一种改善过滤介质性能的方法技术

一种改善过滤介质性能的方法，包括将介质放入硅酸钠溶液中浸泡，取出放入酸中反应，之后用清水冲洗、干燥，处理后在介质表面形成一层带结晶水和静电荷的活性二氧化硅微粒膜，从而改善了介质的过滤性能。此方法简易、容易实施、成本低，介质孔径可控、精度高，可反复多次使用，大大降低生产成本，明显提高产品质量。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业过滤技术，特别是关于改善过滤介质性能的方法。本专利技术前，在食品、化工、医药等行业应用、用于液体除杂、除胶体和滤菌的过滤设备和介质，有滤纸、棉饼压滤、纸板压滤、烧结盘、烧结管，超滤中空纤维和超滤分子膜等，它们分别应用于不同过滤对象、不同粗、精滤过程中，各有其优点，亦均显示出不足。棉饼压滤机，属粗滤设备，尽管棉饼脏了后还可拆洗复原重用，但费工费时，且不能多次使用，目前已多被淘汰;纸板压滤机，所用纸板只能一次性使用，寿命短，消耗量大，精度一般，且需用大量硅藻土作助滤剂;用塑料、陶瓷、石英、金属等材料制成的烧结盘、烧结管，则有的价格贵、效率低，象陶瓷烧结盘、管，有的则生产难度大，孔径不易控制，使用效果一般，达不到滤菌精度;超滤中空纤维和超滤分子膜，虽然精度高，但目前只能应用于水及粘度低、澄清度已相当高的溶液过滤，效率低，应用面窄，价格高、寿命短，不适于大规模工业生产应用。本专利技术的目的，是提供，使过滤介质孔径可控，精度高，可反复多次使用，寿命长，过滤效率高，价格低廉，能明显提高过滤质量。本专利技术的内容是，，包括将过滤介质进行空气或水冲洗、干燥予处理，将洁净失水的过滤介质放入浓度为20-50%的硅酸钠溶液中浸泡5-30分钟，取出放入浓度为20-40%的硫酸或者盐酸溶液中，反应60-90分钟，反应式如下取出用清水冲洗或浸泡5-20分钟之后，在25-100℃温度下晒干或烘干，时间30分钟-5小时。经硅酸钠溶液浸泡过的介质，放入酸中反应，生成带结晶水和静电荷的活性二氧化硅微粒，这些微粒一方面填充到现有介质的空隙中，一方面在介质表面形成一层微粒膜，它们通过化学健牢固地与介质吸附结合，二氧化硅受高温不分解，不溶于水和酸(氢氟酸出外)，而多数过滤对象，像水、酒类、饮料类等多为中性或酸性溶液，这种活性二氧化硅微粒膜，便成为理想的过滤介质层。将在酸溶液中处理过的介质用清水冲洗浸泡，溶解冲洗掉化学反应过程中生成的盐类，同时冲洗掉介质表面吸附力弱、多余的二氧化硅晶粒。将冲洗过的介质晒干或烘干，可使带结晶水的二氧化硅失去部分结晶水，从而调整了微粒间的间隙，亦即过滤孔径的大小，使之达到不同生产工艺要求。在过滤中，不仅因微小孔径的作用，同时还因这种带静电的二氧化硅微粒的静电吸附作用，使过滤效果更为显著。控制孔径大小的因素与硅酸纳浓度及浸泡时间、酸浓度及反应时间和烘晒干燥温度及时间均有关，而主要与烘晒温度及时间和硅酸纳浓度及浸泡时间有关，烘晒温度低、时间短，过滤孔径就小，反之孔径就大;硅酸纳溶液浓度大，充分浸润时间长，就容易形成较厚较质密的微粒膜，再加适当的烘晒温度和时间，就易形成不同孔径精度要求的过滤介质。下面结合实施例详细说明本专利技术的实施方案实施例一，改善滤纸介质的过滤性能。在实际生产应用中尤其是酒类、饮料类行业，液体过滤大量使用纸板压滤机，有的仍在使用棉饼压滤机，他们的过滤介质就是棉、纸纤维作成的纸板和棉饼，应用本专利技术可以直接处理介质纸板和棉饼，但因它们是制成一定厚度的饼状、板状，在处理过程中的各工序需时间较长，像浸泡、与酸反应、冲洗、干燥均需时间长，所以实际操作时，不是处理纸板和棉饼介质，而是处理滤纸介质，将实验室用的滤纸用本专利技术方法处理，便明显改善了过滤性能，成为一种理想的过滤介质，然后将它附在纸板或棉饼上，纸板压滤机和棉饼压滤机的性能便明显地提高了，此时，纸板和棉饼主要起支撑作用，过滤功能主要有滤纸承担，处理滤纸的具体方法是将滤纸浸泡于浓度为50%的硅酸纳溶液中5分钟，取出放入浓度为30%的硫酸溶液中，反应一小时，然后取出用清水冲洗、浸泡5分钟，此后在阳光下晒干，约需4小时，处理好的滤纸附于纸板上即可应用，适用于啤酒除菌过滤。处理前的滤纸，湿润后易破碎，只能一次使用，过滤精度低，不适于工业上应用，处理后的滤纸，强度明显提高，有塑料布的感觉，使用一段时间后，因阻塞使效率下降时，可用清水冲洗干净重新使用，可多次反复使用。