Liquid filtration through ceramic membranes

Since long time ceramic membranes, mainly used in single-channel or in multi-channel design, are an established process for the separation of dissolved solids or ions out of liquids under rough conditions. Ceramic membranes for liquid filtration belong to the oxide ceramic membranes and are mainly made of aluminium oxide, zirconium oxide or titanium oxide. Pressure driven membrane processes, namely microfiltration (MF), ultrafiltration (UF), nanofiltration (NF) and reverse osmosis (RO), facilitate separation of components with a large range of particle sizes. Two approaches are utilized for describing permeability through porous membranes. When the membrane resembles an arrangement of near-spherical particles the Carman–Kozeny equation can be applied to determine the permeate flux. When the membrane porous are considered cylindrical the well-known Hagen-Poiseuille equation applies to calculate the laminar fluid flow permeate flux.

Da molto tempo le membrane ceramiche, utilizzate principalmente nella configurazione a singolo o a multi canale, costituiscono una tecnologia per la separazione di solidi disciolti o di ioni nei liquidi in condizioni difficili. Le membrane ceramiche per la filtrazione dei liquidi appartengono alla famiglia delle ossido membrane di ceramica e sono principalmente realizzate di ossido di alluminio, ossido di zirconio o ossido di titanio. I processi di filtrazione a membrana guidati dalla pressione, cioè microfiltrazione (MF), ultrafiltrazione (UF), nanofiltrazione (NF) e osmosi inversa (RO), facilitano la separazione dei componenti con una vasta gamma di dimensioni delle particelle. Due approcci sono utilizzati per descrivere la permeabilità attraverso membrane porose. Quando la membrana assomiglia ad un arrangiamento di particelle quasi sferiche può essere applicata l'equazione di Carman-Kozeny per determinare il flusso del permeato. Quando i pori della membrana sono considerati cilindrici si applica la ben nota legge di Hagen-Poiseuille per calcolare il flusso di permeato di fluido laminare.