Verlag des Forschungszentrums Jülich
JUEL-4079
In der vorliegenden Arbeit wurden ein Mikrofiltrationsverbundmembran entwickelt, die
robuste Substrate (sowohl planar als auch rohrförmig) aus gesintertem Edelstahlpulver mit
einer patentierten Beschichtungstechnik - dem Nasspulverspritzen (WPS) kombinieren,
wobei eine gesinterte Titandioxidschicht dauerhaft an die porösen Edelstahlsubstrate
gebunden wird. Durch Optimierung einer herkömmlichen Zusammensetzung der Ti02 -Suspension
in Verbindung mit dem Spritzverfahren der WPS-Methode und dem Sintern der
gradierten Struktur werden stabile Ti02-Membranschichten mit einer Porengröße von 0.1 µm
und einer Dicke von 20 ~ 30 µm entwickelt . Durch Verwendung der Ultraschallwellen- und
Mahlverfahren konnten die Störstellen in den Membranen deutlich verringert werden.
Zur Untersuchung des Strömungsprozesses in der gradierten Struktur wurden mathematische
Modelle entwickelt, um die Strömungsrate sowohl durch Flüssigkeit als auch durch Gas zu
simulieren. Eine Modifikation wurde durchgeführt, um die Modelle über den Vergleich der
berechneten mit den gemessenen Ergebnissen zu verbessern, was darüber hinaus bewies, dass
die Modelle in der Simulation solcher Strukturen recht zuverlässig waren.
In this work composite microfiltration membranes were developed combining rugged
substrates (both planar and tubular) made of sintered stainless steel powder with a patented
coating technology - the wet powder spraying (WPS) method, in which a sintered titanium
dioxide layer is permanently bonded to the porous stainless steel substrates . Through the
optimisation of a conventional composition of the Ti02 suspension, the spraying process of
the WPS method and thé sintering process of the graded structure, stable Ti02 membrane
layers are being developed with an average pore size of 0.1 µm and a thickness of 20 ~ 30 µm.
Due to the utilisation of the ultrasonic wave and grinding methods the imperfections in the
membranes could be decreased distinctly .
In order to investigate the flow process inside the graded structure, mathematical models were
developed to simulate the flow rate both by fluid and gas. A modification was done to
improve the models through comparing the calculated results with the measured results,
which proved furthermore that the models were quite reliable in the simulation of such
structures.
Zhao, Li
Manufacture and Characterisation of Composite Graded Filter Membranes for Microfiltration
IV, 126 S., 2003
Mikrofiltration ist insbesondere die Filtration von Substanzen im Größenbereich von 0.05 bis
10 µm, die zwei übliche Formen aufweist - Durchströmung (totes Ende) und Kreuzstrom.
Mikrofiltration wird sowohl in der Produktion als auch bei analytischen Anwendungen wie
der Filtration von Teilchen aus Flüssig- oder Gasströmen für verschiedene Industrien, z.B . die
Chemie- oder Pharma-Industrie, bei der Klärung und Sterilfiltration und in der
Abwasseraufbereitung eingesetzt.
Microfiltration is specifically the filtration of substances that range in size from 0.05 µm to
10 µm, which has two common forms - through-flow (dead-end) and cross-flow.
Microfiltration is used in both production and analytical applications, such as the filtration of
particles from liquid or gas streams for différent industries, e.g . chemical or pharmaceutical,
clarification and sterile filtration and waste water treatment etc.
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