produkta ievads
SiC kolonnas membrāna sastāv no 13 sešstūra cauruļveida membrānas produktiem, kas padara plūsmas kanāla hidraulisko sadalījumu vienmērīgāku ūdens ražošanas un pretskalošanas laikā. Atgriezeniskās skalošanas atgūšanas efekts ir izcils. Šī tehnoloģija ir savietojama ar tradicionālajām organisko membrānu UF sistēmām un nodrošina efektīvāku un uzticamāku ūdens attīrīšanas līdzekli.
Silīcija karbīda keramiskajam serdenim ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem ūdens attīrīšanā izmantotajiem materiāliem. Piemēram, tai ir labāka hidrofilitāte, lielāka porainība un lieliska tīrīšanas spēja. Keramikas membrānas struktūra ievērojami palielina aktīvās membrānas laukumu uz sistēmas tilpuma vienību. Šis produkts ļoti efektīvi attīra no ūdens netīrumus, tostarp baktērijas, vīrusus un citus piesārņotājus.
Jo īpaši keramikas membrānas augstā porainība uzlabo ūdens attīrīšanas efektivitāti. Tas ļauj ūdenim ātrāk iziet cauri membrānas porām un samazina membrānas piesārņojuma biežumu. SiC keramikas serdes unikālais konstrukcijas dizains nodrošina, ka katra cauruļveida membrānas izstrādājuma plūsmas kanāla hidrauliskais sadalījums ir vienmērīgāks ūdens ražošanas un pretskalošanas laikā. Šī funkcija nodrošina stabilāku ūdens ražošanu un samazina aizsērēšanas un piesārņojuma iespējamību.
Viena no nozīmīgākajām SiC kolonnas membrānas priekšrocībām ir tās saderība ar tradicionālajām organisko membrānu UF sistēmām. Šī saderība ļauj viegli integrēt jauno tehnoloģiju esošajās ūdens attīrīšanas sistēmās, padarot jauninājumus vienkāršus un pieejamus. Silīcija karbīda keramikas kodols nodrošina arī lielāku iepakojuma blīvumu nekā citas tehnoloģijas, tāpēc ir nepieciešams mazāk vietas, kas ir svarīgs apsvērums vietās ar ierobežotu telpu.
Šim produktam ir vairākas priekšrocības, tostarp augstāka efektivitāte, labāka ūdens kvalitāte un viegla integrācija ar esošajām sistēmām. Tehnoloģija ir izrādījusies uzticama testos un reālās pasaules lietojumos, un tā strauji iegūst popularitāti ūdens attīrīšanas nozarē.
Papildus izcilajam sniegumam tas ir arī videi draudzīgs. Tas nav atkarīgs no kaitīgām ķīmiskām vielām un nerada bīstamus blakusproduktus, padarot to par ideālu risinājumu ilgtspējīgai ūdens attīrīšanai.
Priekšrocības, aizstājot organiskās membrānas ar silīcija karbīda membrānām
Augstas temperatūras izturība
Stabilitāte: Silīcija karbīda membrānai ir ārkārtīgi augsta temperatūras izturība, un tā var uzturēt stabilas fizikālās un ķīmiskās īpašības augstas temperatūras vidē. Turpretim organisko membrānu veiktspēja var pasliktināties vai tikt bojāta augstā temperatūrā.
Pielietojuma paplašināšana: tādējādi silīcija karbīda membrānām ir lielāks pielietojuma potenciāls rūpniecības jomās, kurās nepieciešama augstas temperatūras apstrāde, piemēram, stikla ražošana, termiskā apstrāde utt.
Izturība pret koroziju
Plaša pielietojamība: Silīcija karbīda membrānai ir lieliska izturība pret koroziju pret dažādām ķīmiskām vielām, un tā var stabili darboties ilgu laiku korozīvā vidē. Organisko membrānu var sabojāt kodīgas vides, piemēram, spēcīga skābe un stiprs sārms.
Samazinātas apkopes izmaksas: šī funkcija samazina nomaiņas un apkopes biežumu korozijas dēļ, samazinot ilgtermiņa darbības izmaksas.
