一种电热陶瓷过滤膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电热陶瓷过滤膜，属于无机非金属材料技术领域，利用该电热陶瓷过滤膜可以直接将过滤膜附近的过滤液进行加热后再过滤，具有过滤效果好、热利用效率高、节能环保的特点；包括支撑体，其中，在所述的支撑体表面设置有电热过滤膜层，所述的电热过滤膜层表面设置有电极。本发明专利技术还公开了该种电热陶瓷过滤膜的制备方法，利用该制备方法制备出的电热陶瓷过滤膜附着强度高，导电效果好。导电效果好。导电效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种电热陶瓷过滤膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及无机非金属材料
，更具体地说，尤其涉及一种电热陶瓷过滤膜；本专利技术还涉及该种过滤膜的制备方法。

技术介绍

[0002]目前，按制备材料分，过滤膜分为有机材料膜和无机材料膜。无机材料膜中以陶瓷材料过滤膜为主。陶瓷过滤膜主要由三氧化二铝、氧化硅、碳化硅、氧化锆、氧化钛、硅藻土等无机材料制备而成，具有分离效率高、耐酸碱、耐有机溶剂、抗微生物、耐高温、机械强度高、再生性能好、分离过程简单、操作维护简便、使用寿命长等众多优势。在环保、污水处理、气体分离净化、食品加工、膜催化、生物医药、膜生物反应器、资源回收再利用、精细化工等众多领域得到广泛的应用。与有机材料膜相比，虽然陶瓷过滤膜造价较高，但在处理含化学侵害性液体、气体方面以及在强酸强碱或者高温下进行清洁与再生的场合下，陶瓷过滤膜难以被替代。
[0003]陶瓷过滤膜的研究和应用始于20世纪40年代，最初是用于同位素的分离。到了80年代，陶瓷过滤膜分离技术作为一项精密的过滤分离技术开始转向民用领域，被用来取代蒸发、离心、板框过滤等传统分离技术。期间、陶瓷过滤膜商品大量问世，在水处理、饮料、乳制品等工业领域已经部分取代了有机高分子膜。进入到90年代，新型陶瓷过滤膜材料及其应用工程加速发展，这个时期进入了以气体分离和陶瓷过滤膜分离器～反应器组合构件为主的研究应用阶段。进入21世纪，陶瓷过滤膜与多种应用行业的集成、与其它分离、提纯、反应过程的结合、膜材料与膜应用过程的交叉研究等方面成为了陶瓷过滤膜领域发展的主要趋势。
[0004]陶瓷过滤膜的制备过程如下：膜支撑体材料配料
→
坯料加工
→
成形
→
干燥
→
支承体烧成
→
加工检验
→
涂覆过滤膜层
→
膜层烧成
→
精加工
→
检验
→
组装膜组件
→
检测
→
成品入库。
[0005]膜支撑体的成形通常采用塑性挤出成形。过滤膜层的制备一般采用喷涂、浸渍的方法将过滤膜浆料涂覆在陶瓷支撑体所需的表面，再经热处理而成。
[0006]陶瓷过滤膜在使用过程中遇到的主要问题之一是膜孔堵塞导致过滤效率下降，实验表明，如果将需要过滤的液体加热后再过滤，一方面，由于液体的粘度下降，过滤所需的压力差可相应减小，膜孔堵塞情况得到改善。另一方面，在相同的过滤压力下，过滤液温度的提高，粘度的降低，过滤通量将会得到提高。为此，现有技术会将需要过滤的液体加热后再进行过滤，这种处理方式工作效率低，耗电量大。因此，亟待专利技术一种过滤效果好并且节能环保的过滤方式。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种电热陶瓷过滤膜，利用该电热陶瓷过滤膜可以直接将过滤膜附近的过滤液进行加热后再过滤，具有过滤效果好、热利用效率高、节能环保的特
点。
[0008]本专利技术的另一目的在于提供该种电热陶瓷过滤膜的制备方法，利用该制备方法制备出的电热陶瓷过滤膜附着强度高，导电效果好。
[0009]本专利技术采用的前一技术方案如下：
[0010]一种电热陶瓷过滤膜，包括支撑体，其中，在所述的支撑体表面设置有电热过滤膜层，所述的电热过滤膜层表面设置有电极。
[0011]进一步的，所述的电热过滤膜层与支撑体之间还设有中间过滤膜层，所述的中间过滤膜层的层数为一层或者多层。
[0012]进一步的，所述的电热陶瓷过滤膜为多孔平板状、单孔管状、多孔管状、中空的圆板状和中空的圆片状中任意一种。
[0013]本专利技术采用的后一技术方案如下：
[0014]一种电热陶瓷过滤膜的制备方法，包括如下制备步骤：
[0015](1)将支撑体放置于一空间内，加热后通入被雾化的镀膜液进行热解反应沉积，在支撑体表面生成电热过滤膜层；
