Las membranas cerámicas son un tipo de membranas artificiales hechas de materiales inorgánicos (como alúmina , titania , óxidos de circonio, carburo de silicio o algunos materiales vítreos). Se utilizan en operaciones de membrana para filtración de líquidos.
A diferencia de las membranas poliméricas , se pueden utilizar en separaciones donde están presentes medios agresivos (ácidos, disolventes fuertes). También tienen una excelente estabilidad térmica que los hace utilizables en operaciones de membrana a alta temperatura.
Al igual que las membranas poliméricas, son densas o porosas.
Las configuraciones incluyen membranas tubulares de flujo cruzado y sin salida, así como membranas de lámina plana.
Membranas densas
Las membranas cerámicas densas se utilizan para la separación de gases. Algunos ejemplos son la separación de oxígeno del aire o la separación de hidrógeno gaseoso de una mezcla.
Membranas porosas
Las membranas cerámicas porosas se utilizan principalmente para la separación de gases y la micro o nanofiltración . Pueden estar hechos de sólidos tanto cristalinos como amorfos .
Un ejemplo de membrana amorfa es la membrana de sílice. [1]
Un ejemplo de membrana muy porosa es el tipo de carburo de silicio . [2]
Historia y fabricantes de membranas cerámicas
Las primeras membranas cerámicas se produjeron en Francia en la década de 1980 con el fin de enriquecer el uranio en la industria nuclear. Después de la instalación de muchas de las plantas nucleares en Francia, se buscaron otras áreas de aplicación industrial para las membranas cerámicas. Al mismo tiempo, se llevó a cabo una investigación académica sobre membranas cerámicas. El grupo principal fue dirigido por el profesor Louis Cot en la Escuela Nacional de Posgrado de Química en Montpellier. El crecimiento del grupo dio lugar a la creación de un laboratorio totalmente dedicado a los materiales y procesos de membranas desde 1994 y al Instituto Europeo de Membranas de Montpellier en 2000. [3] Entre los fabricantes franceses de membranas cerámicas se encuentran Orelis Environnement (grupo Alsys), Pall Exekia y Tami Industries. Otras empresas fuera de Francia incluyen CoorsTek ( http://www.coorstek.com ), Atech, Inopor, Jiangsu Jiuwu, Meidensha, MetaWater, Likuid Nanotek, Liqtech y Mantec Technical Ceramics Ltd ( http://www.mantectechnicalceramics.com/ productos-servicios / cerámicas-porosas / filtración / membranas-sep-estrella / elementos )
Mientras que la mayoría de los fabricantes de membranas cerámicas producen membranas de soportes y capas de membranas de óxido de alúmina, óxido de titanio y óxido de zirconia, solo unos pocos fabricantes trabajan con carburo de silicio. El carburo de silicio requiere temperaturas de sinterización más altas (> 2000 ° C) [4] en comparación con las membranas a base de óxido (1200-1600 ° C). [5] Los pioneros en desarrollar y comercializar membranas de carburo de silicio son la empresa danesa Liqtech, CeraMem (grupo Alsys) y la empresa estadounidense Kemco Systems.
Referencias
- ^ RM de Vos y H. Verweij (1998). "Membranas de sílice de alta selectividad y alto flujo para la separación de gases". Ciencia . 279 (5357): 1710–1711. Código Bibliográfico : 1998Sci ... 279.1710D . doi : 10.1126 / science.279.5357.1710 . PMID 9497287 .
- ^ "LiqTech International, Dinamarca". Analista de la industria de filtración . 2013 (7): 10. 2013. doi : 10.1016 / S1365-6937 (13) 70257-0 .
- ^ "Copia archivada" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 6 de agosto de 2015 . CS1 maint: parámetro desaconsejado ( enlace ) CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
- ^ Guo XZ, Yang H (2005). "Sinterización y microestructura de cerámica de carburo de silicio con Y3Al5O12 añadido por método sol-gel" . J Zhejiang Univ Sci B . 6 (3): 213–8. doi : 10.1631 / jzus.2005.B0213 . PMC 1389724 . PMID 15682507 .
- ^ http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.465.5275&rep=rep1&type=pdf