Produkta ievads
Šis produkts ir novatorisks produkts, kas pārkāpj robežu starp neorganisko un organisko membrānu pielietojuma scenārijiem. Tas apvieno keramikas membrānas izstrādājumu priekšrocības, kas ir izturīgi un izturīgi, kā arī organisko membrānu izstrādājumu augstu pildījuma blīvumu. Lietošanas metode ir ļoti līdzīga organisko kolonnu membrānu izmantošanai, kas kompensē augstās prasības attiecībā uz ieplūdes ūdens kvalitāti, lielu pretskalošanas ūdens patēriņu un stieples pārrāvuma risku ultrafiltrācijas membrānas tehnoloģijā. Tas var uzlabot ultrafiltrācijas sistēmu ūdens atdevi un samazināt ķīmiskās tīrīšanas izmaksas.
Keramikas membrānas modulis sastāv no vairākām iebūvētām silīcija karbīda keramikas filtru kasetnēm, kas savienotas kopā. Unikālais konstrukcijas dizains padara vienmērīgāku katras cauruļveida membrānas ūdens ražošanas un pretskalošanas kanālu hidraulisko sadalījumu, un pretskalošanas atgūšanas efekts ir izcils.
Kāpēc izvēlēties keramikas membrānu?
Kas ir keramikas membrāna?
Keramikas membrāna ir membrāna, kas izgatavota no pulvera izejvielām, piemēram, alumīnija oksīda, cirkonija oksīda un titāna oksīda, izmantojot saķepināšanas procesu. Keramikas membrānas caurules siena ir blīvi pārklāta ar mikroporām. Statiskā spiediena starpība abās membrānas pusēs kalpo kā filtrācijas virzītājspēks. Mazas molekulas (vai šķidrumi) iziet cauri membrānai, un lielas molekulas (vai cietas daļiņas, šķidruma pilieni) aiztur membrānā, lai sasniegtu dažādu barības šķidruma sastāvdaļu atdalīšanas, koncentrēšanas un attīrīšanas mērķi.
Keramikas membrānu filtrēšanas mehānisms ietver šķērsplūsmas filtrēšanu un strupceļa filtrēšanu. Starp tiem šķērsplūsmas filtrēšanai ir veiktspējas priekšrocības. Vairums uzņēmumu produkti galvenokārt ir šķērsplūsmas filtrēšana.
Šķērsplūsmas filtrēšana: Neapstrādāts šķidrums cirkulē lielā ātrumā tangenciālā veidā caur membrānas virsmu. Filtrātu (vai permeātu) filtrē caur membrānas virsmu zem spiediena. Neapstrādāta šķidruma cirkulācija efektīvi nomāc filtrēšanas vides vieglas bloķēšanas problēmu tradicionālajā termināla filtrēšanas metodē, nodrošina nepārtrauktu atdalīšanas procesa darbību, uzlabo atdalīšanas efektivitāti un atdalīšanas precizitāti un efektīvi samazina atdalīšanas enerģijas patēriņu. process.
Strupceļa filtrēšana: Filtrējot augstas koncentrācijas padeves šķidrumu, lielas padeves šķidruma daļiņas viegli nokļūst uz membrānas virsmas, veidojot membrānas piesārņojumu, izraisot strauju atdalīšanas efektivitātes samazināšanos. Tas ir piemērots tikai tādu šķidrumu apstrādei, kuriem ir ļoti zems cietvielu saturs.
Kāpēc keramikas membrānām ir tirgus telpa?
-
Augstas veiktspējas membrānu materiāli ir galvenā stratēģiski jaunā nozare valsts attīstībai. Tiek lēsts, ka manas valsts membrānu ražošanas nozares kopējā vērtība 2025. gadā sasniegs 500 miljardus juaņu.
-
Keramikas membrānām ir lieliskas mehāniskās īpašības, ķīmiskā izturība un filtrēšanas precizitāte. Tos izgudroja Dr. Pall Manhetenas projektā 1940. gados. Pēc vairāk nekā 70 gadu ilgas izstrādes to pielietojuma jomas ir pakāpeniski paplašinājušās no kodolenerģijas, militārās un kosmosa līdz civilajām jomām, piemēram, pusvadītājiem, jaunajai enerģijai un biomedicīnai. Pasaules tirgus apjoms 2023. gadā sasniegs 6,83 miljardus ASV dolāru. Tuvajos Austrumos ir ierobežoti ūdens resursi. Kopējie izdevumi jūras ūdens atsāļošanas projektiem, kas plānoti vai tiek īstenoti 2023. gadā, sasniedz 39,3 miljardus ASV dolāru. Paredzams, ka nākotne ieviesīs ilgtermiņa straujas paplašināšanās periodu. Tradicionālā termiskā atsāļošana patērē apmēram 5 kWh uz kubikmetru, savukārt membrānas atsāļošana patērē tikai 25-3 kWh. Paredzams, ka "Jostas un ceļa iniciatīvas" ietvaros membrānas atsāļošana turpinās atvērt iekšzemes atdalīšanas membrānu eksporta pieprasījumu.
