Увод у производ
Овај производ је иновативан производ који разбија границу између сценарија примене неорганских и органских мембрана. Комбинује предности производа са керамичким мембранама који су чврсти и издржљиви, као и високу густину пуњења производа од органске мембране. Метода употребе је веома слична оној код органских колонских мембрана, што компензује високе захтеве за квалитетом улазне воде, велику потрошњу воде за повратно испирање и ризик од лома жице у технологији ултрафилтрационих мембрана. Може побољшати принос воде у системима за ултрафилтрацију и смањити трошкове хемијског чишћења.
Керамички мембрански модул се састоји од више уграђених керамичких филтер кертриџа од силицијум карбида спојених заједно. Јединствени структурни дизајн чини хидрауличку дистрибуцију производње воде и канала за повратно испирање сваке цевасте мембране уједначенијим, а ефекат повратног испирања је изванредан.
Зашто одабрати керамичку мембрану?
Шта је керамичка мембрана?
Керамичка мембрана је мембрана направљена од прашкастих сировина као што су алуминијум оксид, цирконијум оксид и титанијум оксид кроз процес синтеровања. Зид цеви од керамичке мембране је густо прекривен микропорама. Статичка разлика притиска на обе стране мембране служи као покретачка сила за филтрацију. Мали молекули (или течности) пролазе кроз мембрану, а велике молекуле (или чврсте честице, течне капљице) задржава мембрана да би се постигла сврха раздвајања, концентрације и пречишћавања различитих компоненти напојне течности.
Механизам филтрације керамичких мембрана укључује филтрацију унакрсног тока и филтрацију у ћорсокаку. Међу њима, унакрсна филтрација има предности у погледу перформанси. Производи већине компанија су углавном унакрсна филтрација.
Унакрсна филтрација: Сирова течна течност циркулише великом брзином на тангенцијални начин кроз површину мембране. Филтрат (или пермеат) се филтрира кроз површину мембране под притиском. Циркулација сирове течности ефикасно потискује проблем лаког блокирања филтер медијума у традиционалној методи терминалне филтрације, обезбеђује непрекидан рад процеса сепарације, побољшава ефикасност сепарације и тачност сепарације и ефикасно смањује потрошњу енергије сепарације. процес.
Филтрација у слепој улици: Приликом филтрирања течности за напајање високе концентрације, велике честице напојне течности се лако заробљавају на површини мембране и формирају загађење мембране, што доводи до брзог смањења ефикасности одвајања. Погодан је само за третирање течности са веома малим садржајем чврстих материја.
Зашто керамичке мембране имају тржишни простор?
-
Материјали за мембране високих перформанси су кључна стратешка индустрија у настајању за национални развој. Процењује се да ће укупна вредност индустрије мембрана у мојој земљи достићи 500 милијарди јуана 2025. године.
-
Керамичке мембране имају одличне механичке особине, хемијску отпорност и тачност филтрације. Измислио их је др Палл у Пројекту Менхетн 1940-их. После више од 70 година развоја, њихове области примене су се постепено прошириле од нуклеарне енергије, војске и ваздухопловства до цивилних области као што су полупроводници, нова енергија и биомедицина. Величина глобалног тржишта достићи ће 6,83 милијарде долара 2023. Водни ресурси су оскудни на Блиском истоку. Укупни трошкови пројеката десалинизације морске воде који су планирани или су у току 2023. године износе чак 39,3 милијарде долара. Очекује се да ће будућност увести дугорочни период брзе експанзије. Традиционална термичка десалинизација троши око 5 кВх по кубном метру, док мембранска десалинизација троши само 2.5-3 кВх. У оквиру „Иницијативе „Појас и пут“, очекује се да ће десалинизација мембране наставити да отвара простор за извозну потражњу за домаћим сепарационим мембранама.
Зашто ће керамичке мембране постати кључна развојна категорија кинеске индустрије мембрана
Мембрански материјали се широко користе у селективном раздвајању течности и гасова, а неоргански мембрански материјали имају предности у погледу перформанси. Мембране су материјали са функцијама селективног раздвајања. Када постоје покретачке силе као што су разлика у притиску, разлика у концентрацији и разлика потенцијала на обе стране мембране, компоненте сировог материјала селективно пролазе кроз мембрану да би се постигло раздвајање, класификација, концентрација и пречишћавање различитих течних или гасних компоненти.
У погледу материјала, мембрански материјали се деле на органске мембране и неорганске мембране. Неорганске мембране имају одлична својства као што су висока тачност раздвајања, добра хемијска стабилност, отпорност на киселине и алкалије, отпорност на високе температуре, отпорност на органске раствараче и висока механичка чврстоћа. Неорганске мембране имају добру применљивост у процесној индустријској сепарацији у тешким окружењима као што су системи за реаговање на високим температурама и растварачима, иу специјалним пољима за третман воде као што су високо корозивне, високе температуре, високе соли, уљане и високо суспендоване чврсте материје. Они су постали важна разноликост мембранских материјала са великим изгледима за развој. Примена је такође континуирано проширена са традиционалног третмана воде на низводно високо додату вредност као што су полупроводници, храна, лекови и нова енергија.
Предности керамичких мембрана
У поређењу са традиционалном технологијом филтрације и сепарације, керамичке мембране имају одличне перформансе и једноставне су за руковање и одржавање.
