丰源集团
无机陶瓷膜分离技术精制柠檬酸
技术方案
北京中天元环境工程有限责任公司
二00二年七月
目录
1.单位简介 (3)
2.无机陶瓷膜分离技术简介 (4)
3.设计依据 (6)
4.技术指标及质量保证 (7)
5.工艺流程说明 (8)
6.供货范围 (10)
7.设备价格 (10)
8.系统交货期 (11)
1、单位简介
北京中天元环境工程有限责任公司是北京中天元工程设计有限责任公司和岳阳市新科环保设备工程有限公司共同发起并组建的高新技术企业，具有工程甲级设计资质和环境工程专项乙级设计资质。

公司以环保技术和膜分离技术为主导，通过引进国外的先进技术，开发了一系列的膜分离设备和环境保护设备，成功应用于石油、石化、化工、生物化工、油脂加工、环境保护等领域。

公司拥有一支由高级管理人才和工程技术人员组成的研发、设计、生产和营销队伍，有着丰富的工程实践经验。

公司凭借自己雄厚的实力，卓越的产品、先进的技术、专业的工程队伍和完善的售后服务，竭诚向您提供以下服务：城市和工业污水处理工程总包、设计、设备提供和运行管理，先进的膜分离、环保和节能设备的制造和提供，节水和回用水项目的设计、实施。

2、无机陶瓷膜分离技术简介
无机陶瓷膜的发展始于20世纪40年代，至今已经历了3个阶段：
第一阶段始于二战时期的Manhattan 计划，当时采用多孔陶瓷材料进行铀同位素的分离富集。

第二阶段自80年代无机陶瓷膜进入工业应用领域，相继开发出工业用无机陶瓷微滤膜（Micro filtration membrane）和无机陶瓷超滤膜(Ultra filtration membrane)及其组件，这就是液体分离时期。

第三阶段自90年起，由于无机陶瓷膜优异的性能及材料科学的发展，应用领域不断扩大，开始进入了以膜催化反应为核心的全面发展时期。

通过这三个阶段的发展，无机陶瓷膜分离技术已产业化，80年代初期成功地在法国的奶业和饮料（葡萄酒、啤酒、苹果酒）业推广应用后，其技术和产业地位逐步确立，应用已拓展至食品工业、生物工程、环境工程、化学工业，石油化工、冶金工业等领域，成为苛刻条件下精密过滤分离的重要新技术。

无机陶瓷膜由载体层、过渡层和膜层组成，主要以Al2O3、TiO2、ZrO2为材料，通过采用固态粒子烧结法制备载体层和过渡层，然后采用溶胶-凝胶法制备膜层。

起过滤作用的是膜层，它是以形状规则的喇叭形孔道均匀分布于膜层，孔径分布窄，孔隙率高。

采用错流过滤的方式，以压差作为推动力，利用筛分原理，截留比膜孔径大的微粒，小于膜孔径的粒子通过膜，达到分离或浓缩的目的。

常用的高分子膜微滤多采用终端过滤，随着过滤的进行，被截留微粒的积累形成滤饼，过滤阻力越来越大，膜通量则越来越小，无法长期连续运行。

无机陶瓷膜采用错流过滤，错流过滤方式则明显优于终端过滤，由于存在与膜面平行方向的流体流动，产生的剪切作用使被膜截留的微粒无法沉积，随流动介质进行循环，膜面不可能形成滤饼，而是会出现动态平衡，这样膜通量不会持续下降，会在一定条件下保持稳定或下降极慢。

由于陶瓷膜孔隙率高，故阻力很小，膜通量大，过滤速度快，所需膜面积小，占地小。

孔径分布窄，
孔道是形状规则的喇叭形，且均匀分布，同时采用在线反冲洗，故难以堵塞，膜管使用寿命长，维护费用低。

中天元环境公司的无机陶瓷膜管进行高浓度柠朦酸的过滤具有以下优点：
1、膜管抗强酸、强碱性能好，pH值适应范围0～14；
2、膜管孔隙率高，孔径分布窄，膜孔通道呈倒嗽叭形状，膜通量大，抗
污染能力强；
3、机械强度好，可用0.6 ～1.0Mpa的压力进行在线脉冲反冲洗，保证了
膜管的运行稳定性；
4、具有科学的清洗和再生方法；
5、膜管使用寿命长，可保用3年。

