旋轉陶瓷膜動態(tài)錯流設備典型應用案例

三元材料前驅體（NiCoMn (OH)?）濃縮

場景：某鋰電材料企業(yè)需將前驅體漿料從固含量8%濃縮至35%，同時去除Na?（目標<20ppm）。

方案：采用300nm陶瓷微濾膜，轉速2200rpm，錯流壓力0.3MPa，經三級錯流洗濾后，Na?含量降至15ppm，濃縮后的漿料流動性良好，滿足后續(xù)噴霧干燥要求，收率達98%。

電池級 DMC 溶劑脫水

場景：DMC 溶劑初始含水量 200 ppm，需純化至≤20 ppm。

方案：使用親水性聚醚砜（PES）超濾膜，配合旋轉錯流工藝，在常溫下運行，透過液含水量 <10 ppm，通量維持 15 L/(m2?h)，能耗為傳統(tǒng)精餾法的 1/3。 動態(tài)錯流技術突破傳統(tǒng)濾餅瓶頸，開創(chuàng)分離新紀元。碟式陶瓷過濾膜 旋轉陶瓷膜方案設計

錯流旋轉膜設備在乳化油處理中的技術優(yōu)勢

抗污染能力：動態(tài)剪切減少膜表面濾餅層形成，膜通量衰減速率比靜態(tài)膜降低 50% 以上，清洗周期延長。

分離效率：油相截留率≥99%，水相含油量可降至 50ppm 以下，滿足嚴格排放標準（如 GB 8978-1996 三級標準≤100ppm）。

能耗與成本：相比化學破乳 + 離心工藝，藥劑用量減少 80%，能耗降低 30%~50%，設備占地面積減少 40%。

操作靈活性：可根據乳化油成分（如礦物油 / 植物油、表面活性劑類型）調整膜材質與工藝參數，適應性強。

環(huán)保性：無化學藥劑殘留，濃縮油相可回收，減少危廢產生，符合綠色化工要求。 河北比較好的旋轉陶瓷膜動態(tài)錯流過濾設備智能化系統(tǒng)融合數字孿生技術，預測膜污染并優(yōu)化參數，能耗降 12%。

二、旋轉陶瓷膜動態(tài)錯流技術的適應性原理

1. 動態(tài)錯流突破黏度阻力

強剪切力抗污染：膜組件旋轉（線速度 5~20 m/s）或料液高速循環(huán)，在膜表面形成湍流剪切場，破壞高黏物料的凝膠層結構，使顆粒隨流體排出，維持膜面清潔。

流變學優(yōu)化：高黏物料在動態(tài)流動中可能呈現假塑性（剪切變稀），旋轉剪切降低有效黏度，改善傳質效率。

2. 陶瓷膜材料的優(yōu)勢

耐磨損與抗污染：Al?O?、ZrO?等陶瓷膜表面光滑（粗糙度 Ra＜0.1μm），且化學惰性強，不易吸附蛋白質、膠體等黏性物質。

大強度結構：多孔陶瓷支撐體可承受高跨膜壓力（TMP≤0.5 MPa）和高速流體沖刷，適合高黏物料的高壓濃縮。

在粉體處理方面，旋轉陶瓷膜同樣優(yōu)勢明顯。以球形氧化硅、球形氧化鋁生產為例，化學合成反應后的溶膠或納米顆粒懸浮于液相中形成高分散性漿料。碟式陶瓷膜可將漿料比較高濃縮至固含量 65% - 70%，極大節(jié)約了洗水量和能耗。在濕法分級或表面修飾形成的漿料處理中，經碟式陶瓷膜濃縮后，高濃度漿料在后期干燥中明顯節(jié)能，節(jié)水量至少可達 50% 以上，且漿料溫度波動小，減少了粉體顆粒團聚現象。其獨特的旋轉加擾流運行方式，對漿料分散效果也有積極作用?？缒翰?0.15-0.66bar，適應高粘度（7000mPa?s）物料。

旋轉膜設備的純化濃縮原理

關鍵技術優(yōu)勢

動態(tài)錯流 + 旋轉剪切力：通過膜組件高速旋轉（1000-3000 rpm）在膜面產生強剪切力，打破濃差極化層，防止顆粒 / 溶質在膜表面沉積，適用于高黏度、易團聚體系（如高濃度金屬離子溶液、陶瓷粉體分散液）。

精確分子量 / 粒徑截留：根據物料特性選擇膜孔徑（如超濾膜截留分子量 1000-10000 Da，微濾膜孔徑 0.1-1 μm），實現溶質與溶劑、雜質的高效分離。

分離機制分類

超濾（UF）/ 納濾（NF）：用于電解液溶質（LiPF?、LiFSI）與溶劑的分離，截留溶質分子，透過液為純溶劑（可回收）。

微濾（MF）/ 無機陶瓷膜過濾：用于正極材料前驅體顆粒、陶瓷填料的濃縮與洗濾，截留顆粒，透過液為含雜質的水相（可循環(huán)處理）。 跨膜壓差穩(wěn)定在 0.15-0.66bar，固含量升高時通量波動小于 10%。河北比較好的旋轉陶瓷膜動態(tài)錯流過濾設備

動態(tài)錯流避免濾餅堆積，無需預過濾設備，粗濾精濾一次完成。碟式陶瓷過濾膜 旋轉陶瓷膜方案設計

四、應用中的關鍵技術要點

1. 工藝參數優(yōu)化

旋轉速率：根據黏度調整，通常黏度每增加 100 mPa?s，轉速需提高 200~300 r/min（如 100 mPa?s 對應 1000 r/min，500 mPa?s 對應 2500 r/min）。

溫度控制：高黏物料常需升溫降低黏度（如食品漿料控制在 50~60℃，化工廢液可耐 150℃高溫），陶瓷膜耐溫特性允許此操作。

錯流流速：料液循環(huán)流速≥3 m/s，形成湍流，避免層流狀態(tài)下的顆粒沉積。

2. 膜組件設計創(chuàng)新

結構優(yōu)化：采用多通道管式膜（內徑 8~12 mm）或旋轉盤式膜，增大比表面積，降低流體阻力。

表面改性：陶瓷膜表面接枝親水性涂層（如 TiO?光催化層），減少蛋白質等黏性物質吸附。

3. 系統(tǒng)集成方案

組合工藝：與離心預分離、超聲輔助等技術結合，處理極端高黏體系（如黏度＞1000 mPa?s）。

智能化控制：通過在線黏度計、壓力傳感器實時調節(jié)旋轉速率和跨膜壓力，實現自適應運行。

旋轉陶瓷膜動態(tài)錯流技術通過 “動態(tài)剪切抗污染 + 陶瓷膜大強度分離” 的協(xié)同作用，突破了高濃粘物料分離濃縮的技術瓶頸，在生物發(fā)酵、食品加工、化工環(huán)保等領域展現出明顯的工程價值。其關鍵優(yōu)勢在于對高黏度、高濃度體系的適應性，以及連續(xù)化、低耗材的運行特性。在更多極端工況（如高溫、強腐蝕、超高黏度）中替代傳統(tǒng)工藝。 碟式陶瓷過濾膜 旋轉陶瓷膜方案設計