碟式陶瓷過濾膜旋轉陶瓷膜大全

來源: 發(fā)布時間:2025-08-04

在發(fā)酵過濾領域,旋轉陶瓷膜動態(tài)錯流過濾技術有著廣泛的應用。在發(fā)酵生產流程中,需要將懸浮在發(fā)酵液中的固體顆粒與液體進行分離,且要求濾速快、收率高,得到澄清濾液或純凈固體。傳統(tǒng)板框過濾在處理發(fā)酵液時,常面臨膜污染嚴重、處理效率低等問題。而飛潮的 Dycera 旋轉陶瓷膜過濾系統(tǒng)通過動態(tài)錯流過濾原理,讓膜片高速旋轉,濾液以切線通過方式濾出,未濾液形成的湍流不斷沖洗膜表面,不僅防止濾膜阻塞,還提升了膜通量,延長了膜壽命,非常適合高粘度發(fā)酵液的過濾,對細胞顆粒破壞力小。在酶制劑生產過程中,發(fā)酵液的澄清處理極為關鍵。采用 Membralox^{®} 陶瓷錯流技術,能夠實現(xiàn)與培養(yǎng)基特性無關的可靠和高質量濾液。膜分離法不受細胞尺寸、密度以及介質粘度影響,可提供完全的物理屏障,確保比較好分離效率,同時減少了下游工藝成本,提高了整體生產效率。融合數(shù)字孿生技術的智能化系統(tǒng),預測膜污染并優(yōu)化參數(shù),能耗降 12%。碟式陶瓷過濾膜旋轉陶瓷膜大全

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填料基材與鋰電材料的典型應用場景

鋰電正極材料前驅體制備

材料類型:磷酸鐵鋰(LiFePO?)前驅體、三元材料(NCM/NCA)前驅體(如氫氧化物 / 碳酸鹽微球)。

需求:去除前驅體溶液中的雜質離子(如 Na?、SO?2?),濃縮高純度金屬離子溶液(如 Ni2?、Co2?、Fe3?)。

電解液溶質純化

材料類型:六氟磷酸鋰(LiPF?)、雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI)等電解質晶體的母液回收與純化。

需求:分離溶劑(碳酸酯類)與溶質,去除游離酸(HF)、金屬離子等雜質,提高溶質純度至電池級(≥99.9%)。

電池級溶劑精制

材料類型:碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)等溶劑的脫水與脫雜。

需求:去除溶劑中的水分(≤20 ppm)、有機酸、顆粒物等,滿足鋰電池電解液對溶劑純度的嚴苛要求。

填料基材(如陶瓷粉體)分散液處理

材料類型:氧化鋁(Al?O?)、氧化鋯(ZrO?)等陶瓷填料的水基 / 有機分散液。

需求:濃縮填料顆粒(提高固含量至 50% 以上),去除分散劑殘留、金屬離子等雜質,優(yōu)化粉體粒徑分布。 碟式陶瓷過濾膜旋轉陶瓷膜大全處理高粘度物料(如明膠溶液)時,通量可達 500L/(m2?h),是傳統(tǒng)膜的 2-3 倍。

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在填料基材、鋰電相關材料(如正極材料前驅體、電解液溶質、電池級溶劑等)的純化濃縮過程中,旋轉膜設備(尤其是動態(tài)錯流旋轉陶瓷膜 / 有機膜設備)憑借抗污染、高剪切力分散濃差極化等特性,可實現(xiàn)高效分離與精制。

旋轉膜設備在填料基材與鋰電材料的純化濃縮中,通過動態(tài)錯流與旋轉剪切力的協(xié)同作用,解決了高黏度、易污染體系的分離難題,尤其適用于電池級材料的高純度要求。從正極前驅體到電解液溶質,該技術已實現(xiàn)從實驗室到工業(yè)化的應用突破,未來隨著鋰電材料向高鎳、高電壓方向發(fā)展,旋轉膜技術在雜質控制、溶劑回收等領域的優(yōu)勢將進一步凸顯,成為鋰電材料綠色制造的關鍵工藝之一。

錯流旋轉陶瓷膜設備處理乳化油的關鍵原理

動態(tài)錯流旋轉陶瓷膜的工作原理基于以下技術優(yōu)勢:

