蜂窝集束孔整体板式陶瓷膜过滤元件的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了蜂窝集束孔整体板式陶瓷膜过滤元件，它包括支撑板（1），所述支撑板中间隔设置有集束孔（3），支撑板上下表面均设置有膜层（2），支撑板呈横截面宽度与厚度比值大于10的扁平状，所述膜层（2）外表面为平面或凹凸面。本实用新型采用SiC、Al2O3、电熔莫来石粉等经溢流分选后的等径分级料；颗粒分布十分狭窄。另结合料控制在6%以下，同时结合料的粒径与骨料粒径相差不超过10%，不仅结构简单，保证了过滤支撑体内结构组织更均匀，孔径分布更狭窄，没有结构或空隙偏聚现象，使支撑体结构和孔隙的一致性，强度得到了保证，尺寸效应大大降低，而且增加了比表面积，减小了流通阻力，提高了过滤效率和反冲洗效果。
【专利说明】蜂窝集束孔整体板式陶瓷膜过滤元件
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及过滤器，尤其是涉及用于固液分离和固气分离的陶瓷膜过滤元件。
【背景技术】
[0002]目前过滤器用陶瓷板形状分为:一为片状或片状组合，二为中空板片(申请号:201220532115.1)。第一种板壁较厚，中间无直通孔，另片状组合，制作太复杂，产品太笨，过滤表面小，组装困难；第二种虽为中空整体板式，但其强度不高，需要用金属板加强，内部结构不合理，不能用单层集束孔的过滤。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种不仅强度高，过滤面积大，且过滤效率和精度高的蜂窝集束孔整体板式陶瓷膜过滤元件。
[0004]本实用新型要解决的技术问题所采取的技术方案是:所述蜂窝集束孔整体板式陶瓷膜过滤元件包括支撑板，所述支撑板中间隔设置有集束孔，所述支撑板上下表面均设置有膜层，所述支撑板呈横截面宽度与厚度比值大于10的扁平状，所述集束孔横截面为方形、长方形、正六方形、圆形或椭圆形，所述膜层外表面为平面或凹凸面，所述集束孔(3)间壁厚为0.1?2.0 mm，外壁为0.5?3.0 mm，且外壁厚和间壁厚的比值在I?3之间。
[0005]所述凹凸面为波纹形、锯齿形、栅格形或柱齿形。
[0006]本实用新型板在支撑板基体表面毛细孔内浸溃纳米亲水层或亲油层进行修饰，基体表面经过装饰后也可为过滤元件，一可增加支撑板强度和改变其内毛细管孔壁结构；二可通过纳米边界效应，增加水和油的过滤通量20%?300% ;三通过纳米修饰层可使支撑板内毛细孔孔壁变光滑，减少流通阻力，形成层流，使用效率大幅提高；四可以改善堵孔，减轻反冲洗难度。
[0007]本实用新型所述支撑板外表面也可采用加强筋的方式，整体挤出，强度大大提高，同时可使过滤面积增加5%?10%。
[0008]本实用新型所述支撑板上的集束孔为1-3排，最多不超过5排，集速孔两端面交叉设置有堵头，因而可在一半集束孔的两端内壁上进行修饰层涂敷，形成过滤功能层。
[0009]本实用新型可以是对称(基体)的支撑体，在对称的支撑体和膜层之间可形成过渡层，所述过渡层和支撑体结构中的颗粒直径之间符合1:5?10:25?100的比例关系。
[0010]本实用新型采用SiC、A1203、电熔莫来石粉等经溢流分选后的等径分级料；颗粒分布十分狭窄。另结合料控制在6%以下，同时结合料的粒径与骨料粒径相差不超过10%，不仅结构简单，保证了支撑体内部结构组织更均匀，孔径分布更狭窄，没有结构或空隙偏聚现象，使支撑体结构和孔隙的一致性，强度得到了保证，尺寸效应大大降低，而且增加了比表面积，减小了流通阻力，提高了过滤效率和反冲洗效果。【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的第一种立体结构示意图，
[0012]图2是图1纵截面结构示意图，
[0013]图3是本实用新型第二种横截面结构示意图，
