1、 Page 1 of 4 中试、小试陶瓷膜实验与设备 Experimental equipment 膜 分离与 应用 Membrane Separation & Application 浓缩 concentrate 分离 separation 澄清 clarification - 产品 概述 南京博滤工业 CFLB系列陶瓷膜实验设备广泛应用于科研机构、院所、高校试 验室、企业研发中心，在生物、制药、食品、化工、环保等领域的料液分离、 提纯、澄清、除菌工艺实验场合。根据料液粘度、悬浮物含量不同选择相应孔 径的膜芯， 以达到澄清、 除杂、 分离等目的。 可选膜元件孔径范围为 5nm-1200nm
2、之间。流体流动方向平行于膜表面，比膜孔径大的颗粒物被截留在膜过滤层表 面，而渗透液流动方向则垂直于流体流动方向。错流切向工作方式，避免了死 端过滤的浓化极差。该实验设备为大生产前期以及各科研领域场合提供重要数 据参考，具有不可或缺的重要意义。 表 1-1 无机陶 瓷膜实验 设备选型 - 操作 方式 间歇式（分批）操作为实验室和中试规模中最常用操作方式。截留液不断循环回流入进料罐中，以达到浓缩目的。这是 浓缩定量料液最快的方式，同时所要求的膜面积也最小。 浓缩液部分再循环的间歇式操作，则尤其适用于需连续处理料液和其它罐不空的时候。 进料和排放式操作在开始运转时与间歇操作相似，控制料液进入回路的流
3、量等于透过液流量与浓缩液排放流量之和。其 优点是最终浓度在系统一开始就能很快达到。但当连续操作回路过程的浓缩系数与间隙操作最终浓缩时浓缩系数相当时，该 操作是比间歇操作方式还要低的通量进行。 循环回 路 料液 料液 槽 截留液 料液 槽 循环回 路 渗透液 料液槽 渗透液 浓缩液 渗透 液 规格型 号 可选精度 工作压 力 工作温 度 PH 范围 材质 工作电 压 最小循环 体积 0.05m2 50-500nm 2-4bar 0-80 1-14 S.S316L 220/380ACV 10L 0.1m2 5-1200nm 2-4bar 0-90 1-14 S.S316L 220/380ACV 2
4、5L-30L 0.2m2 5-1200nm 2-5bar 0-90 1-14 S.S316L 220/380ACV 25L-30L 0.5m2 5-1200nm 2-5bar 0-90 1-14 S.S316L 220/380ACV 25L-30L 1.0m2 5-1200nm 2-5bar 0-90 1-14 S.S316L 220/380ACV 30L-50L 3.0 m2 5-1200nm 2-5bar 0-90 1-14 S.S316L 220/380ACV 50L 陶瓷膜 陶瓷膜 陶 瓷 膜 图 2-1 完全循 环的间隙 式操作 图2-2 部分再 循环的分 批操作 图 2-3 进料和
5、 排放式操 作 Page 2 of 4 图 2-4 无机陶 瓷膜 切向 错流示 意图 - 多种 膜过滤 过程的比 较 脱分离 过程 驱动力 压 力差/MPa 传递机 理 透过膜 的物 质 被膜截 留的 物质 膜的类 型 微滤（MF ） 0.010.2 颗粒大 小形 状 水、溶 剂和 溶解 物 悬浮物 、细 菌类 、微 粒子 （0.0110 m ） 多孔膜 超滤（UF ） 0.10.5 分子特 性、 大小 形状 溶剂、 离子 和小 分子 （相 对分子 质量 1000 ） 生 物 制品、 胶体 和大 分子 （ 相 对 分 子质量 1000300000） 非对称 膜 反渗透 （RO ） 1.010
6、溶剂的 扩散 传递 水、溶 剂 全部颗 粒物 、溶 质和 盐 非 对 称膜、 复合 膜 纳滤（NF ） 0.52.5 离子大 小及 电荷 水 、 溶剂 （相 对分 子质 量 200 ） 溶质、 二价 盐、 糖 和染 料 （相 对 分 子质量 2001000 ） 复合膜 - 关于 陶瓷膜 陶瓷膜分离技术是根据体系中分子的大小和性状，通过膜筛分作用，在分子水平上进行分离，故可分离相对分子质量为 1000-1000000 的物质。 陶瓷膜过滤元件是采用高纯度-Al2O3 在高温条件下烧制而成，具有筛分过滤作用的多孔固体连续介质。陶瓷膜主体可分 为多孔膜和致密膜，呈多层不对称结构，主要由三层组成：支撑
7、层、过渡层和分离层。 支撑层通常由较大颗粒烧结而成，大约数毫米厚，作为膜的载体，主要用于保证膜的机械强度；分离层在膜管表面，一般厚 度较薄（微米级），孔径较小， 分布较窄，主要起分离作用；在膜分离层和支撑层之间通常可以包含一层或多层中间过渡层。 根据过滤精度要求，Bolindustry 通常采用 Al2O3、ZrO2 或 TiO2进行镀膜作为致密膜分离层。 致密分离层 中间过渡层 主体支承层 图 4-1 陶瓷膜多 层结构高 倍电显 图 4-2 陶瓷膜管 实物 外观 - 陶瓷 膜特性 陶瓷膜厚度均匀，多为多孔膜，孔径通常在 0.004100m、0.110m及 0.0010.05m。 陶瓷膜不会像