Augsta caurlaidspēja
Uzlabojiet apstrādes efektivitāti: silīcija karbīda membrānu plūsma var būt vairāk nekā 5 reizes lielāka nekā tradicionālajiem organisko membrānu materiāliem, kas nozīmē, ka tādos pašos apstākļos silīcija karbīda membrānas var ātrāk veikt tādus uzdevumus kā ūdens attīrīšana un uzlabot apstrādes efektivitāti.
Enerģijas taupīšana un emisiju samazināšana: augstas caurlaidspējas īpašības palīdz samazināt apstrādes laiku un enerģijas patēriņu atbilstoši mūsdienu rūpniecības vajadzībām pēc enerģijas taupīšanas un emisiju samazināšanas.
Spēcīgs un izturīgs
Ilgs kalpošanas laiks: silīcija karbīda membrānas materiāls ir spēcīgs un izturīgs, tam ir ilgs kalpošanas laiks un to var nomainīt uz mūžu. Turpretim organiskās membrānas var būt regulāri jāmaina, palielinot uzturēšanas izmaksas.
Samazināta apkope: Ilgs kalpošanas laiks un zemas uzturēšanas izmaksas padara silīcija karbīda membrānas ideāli piemērotas ilgstošai lietošanai.
Samazinātas ekspluatācijas izmaksas
Visaptverošas priekšrocības: Tā kā silīcija karbīda membrānai ir augstas temperatūras izturības, izturības pret koroziju, augstas caurlaidības un cietās izturības īpašības, tā var ievērojami samazināt papildu izmaksas, ko izraisa aprīkojuma bojājumi, apkope un nomaiņa darbības laikā.
Ekonomika: lai gan sākotnējie ieguldījumi silīcija karbīda membrānās var būt lielāki, ilgtermiņā to visaptverošās ekspluatācijas izmaksas ir daudz zemākas nekā organisko membrānu izmaksas.
Plašs lietojumu klāsts
Ūdens attīrīšana: tai ir milzīgas priekšrocības un pielietojuma perspektīvas galvenajos ūdens vides drošības jautājumos, piemēram, dzeramā ūdens drošība, sarežģīti rūpnieciskie notekūdeņi un pilsētas melnie un smirdošie ūdensobjekti.
Rūpnieciskā ražošana: tai ir arī svarīgi pielietojumi stikla ražošanā, optiskā stikla ražošanā un citās jomās, piemēram, uzlabojot mehānisko izturību pret skrāpējumiem, augstas temperatūras oksidācijas izturību un optiskos.
stikla īpašības.
nozares jaunumi
Ķīnas Zinātņu akadēmijas Šanhajas progresīvo pētījumu institūts ir guvis progresu īpaši ātras jūras ūdens atsāļošanas izpētē, izmantojot jaunus membrānas materiālus
Ķīnas Zinātņu akadēmijas Šanhajas Uzlabotā pētniecības institūta (SAISI) nanoporu atdalīšanas un enerģijas pārveidošanas komanda ir panākusi nozīmīgu progresu konjugētā karkasa kristāla membrānu īpaši ātras jūras ūdens atsāļošanas izpētē. Saistītie rezultāti tika publicēti American Chemical Society žurnālā ar nosaukumu "Alkadiyne-pirēna konjugēti karkasi ar virsmas izslēgšanas efektu īpaši ātrai jūras ūdens atsāļošanai" un tika izvēlēti kā vāks.
Pirmais raksta autors ir Gongs Dians, Šanhajas progresīvās pētniecības institūta doktorants un profesors Wen Binghai no Guangxi Normal University. Atbilstošais autors ir pētnieks Zeng Gaofeng, un līdzautori ir Naņdzjinas Zinātnes un tehnoloģijas universitātes asociētais profesors Džu Žigao un Šanhajas Universitātes asociētais pētnieks Liu Sjings. Šo pētniecības darbu finansēja Ķīnas Nacionālais dabaszinātņu fonds, Šanhajas Zinātnes un tehnoloģiju komisija un citi projekti, un uzlaboto raksturojumu atbalstīja Šanhajas gaismas avota B14W1 staru līnija.
