文档介绍：多孔陶瓷材料引领国内过滤技术发展
薛友祥王耀明
中材高新材料股份有限公司
随着科技和工业化生产的发展,能源、资源、三废治理等问题更加受到重视。尤其是生物化工、精细化工、能源材料等高技术领域的迅速发展,对液、固分离技术的研究和开发提出更高的要求,高分离精度、高运行效率的微孔过滤技术及微孔过滤材料愈来愈引起人们的重视。微孔陶瓷材料由于具有孔隙率高、透气阻力小、可控孔径、清洗再生方便以及耐高温、高压、耐化学介质腐蚀等特点,在许多领域具有较大的应用市场。以微孔陶瓷材料做过滤介质的陶瓷微过滤技术及陶瓷过滤装置由于其不仅解决了高温、高压、强酸碱和化学溶剂介质等难过滤问题,而且由于本身具有过滤精度高、洁净状态好以及容易清洗、使用寿命长等特点,目前已在石油、化工、制药、食品、环保和水处理等领域得到广泛应用。
进入新世纪以来,中材高新先后承担了科技部中小型企业创新基金项目、科研院所社会公益基金项目、科技部技术开发研究专项资金项目及国家863计划等重大科研项目的研究工作。目前,在微孔陶瓷材料的制备工艺及性能检测、陶瓷过滤器的设计及应用、陶瓷微滤膜及高温气体净化用陶瓷过滤材料及过滤装置的研制及开发方面具国内领先地位。
中材高新下属的过滤陶瓷部是一个集陶瓷过滤材料、过滤装置的研究、开发、设计及生产为一体的高科技实体,拥有近20项省、部级科研成果和专利技术,是目前国内研制、生产微孔陶瓷系列制品及陶瓷过滤器种类最多、应用面最广、生产技术较为成熟的专业生产厂家。其主要产品包括各种规格的微孔陶瓷过滤元件和微孔陶瓷过滤器、高性能陶瓷膜过滤元件及陶瓷膜过滤装置、高温气体净化(高温除尘)用高温陶瓷过滤材料及高温陶瓷除尘器、高温融体过滤用泡沫陶瓷过滤元件以及陶瓷净水器、陶瓷曝气器、陶瓷消声器、各种陶瓷电解隔膜等。产品已广泛应用于化工、制药、冶金、水处理及环保工业。
国内外发展现状
国外多孔陶瓷材料研究开发和应用已有8 0 余年历史,陶瓷膜产品研制、开发、应用也有近30年历史,其产品的产业化、商业化程度已达到较高的水平,产品的技术水平也有了很大提高。20世纪50年代,法国、美国等先后开发了各种SiC、莫来石、ZrO2、陶瓷纤维等气、液过滤、微生物处理用微孔陶瓷过滤元件,主要用于化工、食品、饮料及水处理行业。20世纪70年代日本等国家在高温气体净化、烟气除尘用多孔陶瓷过滤材料研究方面取得了较大进展,如日本旭硝子公司等生产的高温陶瓷过滤器在化铁炉等高温烟气除尘方面大量推广应用。从20世纪80年代开始,国外在陶瓷膜的研究及开发应用、高温陶瓷热气体净化技术方面研究又取得较大的突破。目前国外已有专业的多孔陶瓷材料及陶瓷膜材料生产厂家300余家,如日本N G K和T D K 、法国的C E R V E R 、美国的Corning和Filter、乌克兰的Fairey工业陶瓷公司、芬兰奥托昆明克公司等。其中美国过滤器公司已成为目前全球最大的无机陶瓷分离膜及设备供应商,芬兰奥托昆明克公司生产的陶瓷真空圆盘过滤机目前已在100多个国家使用。美国Anguil 环境系统公司生产的自洁式高温陶瓷过滤器采用了陶瓷过滤和催化净化技术,目前已有1600余套高温气体过滤装置在各个领域应用。
相比之下,国内在多孔陶瓷材料产业发展方面与国外先进国家相比存在明显不足,其中一方面是国内多孔陶瓷材料的发