[發明專利]用于液體-液體分離的納米級雙圓柱孔濾膜

在審

• 申請號: 201711121613.0
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN108187495A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 張永斌;袁虹娣
• 申請（專利權）人: 袁虹娣
• 主分類號: B01D61/00
• 分類號: B01D61/00;B01D71/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種用于液體?液體分離的納米級雙圓柱孔濾膜，在一層固體材料的兩側開有兩個相通的圓柱孔，待分離液體混合物中的一種液體與這兩圓柱孔表面間物理吸附弱，其余液體與這兩圓柱孔表面間物理吸附強；較小圓柱孔為濾孔，其長度l₀根據濾孔強度要求確定，其半徑：R₀＝(0.1～0.2)R_cr，R_cr為使與這兩圓柱孔表面間物理吸附最弱的液體混合物中的那種液體成為連續介質流動所需的臨界圓柱孔半徑；較大圓柱孔為減阻孔，其長度l₁根據濾膜機械強度要求確定，其半徑R₁根據使濾膜對于液體混合物中與兩圓柱孔表面間物理吸附最弱的那種液體達到最大滲透能力這一要求確定；圓柱孔在該固體材料表面均勻分布，該層固體材料即為濾膜。

技術領域

本發明涉及濾膜領域，具體地說是一種用于液體-液體分離的納米級雙圓柱孔濾膜。

背景技術

過濾用膜，簡稱濾膜，在工業和日常生活中具有重要應用，它可用于濾出固體顆粒、雜質，凈化液體，也可用于濾出細菌、大分子物質，或者用于實現兩種液體的分離。日常生活中，濾膜可用于凈化飲用水，凈化各種飲料，也可用于濾出海水中的雜質、各種離子，實現海水凈化。現有的常用過濾方法和手段有：

一、活性炭過濾

活性炭是一種用途極廣的工業吸附劑，它是利用木炭、各種果殼和優質煤等作為原料，通過物理和化學方法對原料進行破碎、過篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工制造而成。活性炭的吸附性源于其獨特的分子構造，活性炭的內部有很多孔隙，每克活性炭的內部孔隙如果鋪展開來可達到500～1700平方米，正是這種獨特的內部構造，使得活性炭具有優異的吸附能力。活性炭過濾時，由于其多孔性可吸附各種液體中的微細物質，常用于水處理中的脫色、脫臭、脫氯、去除有機物及重金屬、去除合成洗滌劑、細菌、病毒及放射性等污染物質，也常用于廢水的三級處理。

活性炭過濾的常見應用范圍：(1)用于水處理設備過濾、污水處理、中水回用等等。廣泛應用于化工、食品、醫藥、電子光伏等。(2)用于要求出水濁度≤5mg/L能符合飲用水質標準的工業用水、生活用水及市政給水系統。(3)工業污水中的懸浮物、固體物的去除。 (4)可用作離子交換法軟化、除鹽系統中的預處理設備，對水質要求不高的工業給水的粗過濾設備。(5)用在游泳池循環處理系統、冷卻循環水凈化系統等。活性炭過濾的優缺點：優點：活性炭價格較便宜，活性炭過濾成本較低，能滿足普通工業和日常生活常見的過濾需求，耐壓，耐熱，性價比較高。缺點：活性炭的孔隙較大，難以實現精細過濾，不能濾出微米級和納米級大小的物質，常用于粗過濾。

二、微孔膜過濾

微孔膜上密密麻麻均布著各個微細孔，這種孔的直徑通常在0.1微米和100微米之間。因此，微孔膜可以濾除液體、氣體的0.1um以上的微粒和細菌，它有過濾精度高、過渡速度快、吸附少、無介質脫落、耐酸堿腐蝕、操作方便等優點。現已廣泛用于醫藥、化工、電子、飲料、果酒、生化水處理、環保等工業的必需設備。

常用的微孔膜濾芯有：聚四氟乙烯膜(PTFE)濾芯，聚偏膜(PVDF)濾芯，聚丙烯膜(PP)濾芯，醋酸纖維膜(CN-CA)濾芯，尼龍(PN6)濾芯，合金鈦棒，線繞濾芯，熔噴濾芯，PA/PE燒結濾芯。這些濾芯特點是：體積小、重量輕、使用方便、過濾面積大、堵塞率低、過濾速度快、無污染、熱稀穩定性及化學穩定性好，能濾除絕大部分微粒，廣泛應用于精濾和除菌工藝。

微孔膜過濾的缺點：相比于納米孔濾膜，微孔膜上過濾用孔的直徑仍偏大，雖然能滿足日常工業和生活中許多精濾要求，但不能用于過濾極細小的物質如血液凈化、蛋白質中病毒分離、液體中離子濾除、水的超級凈化等。

三、濾袋過濾