[0016](2)在所述的电热过滤膜层上涂覆电极浆料再烘烤或烧附电极后即得，或者在所述的电热过滤膜层进行热喷涂电极后即得电热陶瓷过滤膜。
[0017]进一步的，所述的镀膜液为掺杂的氧化锡溶胶，其中，二氯化锡的浓度为0.01～1.5mol/L，氟化铵的浓度为0.001～0.01mol/L，掺杂的氧化锡溶胶中锡和铌的摩尔比为：9.5:0.5～9.99:0.01。
[0018]进一步的，所述的镀膜液为掺杂的氧化锌溶胶，其中，掺杂的氧化锌溶胶中锌和铝的摩尔比为8:2～9.9:0.1。
[0019]进一步的，所述的镀膜液为掺杂的氧化锡
‑
氧化铟溶胶，其中，掺杂的氧化锡
‑
氧化铟溶胶中的锡和铟的摩尔比为9.5:0.5～0.5:9.5。
[0020]进一步的，所述的镀膜液为掺杂的氧化钛溶胶，其中，掺铌的氧化钛溶胶中铌和钛的摩尔比0.01:1～0.1:1。
[0021]进一步的，在步骤(1)中，进行热解反应沉积时温度为500～750℃。
[0022]进一步的，所述镀膜液的雾化方法为压力雾化、压缩空气雾化和超声波雾化中任意一种。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：
[0024]1.本专利技术的一种电热陶瓷过滤膜，包括支撑体，其中，在所述的支撑体表面设置有电热过滤膜层，所述的电热过滤膜层表面设置有电极。通过在支撑体表面设置电热过滤膜层，可以对电热过滤膜层进行导电加热、表面改性以及过滤的作用，以便将过滤膜附近的过滤液进行加热后再进行过滤，以降低过滤液的粘度，减少膜孔堵塞，提高过滤通量，过滤效果更好；使用时，只加热过滤膜附近的过滤液，热利用效率更高，也节能环保。
[0025]2.本专利技术的一种电热陶瓷过滤膜的制备方法，将支撑体放置于一空间内，加热后通入被雾化的镀膜液进行热解反应沉积，在支撑体表面生成电热过滤膜层；在所述的电热过滤膜层上涂覆电极浆料再烘烤或烧附电极后即得，或者在所述的电热过滤膜层进行热喷涂电极后即得。利用该制备方法制备出的电热陶瓷过滤膜附着强度高，导电效果好。
附图说明
[0026]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0027]图1是本专利技术的结构示意图。
[0028]附图标记说明：1、支撑体；2、电热过滤膜层；3、电极；4、中间过滤膜层。
具体实施方式
[0029]下面结合具体实施方式，对本专利技术的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本专利技术的任何限制。
[0030]参照图1所示，本专利技术的一种电热陶瓷过滤膜，包括支撑体1，其中，在所述的支撑体1表面设置有电热过滤膜层2，所述的电热过滤膜层2表面设置有电极3，电极3能够起到电分布和电连接的作用。通过在支撑体1表面设置电热过滤膜层2，可以对电热过滤膜层2进行导电加热、表面改性以及过滤的作用，以便将过滤膜附近的过滤液进行加热后再进行过滤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电热陶瓷过滤膜，包括支撑体(1)，其特征在于，在所述的支撑体(1)表面设置有电热过滤膜层(2)，所述的电热过滤膜层(2)表面设置有电极(3)。2.根据权利要求1所述的一种电热陶瓷过滤膜，其特征在于，所述的电热过滤膜层(2)与支撑体(1)之间还设有中间过滤膜层(4)，所述的中间过滤膜层(4)的层数为一层或者多层。3.根据权利要求1所述的一种电热陶瓷过滤膜，其特征在于，所述的电热陶瓷过滤膜为多孔平板状、单孔管状、多孔管状、中空的圆板状和中空的圆片状中任意一种。4.根据权利要求1所述的一种电热陶瓷过滤膜的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：(1)将支撑体(1)放置于一空间内，加热后通入被雾化的镀膜液进行热解反应沉积，在支撑体(1)表面生成电热过滤膜层(2)；(2)在所述的电热过滤膜层(2)上涂覆电极浆料再烘烤或烧附电极(3)后即得，或者在所述的电热过滤膜层(2)进行热喷涂电极(3)后即得电热陶瓷过滤膜。5.根据权利要求4所述的一种电热陶瓷过滤膜的制备方法，其特征在于，所述的镀膜液为掺杂的氧化锡溶胶，其中，二氯化锡的浓度为0.01～1.5mol/...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦玉兰，蔡晓峰，高明河，
申请(专利权)人：广西碧清源环保投资有限公司，
类型：发明
国别省市：