多孔不锈钢膜的制备与应用研究

来源 :南京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wyt20070210
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膜分离技术被誉为最有发展前景的高新技术之一,因其高效节能等优点,得到全球范围内的关注,目前已在能源、化工、医药等行业取得极其广泛的应用。目前市场上应用较广的膜为有机膜、陶瓷膜、多孔不锈钢膜,与传统的有机膜和陶瓷膜相比,多孔不锈钢膜具有机械强度高、化学稳定性好、膜密封简易等优点。.  本文以316L不锈钢粉末为原材料,使用模具压制法成功地制备了多种规格片式和管式多孔不锈钢膜。研究了粉末粒径、压制压力、膜厚、烧结温度对多孔不锈钢膜性能的影响,实现了多孔不锈钢膜的可控制备。  为在获得更高过滤精度的同时保证渗透通量,本文尝试制备非对称型多孔金属膜。在采用文献报导的制备工艺时,发现这些工艺存在诸多问题,如:双层压制法制备的非对称型多孔不锈钢膜的通量劣于同等过滤精度的对称型膜;湿粉喷涂法制备的非对称型多孔不锈钢膜的性能较为优异,但成品率较低,很难实现大规模生产。  本工作提出了一种新的旋转涂覆工艺,并利用该工艺成功制备了非对称型多孔不锈钢膜。通过实验,发现最佳制备工艺为:模具选用为多孔陶瓷,膜层粉末粒径为5μm,基体粉末粒径为25μm,烧结温度为1050℃。如上制备的膜的最大孔径为1.20μm,平均孔径为0.56μm,N2通量为1474 m3 m-2 h-1 bar-1,纯水通量为6.5 m3 m-2 h-1 bar-1。旋转涂覆法制备的非对称型多孔不锈钢膜的性能与湿粉喷涂法的相近,但是旋转涂覆法的成品率高、制备工艺简单,且膜层与基体层共烧结,降低能耗,节约成本,适合发展潮流,具有应用前景。  在多孔不锈钢膜实际应用过程中,成功将多孔不锈钢膜应用于贵金属催化剂的回收。并为多家企业设计多孔不锈钢膜过滤器,过滤效果、使用寿命、再生性能均得到企业认可。
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