2005年度國家技術(shù)發(fā)明獎



面向超細顆粒懸浮液固液分離的陶瓷膜設(shè)計與應(yīng)用

由南京工業(yè)大學徐南平等完成

    該項目研究屬化學工程與材料科學相結(jié)合的新興交叉學科－膜技術(shù)以及固液分離領(lǐng)域，特別是超細顆粒懸浮液和膠體體系的固液分離。
    膜技術(shù)是典型的以材料為基礎(chǔ)的單元技術(shù)，其研究工作包含材料研究和應(yīng)用過程研究兩個方面，該項目致力于陶瓷膜應(yīng)用技術(shù)的研究，針對具體應(yīng)用過程進行膜材料的微結(jié)構(gòu)設(shè)計與過程的優(yōu)化集成。
    該項目總體思路是采用陶瓷膜分離替代傳統(tǒng)的沉降、離心、板框過濾技術(shù)，以提高超細顆粒懸浮液和膠體體系固液分離的處理效率。在具體研究對象上，針對超細粉體生產(chǎn)過程中洗滌與濃縮的技術(shù)難題，提出陶瓷膜集成超細粉體生產(chǎn)新工藝，用陶瓷膜過程替代傳統(tǒng)分離方法，實現(xiàn)了洗滌、濃縮過程的高度集成，變間歇過程為連續(xù)過程，粉體收率達到99%以上。針對化工與石油化工生產(chǎn)過程中超細催化劑回收的共性問題，提出液相陶瓷膜催化反應(yīng)器的新思路，實現(xiàn)了液相化學反應(yīng)過程與陶瓷膜分離過程的耦合，為超細催化劑的工業(yè)應(yīng)用提供了切實可行的分離方法。
    為解決超細顆粒懸浮液和膠體體系膜分離中顆粒堵塞的技術(shù)難題，提出面向應(yīng)用過程的陶瓷膜設(shè)計新思路，通過建立超細顆粒和膠體體系的陶瓷膜分離功能－微結(jié)構(gòu)定量關(guān)系模型，實現(xiàn)面向超細顆粒懸浮液固液分離的陶瓷膜材料微結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，從而解決了陶瓷膜過濾過程中膜孔堵塞的關(guān)鍵技術(shù)問題，保證了膜過程長期穩(wěn)定運行，為大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
    超細顆粒懸浮液和膠體體系的固液分離涉及化工與石油化工、制藥、材料、生物技術(shù)、環(huán)境工程等諸多領(lǐng)域。該項目通過裝備成套化和技術(shù)集成，實現(xiàn)了規(guī)模工業(yè)應(yīng)用，已經(jīng)推廣應(yīng)用50余套工業(yè)裝置，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，并對相關(guān)領(lǐng)域的科技進步起到了促進作用。

　


        
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