Гледајући уназад на развој индустрије током прошлог века, еволуција материјала за керамичке мембране никада није била технолошки трик, већ неизбежан резултат узастопних напретка. Овај чланак прати комплетну историју развоја керамичких мембрана, сецирајући основну логику од истраживања више материјала, популаризације глинице, имплементације домаће производње и итерације до силицијум карбида, чиме се стиче разумевање главних трендова у индустрији неорганских мембрана.
И. Порекло из војне индустрије: прво истраживање настало из "посебног раздвајања" (1940-их)
Керамичка мембрана није развијена за третман воде, већ за одвајање изотопа у нуклеарној индустрији. У то време индустрији је хитно био потребан носач који је био физички и хемијски стабилан, није реаговао са медијумом, имао је изузетно малу величину пора, стабилну структуру и могао је дуго да ради у тешким условима. Керамичка мембрана је управо испунила овај захтев.
Слика:УФ₆ (уранијум хексафлуорид)
Керамичке мембране развијене у овој фази биле су само специјални материјали који се користе у лабораторијама. Њихова контрола величине пора била је груба и њихова прецизност одвајања је била ниска, што их чини потпуно неприкладним за индустријску обраду течне воде. Међутим, они су поставили темељ за основне карактеристике „стабилности и отпорности на корозију“ у каснијим технологијама керамичких мембрана.
ИИ. Појава керамичких мембрана од алуминијума: решавање проблема "од 0 до 1" у третману индустријске воде (1960-1990)
Са брзим развојем глобалне индустрије, потражња за течним бистрењем и одвајањем материјала у индустрији хране и пића и основној хемијској индустрији је експлодирала. Традиционална филтрација плоча и оквира и филтер папир нису довољно прецизни и лако се контаминирају. Индустрији је хитно потребан неоргански филтерски материјал за вишекратну употребу и прање, а појавиле су се керамичке ултрафилтрационе мембране да задовоље ову потребу.
Након бенчмаркинга у односу на различите неорганске материјале, глиница је постала оптималан избор за цивилне индустријске примене. Иако то није неоргански материјал-са најбољим учинком, он има значајне предности у масовној производњи: обилне резерве боксита, ниски трошкови материјала, зрела технологија синтеровања на ниским{2}}има, висок степен стандардизације готових производа, уравнотежена физичко-хемијска својства у нормалним условима рада и контролисани трошкови производње и одржавања током целог животног циклуса. То је неоргански мембрански материјал погодан за-глобалну примену великих размера.
Керамичке мембране од глинице успешно су одговориле на основне захтеве „стабилности и поновне употребе“ у индустријској филтрацији, постајући прва керамичка мембрана која је постигла праву индустријску примену.
ИИИ. Индустријска локализација: домаће керамичке мембране од глинице постижу независну масовну производњу (почетак 21. века)
Почетком 21. века домаћа потражња за индустријском филтрацијом је порасла. Међутим, керамичке мембране од алуминијума су потпуно монополизоване од стране иностраних добављача, што је резултирало високим трошковима и одложеним услугама након{2}}попродаје. Стога је домаћа замена неорганских мембрана постала неопходна за индустрију. Домаће истраживачке институције и предузећа су сарађивали у остваривању независне масовне производње домаћих керамичких мембрана од алуминијума. Домаћа производња је значајно смањила трошкове примене и попунила празнине у локалном индустријском ланцу.
Значај алуминијске мембране домаће производње:
л Ово значајно смањује трошкове примене керамичких мембрана у конвенционалним сценаријима третмана воде, чинећи неорганске мембране приступачнијим за више компанија.
л Ово је промовисало зрелост домаћег ланца индустрије керамичких мембрана и акумулирало технолошку основу за накнадно истраживање и развој врхунских{0}}материјала.
Слика: Керамичка мембрана од глинице
Међутим, његови основни недостаци у перформансама нису превазиђени. Још увек је тешко стабилно радити дуго времена у условима високе соли, високе температуре и јаке киселинске{1}}базне спреге у индустријама као што су нова енергија и хемијска индустрија сланих језера. Високо-тржиште још увек заузимају специјални мембрански материјали у иностранству.
ИВ. Пробој керамичких мембрана од силицијум карбида: решења скројена за „екстремне услове рада“ (током протекле деценије)
У протеклој деценији, појавиле су се литијумске батерије, екстракција литијума из сланих језера и полупроводничка индустрија, стварајући отпадну воду са пет екстремно повезаних услова: високим салинитетом, високом температуром, јаким киселинама и алкалијама, високим садржајем органске материје и високим садржајем чврстих честица. Глиница је стабилна у нормалним радним условима, али њен ток брзо опада у екстремним условима, што га чини неприкладним за континуиране потребе предузећа са малим-застојима у производњи, наглашавајући недостатак врхунских-наменских неорганских мембрана.
