無機(jī)陶瓷膜是固態(tài)膜的一種，它是由無機(jī)材料，如金屬，金屬氧化物，陶瓷，多孔玻璃，沸石，無機(jī)高分子材料等制成的半透膜。建立在無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)上的無機(jī)膜具有聚合物分離膜所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)：化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐酸、堿和有機(jī)溶劑;機(jī)械強(qiáng)度火，擔(dān)載無機(jī)膜可承受幾十個(gè)大氣壓的外壓，并可反向沖洗;抗微生物能力強(qiáng)，不與微生物發(fā)生作用，可在生物工程及醫(yī)學(xué)科學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用;耐高溫，一般都在400℃下操作，可達(dá)800。C以上;孔徑分布窄，分離效率高。
無機(jī)陶瓷膜的發(fā)展始于20世紀(jì)40年代，至今已經(jīng)歷了三個(gè)階段。階段始于二戰(zhàn)時(shí)期的Manhattan原子彈計(jì)劃，采用多孔陶瓷材料分離UF6同位素。第二階段是在80年代，這時(shí)期主嬰是發(fā)展工業(yè)用的無機(jī)微濾膜和無機(jī)超濾膜。無機(jī)膜的工業(yè)應(yīng)用首先是在法國的奶業(yè)，葡萄灑業(yè)獲得成功，滲透劍食晶工業(yè)，環(huán)境工業(yè)，生物化工，電子行業(yè)氣體凈化等領(lǐng)域。90年代以米，無機(jī)膜的發(fā)展進(jìn)入第二階段，在無機(jī)超濾膜工業(yè)化的基礎(chǔ)上，新型膜材料，新的制膜手段日益得劍發(fā)展。尤其是膜催化反應(yīng)技術(shù)的研究倍受重視。我國無機(jī)膜的研究始丁80年代，通過國家自然科學(xué)研究基金以及各部委的支持，已經(jīng)能在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模制備出無機(jī)微濾膜和超濾膜以及高通量的金屬鈀膜，反應(yīng)用膜以及微孔膜也在發(fā)展中。進(jìn)入90年代，國家科技部對(duì)無機(jī)陶瓷膜的工業(yè)化技術(shù)組織了科技攻關(guān)，推進(jìn)了陶瓷微濾膜的工業(yè)化進(jìn)程。國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃對(duì)無機(jī)分離催化膜的研究予以重點(diǎn)支持，促進(jìn)了我國在這一領(lǐng)域的發(fā)展。目前我國已初步實(shí)現(xiàn)了管式，多通道陶瓷微膜的工業(yè)化生產(chǎn)，并在相關(guān)的工業(yè)化過程中得到應(yīng)用，膜催化反應(yīng)的基礎(chǔ)性研究已具備良好的基礎(chǔ)。但就整體狀況而言，在支撐體生產(chǎn)，工業(yè)膜設(shè)備及應(yīng)用技術(shù)開發(fā)上與世界先進(jìn)水平尚有較大差距。
無機(jī)陶瓷膜管特性
無機(jī)分離組件的粒徑范同在0.45μm±0.05，是不對(duì)稱分離膜。在無機(jī)膜管燒結(jié)而成的多孔支撐體上通過溶膠一凝膠鍍上一層納米級(jí)的微粒。作為支撐體的顆粒比較粗大，孔徑也比較小，在5～lOμm之間，僅用它來作分離是不夠的，它主要起支撐作用，保證分離組們的機(jī)械強(qiáng)度要求。起主要分離作剛的掛其表面所鍍的脫層，其顆粒的粒釋住l～2um，孔徑托0.45um，其粒徑分布均勻，孔釋分布窄，孔隙牢高。支撐體與表面膜層的孔徑，粒徑可由1-3b看出，屆典型的撲對(duì)稱分離膜。該膜的分離屬于微孔過濾過科，借助膜兩邊的壓力差和濃度差而實(shí)現(xiàn)不同粒徑范圍組分的分離。粒子被截留的機(jī)理取決丁膜的性能(物理的和化學(xué)的)和膜與粒子間相互作用的性質(zhì)。當(dāng)膜的孔徑小于懸浮粒子的尺寸，粒子以其幾何形狀被阻擋，不能進(jìn)入或通過膜，而與透過組分分離，這種分離機(jī)理為表面過濾或篩濾機(jī)理。若膜的孔徑較粒子尺可為大，在這種情況下，粒子能進(jìn)入膜孔內(nèi)，當(dāng)它與孔壁相接觸并粘附于壁內(nèi)，在慣性沖掩、擴(kuò)散、截留等多種分離作用力作用下得到分離。
無機(jī)陶瓷膜管除塵機(jī)理
1、慣性沖撞：流經(jīng)多孔無機(jī)膜分離組件微孔的流體中的雜質(zhì)顆粒，由于慣性而于微孔孔壁被捕捉。慣性沖撞與雜質(zhì)顆粒直徑的平方成正比，與流速及流體粘度成反比。
2、擴(kuò)散：雜質(zhì)顆粒由丁布朗運(yùn)動(dòng)而離開流線和微孔孔道壁接觸，從而被捕捉。擴(kuò)散捕捉的流速與流體粘度成反比。
3、截留：雜質(zhì)顆粒由于比微孔孔道大而被捕捉，屬表面過濾。截留只與雜質(zhì)顆粒的大小有關(guān)，而與流速及流體粘度無關(guān)。當(dāng)含沉流體流經(jīng)多孔無機(jī)膜分離組件時(shí)，大于過濾元件微孔徑的顆粒被截留在表面形成濾餅層，小于無機(jī)膜孔徑的顆粗由于慣性及布朗運(yùn)
影響而離開流線與孔道避接觸，仍有部分顆粒被截留在表面或沉積在多孔陶瓷孔道內(nèi)。由于多孔微孔通道迂回曲折，加上流體介質(zhì)在多孔陶瓷表面形成的架橋效應(yīng)及慣性沖撞和布朗運(yùn)動(dòng)影響，因此其過濾精度要比本身孔徑小的多。一般其過濾精度可在分離組件孔徑的1/15～1/20之上。