陶瓷平板膜對(duì)納米鎳粉的過濾行為研究.pdf

1、為了實(shí)現(xiàn)納米催化與膜分離耦合工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)化，完善和豐富面向應(yīng)用過程的陶瓷膜材料設(shè)計(jì)理論和方法，本文針對(duì)陶瓷平板對(duì)稱膜分離回收納米鎳粉的應(yīng)用過程，主要從三個(gè)方面展開研究工作： 首先考察陶瓷平板對(duì)稱膜的微結(jié)構(gòu)參數(shù)與膜的宏觀性能之間的關(guān)系。通過對(duì)膜孔徑，膜厚度等陶瓷膜微結(jié)構(gòu)參數(shù)與膜純水通量的擬合，得出對(duì)于由粒子堆積燒結(jié)而成的多孔陶瓷膜，改進(jìn)的K-C方程能更準(zhǔn)確地反映膜微結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)純水通量的影響，而將陶瓷膜孔簡單抽象成毛細(xì)管束的H-P

2、方程的預(yù)測(cè)值則與實(shí)驗(yàn)值有較大偏差。 其次考察納米鎳在陶瓷平板對(duì)稱膜面上的靜態(tài)吸附和錯(cuò)流過濾過程中的動(dòng)態(tài)沉積行為。研究結(jié)果表明，納米鎳在陶瓷膜表面上的靜態(tài)吸附符合Langmuir等溫吸附方程，納米鎳的吸附量隨著時(shí)間和濃度的增加先迅速增加而后緩慢上升并趨于穩(wěn)定；且納米鎳的吸附量隨著膜孔徑的增大而增大，隨著溫度的升高而降低。在錯(cuò)流過濾過程中，隨著過濾時(shí)間和料液濃度的增加，納米鎳的動(dòng)態(tài)沉積量迅速增加，膜滲透通量下降幅度大；對(duì)于不同孔徑的

3、陶瓷膜，擬穩(wěn)定通量在0.1~1.5 μm孔徑范圍內(nèi)有一最優(yōu)值。因此在過濾平均粒徑為60 nm的鎳粉時(shí)，選擇平均孔徑在0.3~0.8 μm范圍內(nèi)的陶瓷膜比較合適，此時(shí)膜面上鎳的吸附量小，滲透通量高。 最后以納米鎳的分離回收過程為研究背景，以陶瓷膜微結(jié)構(gòu)參數(shù)與宏觀性能的關(guān)系為重點(diǎn)，對(duì)納米顆粒體系的過濾機(jī)理進(jìn)行分析，在已有的顆粒體系的孔堵塞-濾餅過濾模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，建立膜性能與微結(jié)構(gòu)關(guān)系的模型。結(jié)果表明，隨著操作壓力升高，總過濾