На основу строгих захтева врхунских{0}}услова рада и кроз напредак у индустрији у технологији високо-синтеровања, развијене су керамичке мембране од силицијум карбида. Оне у потпуности наслеђују основне предности неорганских мембрана, као што су дуг животни век, висока поузданост, способност задржавања суспендованих органских материја и могућност понављања чишћења. Са супериорном структуром кристалних пора, погодни су за различите екстремне и сложене квалитете воде, решавајући недостатке алуминијумских мембрана у радним условима.
В. Будући трендови у индустрији: Вођене и политиком и усклађеношћу, неорганске керамичке мембране су спремне да постану дугорочни-главни тренд.
Конвенционалне ултрафилтрационе мембране не показују значајну разлику у својој способности да задржавају загађиваче, а избор се углавном заснива на трошковима и навикама одржавања; међутим, дугорочни-тренд ове индустрије одређен је и националним индустријским политикама и глобалном усклађеношћу са ПФАС.
Националне индустријске политике оснажују индустрију:керамичке мембране-високих перформанси укључене су у кључне националне каталоге опреме за нове материјале и заштиту животне средине. На листи приоритетних набавки кључних нових материјала укључене су две врсте керамичких мембрана; Пројекти надоградње технологије керамичких мембрана без{2}}емисије добијају субвенције до 30 милиона јуана по пројекту; Специјални пројекат 14. пето-огодишњег плана наставља да подржава истраживање и развој домаћих мембранских материјала. Заједно са развојем двоструког-угљеника, поновним коришћењем водних ресурса и надоградњом заштите животне средине, критеријуми за избор индустрије су се померили са „употребљивог“ на „издржљиво и ниско-одржавање“, са јасним националним смерницама: керамичке мембране су пожељније за сложени третман воде, а локализација високо{9}}материјала је промовисана мембрана.
Усклађеност са ПФАС:Са ПФАС прописима који се примењују у Европи и Сједињеним Државама, домаће контроле се постепено пооштравају. Комерцијална производња органских мембрана често укључује додавање флуорованих адитива, што представља ризик од загађења ПФАС током читавог животног циклуса. Водеће компаније су постепено избациле флуорисане органске материјале за филтере.
Неорганске керамичке мембране се производе без флуора, стабилне су у својствима, немају ризик од усклађености са ПФАС, имају век трајања 3-5 пута дужи од органских мембрана и стварају мање чврстог отпада. Они испуњавају захтеве зелене производње и постаће главни избор за средње{3}}до-филтрацију високог квалитета у средњем и дугорочном периоду.
Увод компаније - ЈМФИЛТЕЦ се фокусира на истраживање и развој керамичких мембрана од силицијум карбида
Зхејианг Јианмо Тецхнологи Цо., Лтд. је посвећен развоју најробуснијих и најтрајнијих материјала од силицијум карбидне мембране. Оснивачки тим је започео сродни Р&Д рад на материјалима од силицијум карбидне мембране 2011. године и сада му је одобрено 8 патената за проналазак, пријављених за скоро 50 патената за проналазак и 6 ПЦТ патената.
Као национално високотехнолошко-предузеће и „специјализовано, префињено и иновативно“ предузеће у провинцији Џеђианг, ЈМФИЛТЕЦ се увек придржавао развојне филозофије „корисника{1}}усредсређеног на технологију-, настојећи да створи силиконске производе од карбимембране светске{3}}класе. Тренутно, производи компаније покривају цевасте мембране, мембране са равним-лим плочама, мембране за колоне и другу опрему која се користи за пречишћавање воде за пиће, третман регенерисане воде, десалинизацију морске воде, хемијско одвајање, хемијску производњу соли и хлор- алкалне хемикалије, прераду воде из рудника, уклањање полупроводника, микроелектротехничку храну и импрегнацију хране. екстракција из сланих језера, производња нових енергетских катода и анода, фотонапонско рециклирање отпадне течности и екстракција гаса из уљних шкриљаца, између многих других поља. Својим основним предностима као што су јака отпорност на корозију, висока пропусност, дуг век трајања и лако чишћење, стекао је признање од купаца и тржишта, што га чини високо конкурентним на међународном тржишту.
Да ли сте икада наишли на ситуације на-оквиру где „органске мембране нису могле да издрже оптерећење, а алуминијумске мембране нису биле довољно стабилне“? Која друга питања имате у вези са применом, одржавањем и поређењем трошкова мембрана од силицијум карбида? Слободно нас контактирајте.
Ако ово питање добије позитиван одговор, користићемо га као полазну тачку за покретање колоне „Опште знање о мембранским материјалима“, са наредним чланцима са детаљним објашњењима.