【正文】 膜通量的大小以及膜污染程度和能耗大小。料液經(jīng)膜表面產(chǎn)生的高剪切力可使沉積在膜表面的顆粒擴(kuò)散返回主體流，從而 將顆粒 帶 離膜表面 ， 當(dāng) 跨膜壓差 導(dǎo)致顆粒在膜表面的沉積速度與 剪切力引起的 顆粒返回主體流的 擴(kuò)散 速度達(dá)到平衡， 這樣， 污染層 將 不 會(huì)無(wú)限增厚而 是 保持在一個(gè) 幾近 穩(wěn)定 的 厚度 。 在操作壓力不變的情況下， 隨時(shí)間的延長(zhǎng)， 濾餅 層將不斷增厚和壓實(shí)，過(guò)濾阻力將不斷增加，膜滲透通量將不斷下降直至為 0。在壓差推動(dòng)下， 溶液 和小于膜孔的顆粒透過(guò)膜，大于膜孔的顆粒則被膜截留，該壓差可通過(guò)原料液側(cè)加壓或滲透液側(cè)抽真空產(chǎn)生。 對(duì) 于 表面層截留而言，其過(guò)程接近于相對(duì)過(guò)濾，易清洗 ； 而 對(duì)于膜內(nèi)部截留而言，其過(guò)程接近于絕對(duì)過(guò)濾，不易清洗 [32]。 在大多數(shù)情況下，過(guò)濾初期主要是機(jī)械堵塞，而后期主要是濾餅過(guò)濾。膜表面層截留 包括 機(jī)械截 留 作用 （ 指膜具有截留比它孔徑大或與孔徑 相當(dāng)?shù)奈⒘５入s質(zhì)的作用 ） ， 物理作用或吸附截留作用 （ 如果過(guò)分強(qiáng)調(diào)篩分作用就會(huì)得出不符合實(shí)際的結(jié)論，普什 (Pusch)等人認(rèn)為，除了要考慮孔徑因素外，還要考慮其它因素的影響，其中包括吸附和電性能的影響 ）和 架橋作用 （ 在孔的入口處，微粒因?yàn)榧軜蜃饔靡餐瑯涌梢员唤亓?） ；機(jī)械堵塞是固體顆粒把膜孔完全堵住，而吸附是顆粒吸附在孔壁上而使孔徑變小，架橋也不完全堵塞孔道而形成濾餅過(guò)濾。它 以壓力差為推動(dòng)力 ， 屬于低壓膜處理，其操作壓力較小，一般為 MPa， 主要用于 從氣相和液相物質(zhì)中截留微米和亞微米級(jí)的細(xì)小懸浮物、微生物、微粒、細(xì)菌、酵母、紅細(xì)胞、污染物等以達(dá)到凈化、分離和濃縮的目的 [30]。膜分離的推動(dòng)力可以是膜兩側(cè)的壓力差、湖南科技大學(xué) 碩士學(xué)位論文 5 電位差或濃度差 ，微濾是依靠膜兩側(cè)的壓力差實(shí)現(xiàn)的。膜分離技術(shù)由于兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級(jí)過(guò)濾及過(guò)濾過(guò)程簡(jiǎn)單、易于控制等特征，因此，目前已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、生物、環(huán)保、化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生等領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益， 引起許多國(guó)家的有關(guān)專家、學(xué)者的高度重視和深入的研究，作為一門新興的化工分離單元操作發(fā)展迅速， 已成為當(dāng)今分離科學(xué)中最重要的手段之一 [28]。對(duì)于分離功能的膜，時(shí)鈞等人 [27]將它定義為 “ Membrane are thinbarriers across which physical and/or chemical gradients can be established to produce differential flows of one or more ponents” ，這類膜可將雙組分或多組分體系進(jìn)行分離，分級(jí)，提純或富集，因而對(duì)人類的生產(chǎn)和生活具有極為重 要的作用。 目前國(guó)內(nèi)外對(duì)汽車閃光鋁粉顏料制造過(guò)程及使用后所產(chǎn)生的廢 200溶劑油尚無(wú)有效的治理方法 [26]。 王信瑋等 [22]考察了溴 代 聚苯醚 膜對(duì)甲醇 /正戊烷、乙醇 /正戊烷等有機(jī)溶劑體系的分離性能； Bhaumik 等 [23]在中空纖維膜表面涂覆聚合硅樹(shù)脂制備復(fù)合膜回收 甲醇 和 甲苯等 有機(jī)溶劑； Kim 等 [24]和李焦麗等 [25]均報(bào)道了改性膜對(duì)有機(jī)溶劑的回收效率 。 但 是電耗特別大，增大了處理費(fèi)用，且 由于受到相關(guān)溶劑的沸點(diǎn)和冷凝水溫度等的限制，真空度不可能太高， 并且溶劑油較易 揮發(fā)，部分有機(jī)溶劑 將進(jìn)入 大氣中 而 造成大氣污染 。 目前廢有機(jī)溶劑一般是采用稀釋法、焚燒法和減壓蒸餾法等方法進(jìn)行處理 [1319]。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，在 2020 年時(shí) 世界每年消耗 石油類 溶劑油產(chǎn)品 1 萬(wàn)噸 以上， 而 我國(guó)石油類溶劑油年產(chǎn)量約 占到 萬(wàn)噸 ，其潛在市場(chǎng) 很大 。精制方法主要有堿洗、白土精制、加氫精制 及分子篩精制 等。切割主要是將輕質(zhì)直餾餾分切割成適當(dāng)窄餾分或?qū)?催化重整抽余油 ，進(jìn)行分餾。 其中， 普通溶劑油產(chǎn)品主要有 1 200溶劑油 等 ，主要成分是烷烴和環(huán)烷烴。