碟式陶瓷膜在二氧化硅粉体制备中的应用

碟式陶瓷膜是一种以无机陶瓷材料（如氧化铝、氧化锆、碳化硅等）为基材，经成型、烧结等工艺制成的碟状膜分离元件。其结构通常由支撑层、过渡层和分离层构成，支撑层提供机械强度，过渡层优化孔径分布，分离层实现精确分离。与传统管式、平板式陶瓷膜相比，碟式结构的关键特点是 “堆叠式组装”，多片碟膜通过中心轴串联，形成模块化组件，既节省安装空间，又能灵活调整处理量。从分离机理看，它属于压力驱动型膜分离技术，利用膜孔的筛分效应，在一定操作压力下，让小分子物质（如溶剂、水）透过膜孔，截留大分子杂质（如颗粒、胶体、有机物），实现物料的分离、提纯与浓缩。目前，碟式陶瓷膜的孔径范围覆盖微滤（0.1-10μm）、超滤（1-100nm），部分可达到纳滤级别，能适配不同行业的分离需求。碟式陶瓷膜的组件密封性好，减少了流体泄漏现象，保证分离过程的稳定性和安全性，避免造成浪费和污染。碟式陶瓷膜在二氧化硅粉体制备中的应用

    对于化工行业中离子液体的纯化，旋转膜系统与碟式陶瓷膜提供了高效、绿色的解决方案。离子液体作为新型绿色溶剂，在化工催化、萃取分离中应用较广，但其生产过程中易混入未反应的离子杂质（如氯离子、钠离子）与小分子有机物，影响使用性能。传统纯化方式（如多次重结晶、离子交换）步骤繁琐、产量低，且易引入杂质。旋转膜系统的动态过滤模式，能减少离子液体在膜面的吸附，提升纯化效率；碟式陶瓷膜则以其高截留精度（孔径5-20nm），精确截留小分子有机物与离子杂质（截留率＞99%），同时保留离子液体的结构与性能。在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体纯化中，该组合可将离子杂质含量从1000ppm降至10ppm以下，小分子有机物去除率达98%以上，纯化后的离子液体纯度达，催化活性保持率超95%，相比传统重结晶工艺，纯化效率提升4倍，能耗降低60%，且无溶剂浪费，符合绿色化工的发展趋势。 碟式陶瓷膜在二氧化硅粉体制备中的应用它的占地面积较小，在相同处理量下，所需安装空间比传统分离设备更少，适合空间有限的生产场地。

在化工行业的含腈废水处理中，旋转膜系统与碟式陶瓷膜协同实现了腈类物质回收与废水达标排放。含腈废水（如丙烯腈生产废水）中腈浓度可达 600-2500mg/L，传统氧化处理能耗高，且腈类物质未得到利用。旋转膜系统的动态过滤特性，能应对废水中的高 COD（8000-15000mg/L），减少膜面污染；碟式陶瓷膜经改性后对丙烯腈截留率达 86% 以上，透过液腈浓度降至 80mg/L 以下。回收的丙烯腈经精馏后纯度达 99.2% 以上，可重新用于聚合反应，回收率超 83%；透过液经生化处理后 COD 降至 200mg/L 以下，达到国家二级排放标准。该组合相比传统焚烧法，丙烯腈回收率提升 32%，能耗降低 65%，且减少了焚烧产生的氮氧化物排放，为丙烯腈生产企业的废水处理提供了高效环保的方案。

针对化工行业的聚丙烯酰胺（PAM）浓缩，旋转膜系统与碟式陶瓷膜的联用解决了传统浓缩的性能损耗问题。PAM 溶液在浓缩过程中，传统蒸发浓缩易因高温导致 PAM 分子链断裂，降低其絮凝性能。旋转膜系统通过 400-800rpm 的转速，在膜面形成湍流，减少 PAM 分子的吸附与降解；碟式陶瓷膜耐高温（耐受 80℃）、耐高压（操作压力 0.5-0.9MPa），可在 40-60℃下将 PAM 溶液固含量从 10% 浓缩至 30%。应用该组合后，PAM 的分子量保持率超 95%，絮凝效率下降率低于 5%，浓缩后的 PAM 溶液稳定性良好，储存期延长至 12 个月。相比传统蒸发浓缩，该组合能耗降低 60%，且避免了 PAM 性能衰减，满足污水处理用 PAM 的质量要求，同时提升了 PAM 运输的经济性（固含量提升减少运输量）。其研发方向朝着更高性能、更低成本、更广泛应用领域发展，未来有望在更多新兴行业发挥重要作用。

    对于化工行业中发酵液的过滤与产物提取，旋转膜系统与碟式陶瓷膜的技术组合优化了生产工艺。化工发酵液（如有机酸发酵液、酶制剂发酵液）中含有大量菌丝体、蛋白质、多糖等杂质，传统提取工艺（如板框过滤、离心分离）效率低，产物损失率高。旋转膜系统的动态过滤模式，能减少菌丝体在膜面的吸附，提升过滤通量；碟式陶瓷膜则因耐温性好（可耐受80-100℃），可配合热杀菌工艺，同时精确截留杂质（截留率＞），保留目标产物（如有机酸、酶）。在柠檬酸发酵液处理中，该组合先通过旋转膜系统去除菌丝体（去除率达），再利用碟式陶瓷膜的超滤功能去除蛋白质与多糖（截留率＞98%），柠檬酸的提取率提升至95%以上，相比传统工艺，提取步骤减少1-2步，能耗降低25%，且提取后的柠檬酸纯度达，满足食品级或工业级柠檬酸的质量标准。 其抗冲击性能较好，在受到瞬间压力冲击时，不易损坏，保障设备的安全运行。碟式陶瓷膜在二氧化硅粉体制备中的应用

动态错流增强碟式陶瓷膜抗污染能力，延长膜组件使用寿命，保障生产连续。碟式陶瓷膜在二氧化硅粉体制备中的应用

碟式陶瓷膜的组件设计直接影响其运行效率与维护便利性。典型的膜组件由碟膜片、中心导流管、外壳、进出水口组成。碟膜片采用双面镀膜设计，表面布满均匀的导流沟槽，既增大比表面积（比管式陶瓷膜高 30%-50%），又能引导流体均匀流动，减少死体积。中心导流管负责收集透过液，管壁开设与碟膜片对应的过流孔，确保透过液快速导出，降低浓差极化。外壳采用不锈钢或工程塑料材质，根据处理量需求设计单段或多段串联结构，单支组件可容纳 10-50 片碟膜片，处理量范围从 0.5m³/h 到 50m³/h 不等。此外，组件还配备反洗接口与排气口，反洗接口可通入高压水或化学清洗剂，实现膜污染的在线清洗；排气口用于排出组件内的气泡，避免气泡对膜面的冲击与通量的影响。这种模块化设计让用户可根据实际需求增减组件数量，灵活调整系统规模。碟式陶瓷膜在二氧化硅粉体制备中的应用