多次长时间使用后，还可放入NaOH溶液中作碱处理，复原后再重新应用本专利技术方法处理再使用。可根据硅酸纳浓度和浸泡时间、酸溶液浓度和反应时间以及烘晒温度和时间，制成不同过滤精度的系列产品，孔径在0-15μM间，可调控，用此方法处理的滤纸，成本十分便宜，且可反复多次使用，将它附于纸板上用于纸板压滤，原纸板主要起支撑作用，寿命延长许多，且省去了助滤剂硅藻土，使生产成本大大降低，过滤质量明显提高，可达到滤菌过滤要求。用这种方法处理过的滤纸，用于棉饼压滤机上，可使闲弃或淘汰的棉饼压滤机重新利用起来。实施例二，改善烧结管的过滤性能，目前应用较多的过滤烧结管是由聚乙烯材料制成，它具有耐酸碱、耐腐蚀，重量轻、价格低等优点，但因烧结时温度参数不易控制，目前的烧结管，普遍精度低，使用效果差，限制了此项很有发展前途的新技术的应用。用本专利技术对过滤烧结管进行处理，便能有效的弥补生产工艺中不易解决的难题，使之达到优质过滤介质的标准。处理方法如下将烧结管冲洗干净，干燥后，放入浓度为30%的硅酸纳溶液中，浸泡20分钟，然后放入浓度为40%的硫酸溶液中，反应80分钟，取出用清水冲洗，浸泡15分钟，再在80℃温度下烘干3小时。处理好的烧结管可用于葡萄酒的除菌过滤中，可使葡萄酒在感观、卫生指标上上一个档次。实际操作中，应根据过滤对象，精度要求，灵活确定本专利技术中的各参数值，使之形成平均孔径在0-15μM间的系列介质产品。烧结管在使用中有堵塞时，可用清水冲洗、空气反洗后继续使用，如长时间使用的烧结管堵塞严重时，还可用NaOH碱洗后，用本专利技术方法重新处理后使用。本专利技术适用于纸、棉纤维制成的滤纸、纸板、棉饼等介质，亦适用于聚乙烯、聚丙烯、陶瓷、石英和金属等材料制成的烧结盘、烧结管介质。处理过的待用介质可暂时放入H2SO3溶液中保存。对被处理介质最大孔径要求为不大于100μM。本专利技术处理工艺简单，成本低，容易实施，适于工业生产中推广应用。本处理方法，可使介质孔径可控，提高精度，使介质可反复多次使用，可一次达到无菌过滤要求，较大的降低生产成本，明显提高产品质量。权利要求1.，其特征是将过滤介质进行空气或水冲洗、干燥予处理，将洁净失水的过滤介质放入硅酸钠溶液中浸泡5-30分钟，取出放入硫酸或者盐酸溶液中，反应60-90分钟，化学反应式如下取出用清水冲洗或浸泡5-20分钟，之后晒干或烘干，时间30分钟-5小时。2.据权利要求1，所述改善过滤介质性能的方法，其特征是硅酸钠溶液浓度为20-50%，硫酸或者盐酸溶液浓度为20-40%，晒干或烘干温度为25℃-100℃。3.权利1的改善过滤介质性能的方法，适用于纸、棉纤维制成的滤纸、纸板、棉饼等过滤介质，亦适用聚乙烯或者聚丙烯、陶瓷、石英、金属等材料制成的烧结盘、烧结管过滤介质。全文摘要，包括将介质放入硅酸钠溶液中浸泡，取出放入酸中反应，之后用清水冲洗、干燥，处理后在介质表面形成一层带结晶水和静电荷的活性二氧化硅微粒膜，从而改善了介质的过滤性能。此方法简易、容易实施、成本低，介质孔径可控、精度高，可反复多次使用，大大降低生产成本，明显提高产品质量。文档编号B01D37/02GK1098661SQ9311627公开日1995年2月15日 申请日期1993年8月8日 优先权日1993年8月8日专利技术者李本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善过滤介质性能的方法，其特征是将过滤介质进行空气或水冲洗、干燥予处理，将洁净失水的过滤介质放入硅酸钠溶液中浸泡５－３０分钟，取出放入硫酸或者盐酸溶液中，反应６０－９０分钟，化学反应式如下：Ｎａ↓［２］ＳｉＯ↓［３］＋２Ｈ↑［＋］→ ２Ｎａ↑［＋］＋Ｈ↓［２］ＳｉＯ↓［３］↓Ｈ↓［２］ＳｉＯ↓［３］＋（ｎ－１）Ｈ↓［２］Ｏ→ＳｉＯ↓［２］.ｎＨ↓［２］Ｏ取出用清水冲洗或浸泡５－２０分钟，之后晒干或烘干，时间３０分钟－５小时。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李国栋，孙华江，綦俊达，王中伟，刘永波，
申请(专利权)人：青岛益民葡萄酒厂，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]