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，市場(chǎng)上銷售的 溶劑油 有 200 多種。而其 生產(chǎn)過(guò)程結(jié)束時(shí) 產(chǎn)生大量含 鋁粉等 雜質(zhì) 的 溶劑油，如果處理不當(dāng)，將會(huì)造成環(huán)境的污染及資源的浪費(fèi) ，雖然目前我國(guó)對(duì)溶劑排放量還沒(méi)有那么嚴(yán)格規(guī)定，但對(duì)溶劑排放 從嚴(yán)要求是大勢(shì)所趨， 因此對(duì)汽車閃光鋁粉顏料工業(yè)的后處理也越來(lái)越至關(guān)重要 。 目前主要的汽車閃光鋁粉顏料仍以濕法方法制備，其生產(chǎn)技術(shù)成熟，主要工藝包括 [11,12]霧化鋁粉 ?物料混合 ?球磨 ?過(guò)篩 ?拋光 ?鋁粉顏料 ，球磨階段需加入溶劑油 (如 200溶劑 汽油 )以防止鋁粉氧化 。隨著鋁粉顏料的特殊性質(zhì)深受汽車行業(yè)的青睞，鋁粉顏料行業(yè)也因此而快速的發(fā)展。到了 60 年代，金屬閃光 顏料 首先在美國(guó)以工業(yè)規(guī)模出現(xiàn) ，隨后在其他國(guó)家迅速發(fā)展并壯大，且科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也造就了閃光顏料 出現(xiàn) 顏色的繽紛多彩 ，轎車的外觀已超出了涂料 僅 起保護(hù)作用的范疇。最初，汽車面漆只是以黑色單色漆為主。在這種情況下，國(guó)內(nèi)也開(kāi)始大力發(fā)展我國(guó)的鋁粉顏料工業(yè) ， 特別是汽車閃光鋁粉顏料。山東濟(jì)南周圍覆蓋了國(guó)內(nèi)的主要鋁粉顏料生產(chǎn) ， 如 1958 年 成立 的 濟(jì)南金屬顏料總廠、 1994 年的 濟(jì)南雅思達(dá)化工公司 、 1987 年的 章丘金屬顏料 有限公司、 2020 年 的 濟(jì)南金思帝顏料科技有限公司 。 中國(guó)鋁粉顏料工業(yè) 發(fā)展 已有 60 多年的歷史。 目前， 對(duì)鋁粉顏料的生產(chǎn)研究，基本 的生產(chǎn)工藝并沒(méi)有改變，主要是改進(jìn)產(chǎn)品性能 或 發(fā)展水性鋁粉顏料 、高閃光鋁粉顏料等多種性能的鋁 粉顏料產(chǎn)品。所以這種方法 很快為 鋁粉顏料生產(chǎn)的主要方法。所以目前多采用濕法球磨方法，它是由美國(guó) E. J. Hall 于 1910 年時(shí) 發(fā)明了在球磨機(jī)加入石油溶劑代替惰性氣體的方 法，將霧化鋁粉或碎鋁箔與惰性液態(tài)載體 （ 通常為石油溶劑 ） 一起加入球磨機(jī)內(nèi)，再加入適量的球磨潤(rùn)滑劑，一起進(jìn)行球磨。 鋁粉顏料的發(fā)展現(xiàn)狀 鋁粉 顏料的工業(yè)化生產(chǎn)己有 100 多年的歷史。其中， 鋁粉顏料用量最大的三種涂料是 ： 屋頂涂料 （ 增加美觀性，因反射紫外線和紅外線能力強(qiáng)而延長(zhǎng)涂料的壽命，多用浮型鋁粉顏料 ） 、保護(hù)涂料 （ 利用鋁粉顏料的片狀結(jié)構(gòu)起屏蔽作用，保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)，可用浮型鋁粉，也可用非浮型鋁粉 ） 、裝飾性涂料 （ 利用其隨角異色等光學(xué)效應(yīng)，采用非浮型鋁粉顏料 ） 。 近 30 年來(lái)，鋁粉顏料發(fā)展十 分迅速，品種大幅度增 加 ，在汽車、建筑、金屬閃光漆和印刷油墨等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用 [68]。正是由于這種片狀結(jié)構(gòu)，當(dāng) 鋁粉顏料在涂層中 以不同層次排列 ，入射光 一旦 照射 到 各個(gè)鋁片上時(shí)，光線 將 因穿過(guò)不同厚度的膜層受到不同程度的削弱，反射回去各種不同的光線亮度 。由于這層膜的 屏障 作用 ， 也因此 阻止 了 外界有害氣體或有害液體 難于透過(guò)膜而主要 保護(hù)了被涂裝物品 ；另外， 這種屏蔽作用使鋁粉顏料具有反射光線的特性，能在較大的光譜范圍內(nèi)對(duì)光線具有反射效應(yīng)，對(duì)紫外光和紅外線也有較強(qiáng)的反射能力， 且隨著涂膜表面積的增加其反射光的能力也增大， 有利于保護(hù)易受光腐蝕的內(nèi)層材料。 片狀鋁粉 顏料 是 一種 非常重要的金屬顏料之一， 其中 鋁粉 顆粒 是鱗片狀 ，也正是由于這種鱗片狀的 幾何形狀 ，鋁粉才具有金屬色澤的屏蔽功能。因此，許多金屬顏料被用做裝飾性顏料 [1]。常見(jiàn)的金屬粉有鋁 粉、鋅粉、鉛粉等，合金形式的金屬粉有銅金粉、鋅鋁粉、不銹鋼粉等。 Blocking model. 湖南科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 i 目 錄 摘 要 ................................................................................................. I ABSTRACT ........................................................................................ III 第一章 緒論 .....................................................................................1 鋁粉顏料概況 .............................................................................1 鋁粉顏料的特點(diǎn)及應(yīng)用 ...............................................................1 鋁粉顏料的發(fā)展現(xiàn)狀 ..................................................................2 溶劑油的概況及回收方法 ..............................................................3 微濾技術(shù) ...................................................................................4 微濾技術(shù)簡(jiǎn)介 ...........................................................................4 影響膜過(guò)濾過(guò)程的因素 ...............................................................5 膜污染 ...................................................................................8 膜清洗 ...................................................................................8 物理清洗 ..............................................................................9 化學(xué)清洗方法 ....................................................................... 10 物理 —化學(xué)清洗法 ................................................................. 10 微濾機(jī)理模型 ......................................................................... 10 微濾技術(shù)的發(fā)展及運(yùn)用 ............................................................. 13 陶瓷膜 分離技術(shù) ........................................................................ 15 陶瓷 膜的特點(diǎn) ......................................................................... 15 陶瓷 膜 的分類 ......................................................................... 15 陶瓷膜 研究進(jìn)展 ...................................................................... 16 陶瓷膜 的 應(yīng) 用 ......................................................................... 17 本文的研究工作 ........................................................................ 19 研究目的和意義 ...................................................................... 19 研究?jī)?nèi)容 .............................................................................. 20 第二章 陶瓷膜凈化 溶劑油的實(shí)驗(yàn) 部分 ............................................... 21 主要 試劑及材料 ................................................................................................. 21 實(shí)驗(yàn)裝置及儀器 ..................................................................................................... 21 分析方法 ................................................................................. 23 實(shí)驗(yàn)方法 ...................