Јака механичка својства: Неорганске керамичке мембране имају високу механичку чврстоћу и могу да издрже притиске изнад 3Мпа. Неће се деформисати под високим притиском и отпорни су на брзо рибање и хабање, лако се повлаче и чисте и имају стабилан квалитет воде након дуготрајног рада;
Висока хемијска стабилност: Керамичке мембране су отпорне на киселине и алкалије, јаке оксиданте, високе температуре, органске раствараче и чишћење. Могу се стабилно користити у радним окружењима испод 800 степени и погодни су за течности високе температуре и високог вискозитета;
Дуг животни век: свеобухватни инвестициони трошкови керамичких мембрана су ниски током целог животног циклуса;
Висока тачност филтрације: Керамичке мембране могу постићи филтрацију на нано-нивоу и могу ефикасно уклонити загађиваче као што су честице, колоиди, микроорганизми и трагови органске материје у води;
Висока ефикасност филтрације: Керамичка мембрана има интегрисани дизајн саћа великог пречника, са уједначеном хидрауличном дистрибуцијом и високом радном ефикасношћу;
Висока хидрофилност: Једна компонента керамичке мембране има велики излаз воде, ефективно смањујући инвестиционе и оперативне трошкове;
Висока порозност носећег слоја: висока филтрација и флукс повратног испирања, висока ефикасност филтрације и повратног испирања;
Ниски оперативни трошкови: Систем са керамичким мембранама има ниске захтеве за предтретман, смањујући укупне инвестиције у систем и оперативне трошкове;
Снажне перформансе против обраштања: неорганске керамичке мембране имају добре перформансе против обраштања, стабилан проток у дуготрајном раду и ниску учесталост чишћења;
Једноставна инсталација: Стандардни модуларни дизајн смањује инвестициону цену системског цевовода;
Може се користити за прехрамбене производе: Керамичка мембрана има јаке безбедносне перформансе и има хигијенску лиценцу за производе за безбедност воде за пиће.
Поређење са органским мембранама
У поређењу са органским мембранама, керамичке мембране имају кључне конкурентске предности и очекује се да ће наставити да замењују.
Материјали за раздвајање мембрана углавном укључују органске мембране и неорганске мембране. Међу њима, најчешће коришћени материјали у органским мембранама су полипропилен, политетрафлуороетилен, поливинилиден флуорид, итд. Органске мембране су развијене и примењене раније, и имају мање величине пора, већу прецизност филтрације и релативно ниске трошкове. Тренутно је пропусност много већа него код неорганских керамичких мембрана.
Међутим, верујемо да ће у будућем тренду керамичке мембране наставити да замењују традиционалне органске мембране.
Полимерне мембране су склоне корозији, а трошкови замене материјала мембране износе и до 61%.
У тешким окружењима, површина полимерних мембранских материјала се лако кородира и контаминира течношћу и лако се деформише услед удара, што резултира смањеним перформансама одвајања и потребом за честом заменом. Према студији часописа СПРИНГЕР из 2023. године, трошкови замене мембранског материјала чине до 61% оперативних трошкова органских мембрана.
Керамичке мембране превазилазе недостатке органских мембрана у смислу отпорности на високе температуре, отпорности на киселине и алкалије, отпорности на органске раствараче и механичке чврстоће, и погодне су за апликације за одвајање мембрана у различитим тешким окружењима или сложеним условима.
Керамичке мембране имају бољу структуру, лако се чисте током рада и имају споро слабљење протока
Компоненте неорганске керамичке мембране се генерално састоје од вишеструких или вишеструких једноканалних или вишеканалних једноделних мембрана. У поређењу са мембранама од органских полимера, мање је вероватно да ће изазвати зачепљење мембране. Због тога, керамичке мембране могу постићи веће односе концентрације током пречишћавања или концентрације. Керамичке мембране имају споро слабљење протока, једноставне су за чишћење, имају високу ефикасност, ниске су цене и имају мање акумулације у компонентама мембране.
Погодно за окружење са ниским температурама на северу
Проток органске мембране ће бити значајно смањен на ниској температури. За сваки пад температуре за 1 степен Целзијуса, флукс ће се смањити за 2/100. Керамичка мембрана има одличну отпорност на високе и ниске температуре и има велике изгледе за продор у северном региону.
Смањење трошкова и истраживање и развој напредне технологије
Основна ограничења керамичке мембране и даље се уклањају.
Препреке у погледу трошкова и процеса су кључни фактори који тренутно ограничавају продирање керамичких мембрана великих размера.
Што се тиче цене: Према истраживању СПРИНГЕР-а, цена компоненти органске мембране од 40 ЛХМ/бар је око 100 УСД/м2, док је цена компоненти керамичке мембране од 40-120 ЛХМ/бар преко 200 УСД/м2. Иако је цена компоненти керамичке мембране виша од цене органских мембрана, цена чишћења и замене мембране у каснијем оперативном процесу је релативно ниска. Истовремено, главни домаћи произвођачи керамичких мембрана настављају да промовишу смањење трошкова, а очекује се да ће свеобухватни учинак керамичких мембрана наставити да се побољшава;
Из технолошке перспективе: керамика је сама по себи крхка и процес припреме је тежи него код високомолекуларних мембрана. Истовремено, њихову структурну величину пора је такође тешко контролисати. Тренутно је Кина постигла релативно зреле могућности дизајна и производње, а процесне и техничке баријере керамичких мембрана настављају да слабе.
Popularne oznake: керамички мембрански модул, Кинески произвођач керамичких мембранских модула, добављачи, фабрика