動態(tài)錯流與剪切效應

陶瓷膜組件高速旋轉(轉速通常1000~3000轉/分鐘),在膜表面形成強剪切流,明顯降低濃差極化和濾餅層厚度,避免膜孔堵塞。

乳化油流體在離心力和剪切力作用下,油滴與雜質的運動軌跡被破壞,促進油滴聚結和雜質分離。

膜分離精度匹配

根據乳化油滴粒徑(通常0.1~10μm)選擇膜孔徑:

微濾(MF)膜(孔徑0.1~10μm):分離較大油滴及懸浮物。

超濾(UF)膜(孔徑0.01~0.1μm):截留膠體態(tài)油滴、表面活性劑及大分子雜質。

陶瓷膜因耐污染、耐高溫、化學穩(wěn)定性強,更適合乳化油的復雜工況。

能量場協(xié)同作用

旋轉產生的離心力場與壓力場疊加,加速油滴向膜表面遷移,同時水相透過膜孔形成濾液,實現(xiàn)油相濃縮與水相凈化。 溶膠 - 凝膠法制備的 SiC 陶瓷膜,通量提升 40% 且截留率穩(wěn)定。

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采用動態(tài)錯流旋轉膜技術提取功能性食品成分

應用場景:植物多酚(如茶多酚)、膳食纖維、益生菌代謝產物的分離濃縮。

技術優(yōu)勢:

茶多酚提純:從綠茶提取液中用50nm陶瓷膜去除大分子蛋白和多糖,再通過納濾膜濃縮茶多酚(純度從20%提升至90%以上),收率≥92%,替代傳統(tǒng)的樹脂吸附法,減少有機溶劑使用。

膳食纖維分級:利用不同孔徑陶瓷膜(100nm-1μm)對果蔬纖維進行分級分離,獲得不同分子量的膳食纖維,分別用于食品添加劑(如低分子量纖維改善口感)和保健品(高分子量纖維促進腸道蠕動)。

案例:某保健品企業(yè)用陶瓷膜從葡萄籽提取物中分離原花青素,截留分子量100Da,純度從50%提升至95%,生產周期從傳統(tǒng)工藝的24小時縮短至8小時。 自主研發(fā)流速可調式旋轉膜設備,通過動態(tài)剪切使通量提升至傳統(tǒng)膜 2-3 倍。比較好的旋轉陶瓷膜物料分離濃縮設備

離心力分段處理料液,外圈高剪切應對高濃度。碟式陶瓷過濾膜旋轉陶瓷膜大全

動態(tài)錯流旋轉陶瓷膜分離濃縮設備在醫(yī)藥化工行業(yè)的應用具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)勢,可滿足行業(yè)中多種分離、濃縮、純化需求。動態(tài)錯流旋轉陶瓷膜分離濃縮設備憑借技術優(yōu)勢,正逐步替代傳統(tǒng)分離工藝,成為醫(yī)藥化工行業(yè)提質增效、綠色生產的重要工具,尤其適用于高附加值產物的分離與資源回收場景。


設備選型與工藝優(yōu)化要點

膜孔徑選擇:醫(yī)藥分離通常選 10-50nm(納濾級),化工固液分離選 0.1-1μm(微濾級)。

操作參數(shù)優(yōu)化:旋轉線速度 10-20m/s,操作壓力 0.1-0.3MPa,料液溫度≤120℃(視材質而定)。

清洗方案:采用 “水沖洗 + 堿洗(NaOH)+ 酸洗(HNO?)” 組合,恢復膜通量至 95% 以上。


行業(yè)發(fā)展趨勢

智能化集成:結合 PLC 控制系統(tǒng)與在線監(jiān)測(如濁度、壓力傳感器),實現(xiàn)全自動運行。

復合膜技術:開發(fā)陶瓷 - 有機復合膜,提升親水性與抗污染性,拓展極性溶劑應用。

綠色工藝整合:與 MVR(機械蒸汽再壓縮)、熱泵等技術聯(lián)用,進一步降低能耗。 碟式陶瓷過濾膜旋轉陶瓷膜大全