本實用新型涉及陶瓷膜,特別涉及一種復合陶瓷膜。
背景技術:
陶瓷膜耐酸、耐堿、耐有機溶劑,機械強度大,可反向沖洗,抗微生物能力強,耐高溫,分離效率高等特點,在食品工業(yè)、生物工程、環(huán)境工程、化學工業(yè)、石油化工、治金工業(yè)等領域得到了廣泛的應用。
多通道陶瓷膜支撐體制備過程中,徑向斷面上各處厚度不同,擠出成型時各處受力不可能完全均勻,得到的生坯各處密度會有不同。在燒結過程中,溫度高于一定溫度時,支撐體會處于流動狀態(tài),產生粘滯流動,促使固體顆粒間相對移動,形成緊密堆積,從而引起體積收縮和致密化。同時受重力影響,必然會造成支撐體在擠出、干燥和燒結過程中發(fā)生變形,導致相鄰通道間以及最外側通道與支撐體外緣之間支撐層的厚度不均勻。
因此,受制造工藝的影響,陶瓷膜成品的中間相鄰通道之間支撐層的最薄處的厚度以及外層各通道與支撐體外緣支撐層的厚度都無法保證是完全相同的。中間相鄰各 通道之間支撐層厚度不均一般不會對陶瓷膜的使用造成影響,因為在陶瓷膜系統(tǒng)工作運行過程中,各通道內壁在同一徑向界面上受力基本相同,支撐層各方向受力抵消,不會造成各通道孔間支撐層損壞。而對于最外層各通道與支撐體外緣壁之間的支撐層則不同,支撐體外物料的工作壓力低于各通道內物料的壓力,也就是說在陶瓷膜運行過程中,最外層通道靠近支撐體外緣的支撐層是受力的,其受力方向沿通道徑向朝外。如果最外層通道與外緣壁支撐層厚度各不相同,就必然存在一個最薄弱的地方,在陶瓷膜使用過程中,比較容易發(fā)生破裂。
在應用中,無論是進口還是國產陶瓷膜,均多次發(fā)生陶瓷膜最外側通道與支撐體外緣之間的支撐體局部剝落,造成產水不合格、系統(tǒng)停機,影響生產正常運行。
技術實現要素:
為了解決上述現有技術方案中的不足,本實用新型提供了一種強度高、低成本的復合陶瓷膜。
本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的:
一種復合陶瓷膜,所述復合陶瓷膜包括具有流體通道的支撐體和涂覆在流體通道表層的膜分離層,所述復合陶瓷膜進一步包括:
加強層,所述加強層套在所述支撐體的外部,并在所述加強層和支撐體之間形成有滲透側通道。
根據上述的復合陶瓷膜,優(yōu)選地,所述加強層的內壁具有自上而下的槽,所述滲透側通道形成在所述槽與支撐體外緣之間的空間。
根據上述的復合陶瓷膜,可選地,所述復合陶瓷膜進一步包括:
支撐件,所述支撐件設置在所述支撐體和加強層之間;
所述滲透側通道形成在所述支撐體、支撐件和加強層之間的空間。
根據上述的復合陶瓷膜,所述支撐件材料采用高分子聚合物和金屬中的一種,或高分子聚合物與金屬的復合物。
根據上述的復合陶瓷膜,所述支撐件為網格形或螺旋形。
根據上述的復合陶瓷膜,優(yōu)選地,所述支撐件為螺旋形。
根據上述的復合陶瓷膜,優(yōu)選地,所述加強層的材料采用合成橡膠、合成塑料中的至少一種,或合成橡膠、合成塑料中的至少一種與合成纖維或金屬的復合物。
根據上述的復合陶瓷膜,優(yōu)選地,所述合成橡膠、合成塑料及合成纖維是由一種以上含有雙鍵的化合物單體;或可開環(huán)進行聚合的環(huán)狀化合物單體通過加聚反應形成的高分子聚合物,或由含有相同或不同官能團的一種以上單體物質通過縮聚反應形成的高分子聚合物。
與現有技術相比,本實用新型具有的有益效果為:
1.加強層緊密地貼合在陶瓷膜支撐體外側,給支撐體施加一定的壓力,在陶瓷膜運行中,有效地平衡支撐體外壁所承受的液體壓力,防止陶瓷膜的破裂,減少生產損失;
2.加強層可以起到膜殼的作用,減少膜殼投資;同時,大大減少了滲透側的死體積。
附圖說明
參照附圖,本實用新型的公開內容將變得更易理解。本領域技術人員容易理解的是:這些附圖僅僅用于舉例說明本實用新型的技術方案,而并非意在對本實用新型的保護范圍構成限制。圖中:
圖1是根據本實用新型實施例1的復合陶瓷膜的剖視結構圖;
圖2是根據本實用新型實施例2的復合陶瓷膜的剖視結構圖。
具體實施方式
圖1-2和以下說明描述了本實用新型的可選實施方式以教導本領域技術人員如何實施和再現本發(fā)明。為了教導本實用新型技術方案,已簡化或省略了一些常規(guī)方面。本領域技術人員應該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本實用新型的范圍內。本領域技術人員應該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本實用新型的多個變型。由此,本實用新型并不局限于下述可選實施方式,而僅由權利要求和它們的等同物限定。
實施例1:
圖1示意性地給出了本實用新型實施例1的復合陶瓷膜的剖視結構圖,如圖1所示,所述復合陶瓷膜包括:
具有流體通道5的呈蜂窩狀的陶瓷膜支撐體1及陶瓷膜2,陶瓷膜及其支撐體是本領域的現有技術,在此不再贅述;
加強層3,所述加強層套在所述支撐體的外部,所述加強層的內壁具有自上而下排列的槽4,所述槽與支撐體外緣之間的空間形成為滲透側通道,所述滲透側通道形成在所述槽與支撐體外緣之間的空間。
實施例2:
圖2示意性地給出了本實用新型實施例2的復合陶瓷膜的結構圖,如圖2所示,所述復合陶瓷膜包括:
具有流體通道5的陶瓷膜支撐體1及陶瓷膜2,陶瓷膜及其支撐體是本領域的現有技術,在此不再贅述;
加強層3,所述加強層套在所述支撐體的外部;
支撐件8,所述支撐件設置在所述支撐體和加強層之間;滲透側通道6形成在所述支撐體、支撐件和加強層之間的空間,滲透側通道6連通出口7。
實施例3:
根據本實用新型實施例1的陶瓷膜的應用例。
在該應用例中,幾何尺寸:陶瓷膜膜管支撐體外徑41mm,通道直徑6mm,通道數量19,長度1000mm。加強層材質為PFA塑料,其中PFA管厚度為2mm,內徑為41mm,PFA管緊密地套在陶瓷膜支撐體上。在PFA管的內壁設置有螺旋的自上而下的三角形溝槽,溝槽深度為0.5mm,形成陶瓷膜滲透側流體通道。
實施例4:
根據本實用新型實施例2的陶瓷膜的應用例。
在該應用例中,幾何尺寸:陶瓷膜膜管支撐體外徑41mm,通道直徑6mm,通道數量19,長度1000mm。加強層材質為PFA塑料,其中PFA管厚度為2mm,內徑為45mm,PFA管側面帶兩個滲透側出口支管。支撐件采用螺旋形不銹鋼絲,不銹鋼鋼絲外徑為2mm。