Kāpēc keramikas membrānas kļūs par Ķīnas membrānu nozares galveno attīstības kategoriju
Membrānas materiāli tiek plaši izmantoti selektīvai šķidrumu un gāzu atdalīšanai, un neorganiskajiem membrānas materiāliem ir veiktspējas priekšrocības. Membrānas ir materiāli ar selektīvu atdalīšanas funkcijām. Ja abās membrānas pusēs ir tādi virzošie spēki kā spiediena starpība, koncentrācijas atšķirība un potenciāla atšķirība, izejmateriāla sastāvdaļas selektīvi iziet cauri membrānai, lai panāktu dažādu šķidruma vai gāzes komponentu atdalīšanu, klasificēšanu, koncentrēšanu un attīrīšanu.
Materiālu ziņā membrānas materiālus iedala organiskajās membrānās un neorganiskajās membrānās. Neorganiskajām membrānām ir lieliskas īpašības, piemēram, augsta atdalīšanas precizitāte, laba ķīmiskā stabilitāte, izturība pret skābēm un sārmiem, izturība pret augstu temperatūru, izturība pret organiskajiem šķīdinātājiem un augsta mehāniskā izturība. Neorganiskajām membrānām ir laba pielietojamība rūpnieciskās atdalīšanas procesā skarbās vidēs, piemēram, augstas temperatūras un šķīdinātāju reakcijas sistēmās, un īpašās ūdens attīrīšanas jomās, piemēram, ļoti kodīgas, augstas temperatūras, augstas sāls, eļļainas un augstas suspendētās cietās vielas. Tie ir kļuvuši par svarīgu membrānas materiālu klāstu ar lielām attīstības perspektīvām. Lietojumprogrammas beigas ir arī nepārtraukti paplašinātas no tradicionālās ūdens apstrādes uz augstas pievienotās vērtības pakārtotajām ierīcēm, piemēram, pusvadītājiem, pārtiku, zālēm un jaunu enerģiju.
Keramikas membrānu priekšrocības
Salīdzinot ar tradicionālo filtrēšanas un atdalīšanas tehnoloģiju, keramikas membrānām ir izcila veiktspēja, un tās ir viegli darbināmas un kopjamas.
Spēcīgas mehāniskās īpašības: Neorganiskajām keramikas membrānām ir augsta mehāniskā izturība un tās var izturēt spiedienu virs 3Mpa. Tie nedeformējas augsta spiediena apstākļos un ir izturīgi pret ātrgaitas berzi un nodilumu, viegli atsitās un tīrāmi, un tiem ir stabila ūdens kvalitāte pēc ilgstošas darbības;
Augsta ķīmiskā stabilitāte: Keramikas membrānas ir izturīgas pret skābēm un sārmiem, spēcīgiem oksidētājiem, augstām temperatūrām, organiskiem šķīdinātājiem un tīrīšanu. Tos var stabili izmantot darba vidē zem 800 grādiem, un tie ir piemēroti augstas temperatūras un augstas viskozitātes šķidrumiem;
Ilgs kalpošanas laiks: Keramisko membrānu visaptverošās investīciju izmaksas ir zemas visā dzīves ciklā;
Augsta filtrēšanas precizitāte: Keramikas membrānas var sasniegt nano līmeņa filtrēšanu un var efektīvi noņemt piesārņotājus, piemēram, cietās daļiņas, koloīdus, mikroorganismus un organisko vielu pēdas ūdenī;
Augsta filtrēšanas efektivitāte: keramikas membrānai ir integrēta liela diametra šūnveida konstrukcija ar vienmērīgu hidraulisko sadalījumu un augstu darbības efektivitāti;
Augsta hidrofilitāte: vienai keramikas membrānas sastāvdaļai ir liela ūdens izvade, kas efektīvi samazina ieguldījumu un ekspluatācijas izmaksas;
Augsta atbalsta slāņa porainība: augsta filtrēšanas un pretskalošanas plūsma, augsta filtrēšanas un pretskalošanas efektivitāte;
Zemas ekspluatācijas izmaksas: Keramikas membrānas sistēmai ir zemas pirmapstrādes prasības, kas samazina kopējās sistēmas ieguldījumu un ekspluatācijas izmaksas;
Spēcīga pretapaugšanas veiktspēja: neorganiskām keramikas membrānām ir laba pretapaugšanas veiktspēja, stabila plūsma ilgtermiņā un zems tīrīšanas biežums;
Vienkārša uzstādīšana: standarta moduļu konstrukcija samazina sistēmas cauruļvada investīciju izmaksas;
Var izmantot pārtikas produktiem: Keramiskai membrānai ir spēcīgas drošības īpašības, un tai ir higiēnas licence dzeramā ūdens drošības produktiem.