中天元环境公司利用无机膜技术在国内刚刚起步的机遇，开发了无机陶瓷膜分离技术在多个领域的新工艺，制造了成套设备，并率先在国内的多个行业得到应用。

中天元环境公司研究开发无机陶瓷膜技术的意义是希望在能源、资源、环境保护和化工、石油化工、生物化工、冶金等工业过程中成为技术进步的支撑，无机陶瓷膜的推广应用将对这些领域的工艺技术带来革命性变化。

3、设计依据
3.1 原料
40%的柠檬酸。

3.2 过滤液要求
去除树脂、菌丝菌体、蛋白质等杂质，提高产品质量，满足精品柠檬酸的生产要求。

3.3 处理量
本无机陶瓷膜过滤系统的处理量：500m3/天
3.4 设计温度
由于料液为40%的柠檬酸，粘度较大，温度较高，粘度较小，过滤时的膜通量大。

再考虑到温度高，需要消耗能量，因此，以实际工艺条件40-55℃较为合理。

4、技术指标及保证4.1 技术指标
4.1.1 无机陶瓷膜系统型号：XKCM-19-32
4.1.2单套设备处理量：7m3/h
4.1.3 数量：3套
4.1.4 成品质量：
达到用户要求
4.1.5 操作温度：40~55 ℃
4.1.6 单套耗电量：15Kw
装机功率：45Kw
运行功率：30Kw
4.1.7 单套占地面积：2800长 2000宽(mm)
4.2 质量保证
4.2.1 保证系统渗透液（过滤液）质量。

4.2.2 陶瓷膜元件的保质期为3年；
4.2.3 其他供货设备或部件保质期为一年；
4.2.4 所有设备提供终身技术支持；
4.2.5 保质期内实行三包；
5、工艺流程说明
5.1 工艺流程示意
40%柠檬酸保安过滤器循环泵陶瓷膜装置产品
5.2 工艺流程说明
5.2.1 原水
以需方的40%柠檬酸为原料，为了保证陶瓷膜系统的正常工作，进料不低于20 ℃。

5.2.2保安过滤器
尽管原料非常干净，但为了拦截管道中可能有的微小颗粒，防止循环泵的叶轮磨损和陶瓷膜的安全，在循环泵之前还应设一台保安过滤器，过滤精度为50目。

5.2.3 循环泵
原料在经过预处理之后，已达到陶瓷膜进料的要求，通过全不锈钢立式离心泵加压，达到陶瓷膜的工作压力（0.32~ 0.38MPa）。

5.2.4 陶瓷膜装置
采用最新型的由德国生产的陶瓷膜元件，以两级串联形式排列。

经过陶瓷膜处理后，出水水质即可达到成品水的要求。

渗透液进入水箱，待进入后续工艺处理。

陶瓷膜装置的技术指标如下：
5.2.5 陶瓷膜清洗系统
在正常运行条件下，当陶瓷膜装置产量下降30%，或进出口压差增大时，说明膜已被污染。

为了恢复良好的透水性能，需要对膜进行化学清洗。

一般清洗周期为7-15天一次。

陶瓷膜清洗系统包括：清洗槽（由厂方提供）2个，不锈钢制作，容积1m3。

6、供货范围设备清单
7、设备价格
设备总价：叁佰陆拾万元整人民币（360万元人民币）
(不包括安装、调试费)
8、系统交货期
8.1 合同签定生效后5天之内，根据工程设计需要，与用户进行技术联络
会。

8.2 合同签定生效后20天内提供如下：
1) 系统流程图
2) 设备平面布置图
3) 设备基础图(包括设备荷重)
5）电气系统图
6）电控系统主回路图
8.3 合同生效后60天提供如下资料：
1）工艺流程说明书
2）设备及材料清单
3）安装、维护及运行手册
4）系统操作及维护说明书。

8.4 合同签定生效后，60天设备交货，交货地点为上海。

8.5设备安装、调试费用另行协商。

8.6 检收合格后，对用户进行技术培训，设备交付给用户。

8.7 售后服务另行协商。

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