Membrānas destilācijas jūras (sāls) ūdens atsāļošanas procesam, ko virza temperatūras gradients, ir augsts atsāļošanas ātrums, spēja pielāgoties koncentrētam sālījumam un īpaši augsts saldūdens atgūšanas ātrums. Apvienojumā ar zemas kvalitātes enerģijas/atjaunojamās enerģijas piegādi membrānas destilācija ir arī videi draudzīgs un ilgtspējīgs jūras ūdens atsāļošanas process.
Tomēr galvenos membrānas materiālus nomoka zema ūdens plūsma, kas nopietni ierobežo saldūdens ražošanas un liela mēroga izmantošanas efektivitāti.
Tāpēc augstas plūsmas jūras ūdens atsāļošanas membrānas tehnoloģija tiek slavēta kā viena no "pasauli mainīgajām atdalīšanas tehnoloģijām".
Lai sasniegtu augstu atsāļošanas ātrumu un būtiski uzlabotu ūdens plūsmu, ir nepieciešams izpētīt jaunus membrānas materiālus un membrānu struktūras.
Iepriekšējos pētījumos komanda vispirms izmantoja materiālu ar konjugētu oglekļa karkasa struktūru, grafīnu, lai sagatavotu kompozītmateriālu membrānu ar vieglu solvotermisku in situ, un veiksmīgi panāca ūdens plūsmas palielināšanos membrānas destilācijas jūras ūdens atsāļošanā (Nature Water, 2023, 1, 800-807).
Grafīna karkasa struktūras gludā virsma nodrošina pret mitrināšanu un īpaši augstu atsāļošanas ātrumu, un vertikālā nanosienu poru konfigurācija nodrošina īpaši ātru ūdens tvaiku masas pārneses kanālu.
Diyne konjugētajiem oglekļa karkasa materiāliem ir bagātīgas strukturālas izmaiņas atkarībā no dažādām monomēru centrālajām grupām, un tie ir liela jauna divdimensiju materiālu saime.
Balstoties uz veiksmīgo grafīna membrānu ātrās atsāļošanas praksi, konjugētā oglekļa karkasa materiālu membrānas veidojošo un atsāļošanas īpašību izpētei plašākā diapazonā būs liela nozīme šādu materiālu membrānas separācijas pielietošanā.
Ņemot to vērā, jaunākajos pētījumos komanda paplašināja divdimensiju konjugētās karkasa membrānas izpētes objektu no grafīna uz grafīnam līdzīgu pirēna diīnu.
Izmantojot porainas dobas šķiedras kā nesējus, tie izmantoja vara avotu uz nesēja virsmas kā katalizatoru vieglos solvotermālos apstākļos, lai tieši katalizētu pirēna diīna kompozītmateriālu membrānu sintēzi no tetraetinilpirēna monomēriem, izmantojot diīna savienošanas reakcijas.
Vacuum membrane distillation tests showed that the desalination rate of pyrene diyne conjugated framework membranes for simulated seawater was >99,9%, un ūdens plūsma sasniedza ~500Lm-2h-1, pārsniedzot komerciālo membrānas plūsmu vismaz par vienu kārtu.
Molekulārās dinamikas teorētiskie aprēķini un šķidruma mehānikas skaitliskās simulācijas parādīja, ka pirēna diīna kompozītmateriālu membrānu hierarhisko poru lielā diametra un garuma attiecība un membrānas virsmas mērena hidrofobitāte veicina lielas caurlaidības masas pārnesi, savukārt grafītam līdzīgā virsma. konjugētais karkass izolē sāls jonu kontaktu un pāreju.
Simulācijas aprēķini arī apstiprināja, ka sāls joni nevar iekļūt karkasa plaknes porās. Šis darbs pārbauda, vai grafīnam un grafīnam līdzīgām divdimensiju konjugētām karkasa membrānām ir kopīgs īpašums īpaši ātra atsāļošana, nodrošinot stabilu pamatu vieglāk pieejamu un lētāku polimerizācijas monomēru izvēlei un praktiskām pielietojumiem.
Populāri tagi: sic kolonnu membrāna, Ķīna sic kolonnu membrānu ražotāji, piegādātāji, rūpnīca