[0014]图4是图2的1-1第一种结构放大示意图，
[0015]图5是图2的1-1第二种结构放大示意图。
[0016]在图中，1、支撑体2、膜层3、集束孔4、堵头。
【具体实施方式】
[0017]实施例1，在图1和图2中，所述蜂窝集束孔板式陶瓷整体膜过滤元件包
[0018]括支撑板1，所述支撑体采用整体挤出、干燥、烧成、切割、镀膜、干燥、烧结而成。所述支撑板中间隔设置有一排与支撑板长度方向同向的集束孔3，所述支撑板上下表面均设置有膜层2，所述支撑板呈横截面宽度与厚度比大于10的扁平状，所述集束孔横截面长方形，所述膜层外表面(与介质相接触面)为波纹形的凹凸面。所述集束孔间壁厚(中间孔的孔壁)为0.1?2.0 mm，外壁俩端孔的外壁)为0.5?3.0 mm，且外壁厚(W)和间壁厚(V)的比值在I?3之间。
[0019]实施例2，在图3中，所述支撑板中的集束孔为两排平行设置，在集束孔两端孔面间隔交错设置有堵头(4)，堵头深度在5 mm?10 mm之间，除上述结构与实施例1不相同外，其它结构与实施例1相同。
[0020]另外，如图4和图5所示，图4是经修饰后对称性多层结构，图5是非对称性多层结构，对于二层或多层非对称结构的支撑体，且层与层之间颗粒直径相差在5 —10倍之间，膜层I厚度在IOum?15um之间，膜层材料为Si02、A1203、Ti02、Fe203、ZrO2或SiC等。
[0021]在平均孔径d9(l在0.3um?10.0Oum之间的对称膜式的支撑体内毛细孔和表面可用亲水亲油材料进行修饰，形成双层对称结构，亲水物质一般用Fe203、ZnO、TiO2, Al2O3和SiO2等纳米颗粒进行修饰，亲油物质一般用聚乙烯、聚氨酯、硅树脂等进行修饰，其修饰层厚度一般在5nm?10nm。通过对支撑体表面及毛细孔内浸溃纳米亲水层或亲油层进行修饰。一可增加支撑体强度和改变支撑体毛细管孔壁结构；二可通过纳米边界效应，增加水和油的过滤通量20%?300% ;三通过纳米修饰层可使支撑体内毛细孔孔壁变光滑，减少流通阻力，使用效率大幅提高；四可以改善堵孔，减轻反冲洗难度。所述支撑体外表面及其内毛细孔壁上也可设置有改性纳米修饰无机物、其修饰层厚度为5-50nm。对于对称性支撑体，支撑体平均孔径d9(l界于0.3um?10.0Oum之间；膜层平均孔径d9(l在50nm?0.3um之间可调。对于非对称性支撑体，支撑体平均孔径d9(l在0.3um?10.0Oum之外，对于非对称支撑体，其膜层可以是无机纳米颗粒膜，也可以是金属层薄膜或有机物膜。
【权利要求】
1.蜂窝集束孔整体板式陶瓷膜过滤元件，它包括支撑板(I)，其特征是:所述支撑板中间隔设置有集束孔(3)，所述支撑板上下表面均设置有膜层(2)，所述支撑板呈横截面宽度与厚度比值大于10的扁平状，所述集束孔(3)横截面为方形、长方形、正六方形、圆形或椭圆形，所述膜层(2)外表面为平面或凹凸面，所述集束孔(3)间壁厚为0.1?2.0 mm，外壁为0.5?3.0 mm，且外壁厚和间壁厚的比值在I?3之间。
2.根据权利要求1所述的蜂窝集束孔整体板式陶瓷膜过滤元件，其特征是:所述凹凸面为波纹形、锯齿形、栅格形或柱齿形。
3.根据权利要求1所述的蜂窝集束孔整体板式陶瓷膜过滤元件，其特征是:所述膜层(2)为无机纳米颗粒膜、金属薄膜或有机物膜。
4.根据权要求3所述的蜂窝集束孔整体板式陶瓷膜过滤元件，其特征是:所述膜层(2)材料为 Si02、Al2O3' Ti02、Fe2O3' ZrO2 或 SiC0
5.根据权要求I所述的蜂窝集束孔整体板式陶瓷膜过滤元件，其特征是:所述集束孔两端面间隔交错设置有堵头(4)，堵头深度在5 mm?10 mm之间。
【文档编号】B01D69/10GK203777946SQ201420177692
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月12日 优先权日:2014年4月12日
【发明者】吴汉阳 申请人:吴汉阳