Salīdzinājums ar organiskajām membrānām
Salīdzinot ar organiskajām membrānām, keramikas membrānām ir galvenās konkurences priekšrocības, un ir paredzams, ka tās turpinās aizstāt.
Atdalīšanas membrānu materiāli galvenokārt ietver organiskās membrānas un neorganiskās membrānas. Tostarp organiskajās membrānās parasti izmantotie materiāli ir polipropilēns, politetrafluoretilēns, polivinilidēnfluorīds utt. Organiskās membrānas tika izstrādātas un lietotas agrāk, un tām ir smalkāks poru izmērs, augstāka filtrēšanas precizitāte un salīdzinoši zemas izmaksas. Pašlaik caurlaidība ir daudz augstāka nekā neorganiskām keramikas membrānām.
Tomēr mēs uzskatām, ka turpmākajā tendencē keramikas membrānas turpinās aizstāt tradicionālās organiskās membrānas.
Polimēru membrānas ir pakļautas korozijai, un membrānas materiāla nomaiņas izmaksas veido līdz 61%.
Skarbā vidē polimēru membrānu materiālu virsma ir viegli korozija un piesārņota ar šķidrumu un viegli deformējas trieciena rezultātā, kā rezultātā samazinās atdalīšanas veiktspēja un ir nepieciešama bieža nomaiņa. Saskaņā ar žurnāla SPRINGER 2023. gada pētījumu, membrānas materiāla nomaiņas izmaksas veido līdz pat 61% no organisko membrānu ekspluatācijas izmaksām.
Keramikas membrānas novērš organisko membrānu trūkumus attiecībā uz izturību pret augstu temperatūru, izturību pret skābēm un sārmiem, izturību pret organiskajiem šķīdinātājiem un mehānisko izturību, un ir piemērotas membrānu atdalīšanai dažādās skarbās vidēs vai sarežģītos apstākļos.
Keramikas membrānām ir labāka struktūra, tās ir viegli tīrāmas darbības laikā, un tām ir lēna plūsmas vājināšanās
Neorganiskās keramikas membrānas sastāvdaļas parasti sastāv no vairākām vai vairākām vienkanāla vai daudzkanālu viengabala membrānām. Salīdzinot ar organisko polimēru membrānām, tās mazāk var izraisīt membrānas aizsērēšanu. Tāpēc attīrīšanas vai koncentrēšanas laikā keramikas membrānas var sasniegt augstākas koncentrācijas attiecības. Keramikas membrānām ir lēna plūsmas vājināšanās, tās ir vienkārši tīrāmas, tām ir augsta efektivitāte un zemas izmaksas, un tām ir mazāka uzkrāšanās membrānas komponentos.
Piemērots zemas temperatūras videi ziemeļos
Organiskās membrānas plūsma zemā temperatūrā ievērojami samazināsies. Par katru 1 grādu pēc Celsija temperatūras pazemināšanās plūsma samazināsies par 2/100. Keramikas membrānai ir lieliska izturība pret augstu un zemu temperatūru, un tai ir lielas iespiešanās iespējas ziemeļu reģionā.
Izmaksu samazināšana un progresīvu tehnoloģiju pētniecība un attīstība
Keramikas membrānas galvenie ierobežojumi joprojām tiek novērsti.
Izmaksas un procesa šķēršļi ir galvenie faktori, kas pašlaik ierobežo keramikas membrānu liela mēroga iespiešanos.
Izmaksu ziņā: saskaņā ar SPRINGER pētījumu 40 LHM/bar organisko membrānu komponentu cena ir aptuveni 100 USD/m2, savukārt 40-120 LHM/bar keramikas membrānas komponentu cena pārsniedz 200 USD/m2. Lai gan keramisko membrānu komponentu cena ir augstāka nekā organisko membrānu cena, membrānas tīrīšanas un nomaiņas izmaksas vēlākā darbības procesā ir salīdzinoši zemas. Tajā pašā laikā lielākie vietējie keramikas membrānu ražotāji turpina veicināt izmaksu samazināšanu, un paredzams, ka keramikas membrānu visaptverošā izmaksu veiktspēja turpinās uzlaboties;
No tehnoloģiskā viedokļa: keramika pati par sevi ir trausla un sagatavošanas process ir grūtāks nekā augstas molekulārās membrānas. Tajā pašā laikā ir grūti kontrolēt arī to strukturālo poru lielumu. Pašlaik Ķīna ir sasniegusi salīdzinoši nobriedušas dizaina un ražošanas iespējas, un keramikas membrānu procesa un tehniskās barjeras turpina vājināties.
Populāri tagi: keramikas membrānas modulis, Ķīnas keramikas membrānas moduļu ražotāji, piegādātāji, rūpnīca
