由于行业技术门槛较高,国内能够生产无机陶瓷膜及成套装备的企业数量很少,具备规模化生产能力且产品品质稳定的企业更是十分稀少,导致行业内产能和市场份额都集中在少数公司中。然而由于陶瓷膜作为一个新兴产品在我国的发展时间还比较短,所以下游应用的普及率还有待进一步提升。而且根据陶瓷膜的技术性能,还有很多领域等待开发,未来市场的潜在空间还很大。
莫来石是Al2O3-SiO2系中稳定存在的二元结晶相化合物,可以通过硅酸铝的热分解或者二氧化硅与氧化铝的高温反应制备,由于其具有耐酸碱、低热膨胀系数和高熔点等性能,越来越受到人们的关注。
在1550℃下烧结可以获得性能优异的莫来石-刚玉陶瓷膜支撑体,平均孔径为9.87μm,孔隙率为40.21%,纯水通量达到22.211m3/m2.h.bar,机械强度为3.4MPa。
莫来石陶瓷膜优点是:相比于传统陶瓷膜材料,以莫来石制备的陶瓷膜孔隙率较高,耐强碱性更强。
堇青石的理论化学组成为2MgO-2Al2O3-5SiO2,属于六方晶系、六元环状硅酸盐晶体,因其具有低的热膨胀系数和较高的分解温度,再加上生产成本低、产量大等优势,在开发陶瓷膜材料方面越来越受到人们的关注。
挤压成型法制备堇青石陶瓷膜是以工业级的堇青石为原料,制备得到性能优异的堇青石管式支撑体陶瓷膜,烧结温度在1380℃时可以制得平均孔径为8.66μm,开孔率为36.2%,氮气通量为1.45×104m3/m2.h.bar,热膨胀系数为4.34×10-6。
与氧化铝陶瓷膜相比,堇青石陶瓷膜具有更好的耐强碱腐蚀性能,烧结温度更低,可以有效的降低制备成本。
膜浓缩设备应用于啤酒过滤目的是:
(1)除去混浊悬浮物,主要是酒花树脂、单宁和蛋白质等。
(2)除去酵母菌和乳酸菌等微生物。
(3)口味的改善和透明度的提高。
目前,国内啤酒厂的生啤过滤工艺多是在硅藻土过滤或板框过滤之后,先采用孔径为1μm的滤芯,再通过孔径为0.22μm或0.45μm的膜复合滤芯(一般采用耐酸碱的聚偏氟乙烯微滤膜、聚砜类膜或耐强碱的尼龙膜,也可以是纤维素类膜等)。由于采用两层不同孔径的膜复合而成的滤芯,其外层膜可滤去颗粒较大的胶体及酵母菌,减轻后层膜的负担,从而提高了啤酒过滤的质量和数量。
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