2005年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)



面向超細(xì)顆粒懸浮液固液分離的陶瓷膜設(shè)計(jì)與應(yīng)用

由南京工業(yè)大學(xué)徐南平等完成

    該項(xiàng)目研究屬化學(xué)工程與材料科學(xué)相結(jié)合的新興交叉學(xué)科－膜技術(shù)以及固液分離領(lǐng)域，特別是超細(xì)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(guò)程研究?jī)蓚�(gè)方面，該項(xiàng)目致力于陶瓷膜應(yīng)用技術(shù)的研究，針對(duì)具體應(yīng)用過(guò)程進(jìn)行膜材料的微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與過(guò)程的優(yōu)化集成。
    該項(xiàng)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(guò)濾技術(shù)，以提高超細(xì)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(duì)象上，針對(duì)超細(xì)粉體生產(chǎn)過(guò)程中洗滌與濃縮的技術(shù)難題，提出陶瓷膜集成超細(xì)粉體生產(chǎn)新工藝，用陶瓷膜過(guò)程替代傳統(tǒng)分離方法，實(shí)現(xiàn)了洗滌、濃縮過(guò)程的高度集成，變間歇過(guò)程為連續(xù)過(guò)程，粉體收率達(dá)到99%以上。針對(duì)化工與石油化工生產(chǎn)過(guò)程中超細(xì)催化劑回收的共性問(wèn)題，提出液相陶瓷膜催化反應(yīng)器的新思路，實(shí)現(xiàn)了液相化學(xué)反應(yīng)過(guò)程與陶瓷膜分離過(guò)程的耦合，為超細(xì)催化劑的工業(yè)應(yīng)用提供了切實(shí)可行的分離方法。
    為解決超細(xì)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(guò)程的陶瓷膜設(shè)計(jì)新思路，通過(guò)建立超細(xì)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(shí)現(xiàn)面向超細(xì)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(jì)，從而解決了陶瓷膜過(guò)濾過(guò)程中膜孔堵塞的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，保證了膜過(guò)程長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，為大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
    超細(xì)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(xiàng)目通過(guò)裝備成套化和技術(shù)集成，實(shí)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(jì)效益和社會(huì)效益，并對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的科技進(jìn)步起到了促進(jìn)作用。

　


        
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