8、有机膜那样，由于长期处在高温、高压状态下或酸、碱体系下而发生膜本体或膜孔的溶胀。同时，陶瓷膜 耐高温性能好，可在 350稳定操作处理高温液体，少数场合还可用蒸汽反冲再生和高温原位消毒灭菌。 Page 3 of 4 通常在食品、医药、化工等生产过程中过滤介质的清洗是个难题，由于陶瓷膜分离装置通常采用错流过滤操作方式，以 增加能耗来减少膜的表面沉积和浓差极化的影响。所以陶瓷膜膜面不易形成污染，可有效减轻膜领域的浓差极化这一普遍存 在现象，有效地保持系统长期稳定的高处理通量，长期运行截留性能无变化。只要通过简便的清洗，即可在短时间内完全恢 复膜性能，膜再生性能极强，且清洗成本低。 陶瓷膜使用寿命长，
9、是有机膜材质的膜元件使用寿命的几倍甚至几十倍。陶瓷膜的机械强度大，其爆破强度大于 107Pa， pH=014 适用范围广，耐酸、耐碱、耐有机溶剂及强氧化剂性能好，而其他有些无机膜材质（如不锈钢）在酸体系内则很难 长期工业化使用。 表 5-1 陶瓷膜管 规格参数 表 5-2 精度与 截留量关 系参照表 - 陶瓷 膜 组件 用于装填陶瓷膜元件的耐压壳体，我们称之为陶瓷膜组件。陶瓷膜组件主要由不锈钢承压外壳、密封圈组成。博滤工业根据 具体工艺需求，可通过设计不同规格的膜组件，以实现填装不同外径及不同面积的陶瓷膜元件。 主体材质 SUS304/SUS316/Ti/FRPP 密封材质 三元乙丙橡胶/氟橡
10、胶/硅橡胶/聚四氟乙烯 装填膜元件数 每个膜组件可装填膜管数量：1、7、19、37、61 接口形式 DN14-400 法兰/卡箍/活接 设计压力 10bar/16bar/25bar 设计温度 100 执行标准 卫生级/化工级 陶瓷膜过滤分离系统在处理过程中，始终无相变、能耗低。相比传统的工艺方法，可有效降低成本，减轻后续工段操作 压力，具有系统过滤分离、浓缩工艺集成化程度高，以及操作与维护简便等优点。 型号 通道数量 通道直径 膜管外径 BCC0112 1 8.0 12 BCC0730 7 6.0 30 BCC1925 19 3.5 25 BCC3725 37 2.0 25 BCC1930 1
11、9 4.0 30 BCC1940 19 6.0 40 BCC3740 37 3.5 40 过滤精度 截留分子量 1.2m 1000KD 0.6m 1000KD 0.2m 400KD 0.1m 200KD 0.05m 100KD 0.01m 20KD 0.005m 10KD 序号 名 称 材质 数量 单位 备注 01 泵 S.S316 1 台 三相 02 原料罐 30L，S.S316 1 台 带夹套 03 膜组件 30，L=1016S.S316 1 个 含卡箍活接 04 膜管密封圈 30，EPDM 4 只 05 陶瓷膜元件 30，L=1016Al2O3、ZrO2 3 只 BCFC20/50/20
12、0-19*30*1016 06 反冲容器 与 0.2m2 设备配套，S.S316 1 只 07 流量计 06m3/h 金属管浮子 1 只 08 流量计 0-160L/h 玻璃转子 1 只 09 电磁阀 1/2“，常闭，阀芯不锈钢 2 只 10 电磁阀 1/2“，阀芯不锈钢 1 只 11 截止阀门 1 1/4“，316 2 只 12 手动球阀 1/2“1 1/4“，316 1 套 两片式 13 管道及配件 316 1 套 抛光处理 14 压力表 00.7MPa 不锈钢 3 块 充油 15 控制柜 含自动反冲程序等 1 只 16 温度计 0100不锈钢 1 只 17 脚轮 标配 4 只 18 设备
13、支架 S.S304 1 套 Page 4 of 4 表 7-1 配置清单 列表（0.2m 2 机型 为例 ） - 膜分 离设备 执行标准 ： 管式陶瓷微孔滤膜元件 HY/T063-2002 管式陶瓷微孔滤膜测试方法 HY/T064-2002 陶瓷微孔滤膜组件 HY/T104-2008 自动化仪表工程施工及验收规范 GB50093-2013 控制室设计规定 HG20508-2014 本资料南京博滤工业设备有限公司 膜分离事业部提供 ALL 19 空气压缩机 与 0.2m2 设备配套 1 套 20 其它辅材 标配 1 批 含螺栓等 21 膜管密封圈 EPDM 2 只 22 专用工具 标配 1 套
