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实验九　无机陶瓷膜分离技术实验 一、实验目的 二、基本原理 三、实验步骤 四、实验报告要求 五、思考题 实验目的 了解无机膜分离新技术； 了解无机陶瓷膜性能特点； 掌握影响无机膜分离过程的主要因素； 掌握无机陶瓷膜分离过程的实验操作技能。 基本原理 无机膜分离是一种新型的分离技术，它是借助于膜的选择渗透作用对混合物进行分离、分级、提纯、和富集的方法。无机陶瓷膜是无机膜中最常用的一种。陶瓷膜是以陶瓷材料如氧化铝、氧化锆、氧化钛等制成的不对称分离膜，呈单管状和多通道状，管壁密布微孔。在操作压差的作用下，小于膜孔孔径的粒子及溶剂流可以通过无机陶瓷膜而形成透过液；主流体在管路内循环，浓缩至一定程度后，收集或排放。无机陶瓷膜分离过程可以近似地认为是一个错流过滤的过程。 实验所用无机多孔分离膜主要由三层结构构成：多孔载体，过度层，活性分离层。如图所示。 关闭所有阀门； 加料液至原料罐中约10—20L；打开阀门Vl，V3、V6、V8及电磁阀a（电磁阀的开关在控制面板上）； 启动原料泵； 调节阀门V3、V8至所需流量和操作压差；观察主流体及透过液的流动情况；用量筒在透过液出口处测量单位时间内透过液的流量（mL/min）； 采用单因素分析的方法，测定透过液通量随操作压差、流量的变化规律。固定流量，测定不同操作压差下透过液通量；固定操作压差，测定不同流量下的透过液通量（需要同时调节阀门V3、V8）； 反冲洗。关闭阀门V3、V6及电磁阀a（此时V8打开）；打开电磁阀c，启动空压机至压力表P3的读数为0.3～0.4MPa，关闭空压机及电磁阀c；过一段时间后，观察气体在转子流量计3及原料缺罐中的流动情况（在这个过程中完成气体对污染膜表面的反冲洗过程）；反冲过程结束后，打开电磁阀b将剩余的空气排空； 运行结束后打开阀V2、V4、V5、V6、V7、V9，放空系统中的料液；反复清洗设备及管路； 关闭所有阀门。 实验报告要求 描述实验中的无机陶瓷膜分离过程； 在坐标纸上绘制透过液通量随操作压差及流量的变化曲线； 说明对于无机陶瓷膜分离性能有哪些主要指标，对于透过液通量有哪些主要影响因素。 实验思考题 进料液的温度对处理过程有什么影响？ 膜被污染后如何处理？ * * 　　多孔载体的作用是保证膜的机械强度，对其要求是有较大的孔径和孔隙率，以增加渗透性，减少流体输送阻力。多孔载体的孔径一般是10~15μm左右，其形式有平板、管式以及多通道蜂窝状，而以后者居多。多孔载体一般由三氧化二铝、二氧化锆、碳、金属、陶瓷以及碳化硅材料制成。 基本原理 基本原理 无机陶瓷膜分离实验流程图 1--原料罐；2--原料泵；3—转子流量计；4--膜组件；5--缓冲罐 a，b，c--电磁阀；Vl-9--阀门；P1-4--压力表；T—温度表 实验步骤 实验步骤