Ознайомлення з продуктом
Цей продукт є інноваційним продуктом, який розриває межу між сценаріями застосування неорганічних і органічних мембран. Він поєднує в собі переваги міцності та довговічності керамічних мембранних виробів, а також високу щільність наповнення органічних мембранних виробів. Спосіб використання дуже схожий на мембрани органічних колонок, що компенсує високі вимоги до якості води на вході, високі витрати води на зворотну промивку та ризик обриву дроту в ультрафільтраційній мембранній технології. Це може покращити віддачу води системами ультрафільтрації та зменшити витрати на хімічне очищення.
Модуль керамічної мембрани складається з кількох вбудованих керамічних картриджів із карбіду кремнію, з’єднаних між собою. Унікальний структурний дизайн робить гідравлічний розподіл каналів виробництва води та зворотного промивання кожної трубчастої мембрани більш рівномірним, а ефект відновлення зворотного промивання є видатним.
Чому варто вибрати керамічну мембрану?
Що таке керамічна мембрана?
Керамічна мембрана — це мембрана, виготовлена з порошкових сировинних матеріалів, таких як оксид алюмінію, оксид цирконію та оксид титану, шляхом процесу спікання. Стінка труби керамічної мембрани щільно вкрита мікропорами. Різниця статичного тиску з обох сторін мембрани служить рушійною силою для фільтрації. Малі молекули (або рідини) проходять через мембрану, а великі молекули (або тверді частинки, краплі рідини) утримуються мембраною для досягнення мети розділення, концентрації та очищення різних компонентів живильної рідини.
Механізм фільтрації керамічних мембран включає перехресну фільтрацію та тупикову фільтрацію. Серед них перехресна фільтрація має переваги в продуктивності. Продукція більшості компаній - це в основному перехресна фільтрація.
Перехресна фільтрація: Необроблена рідка рідина циркулює з високою швидкістю тангенціально через поверхню мембрани. Фільтрат (або пермеат) фільтрується через поверхню мембрани під тиском. Циркуляція сирої рідини ефективно усуває проблему легкого закупорювання фільтруючого середовища в традиційному кінцевому методі фільтрації, забезпечує безперервну роботу процесу поділу, покращує ефективність поділу та точність поділу та ефективно знижує споживання енергії поділу. процес.
Тупикова фільтрація: Під час фільтрації живильної рідини високої концентрації великі частинки живильної рідини легко затримуються на поверхні мембрани, утворюючи забруднення мембрани, спричиняючи швидке зниження ефективності розділення. Він підходить лише для обробки рідин з дуже низьким вмістом твердих речовин.
Чому керамічні мембрани займають ринок?
-
Високоефективні мембранні матеріали є ключовою стратегічною новою галуззю для національного розвитку. За оцінками, загальна вартість мембранної промисловості моєї країни сягне 500 мільярдів юанів у 2025 році.
-
Керамічні мембрани мають відмінні механічні властивості, хімічну стійкість і точність фільтрації. Вони були винайдені доктором Пеллом у Манхеттенському проекті в 1940-х роках. Після більш ніж 70 років розробки сфери їх застосування поступово розширилися від атомної енергетики, військової та аерокосмічної галузі до цивільних галузей, таких як напівпровідники, нова енергетика та біомедицина. Розмір світового ринку досягне 6,83 мільярда доларів США у 2023 році. Водних ресурсів на Близькому Сході бракує. Загальна вартість проектів з опріснення морської води, запланованих або реалізованих у 2023 році, становить 39,3 мільярда доларів США. Очікується, що в майбутньому настане довгостроковий період швидкого розширення. Традиційне термічне опріснення споживає близько 5 кВт·год на кубічний метр, тоді як мембранне опріснення споживає лише 2.5-3 кВт·год. Очікується, що на тлі ініціативи «Один пояс, один шлях» мембранне опріснення продовжуватиме відкривати простір для внутрішнього експорту попиту на розділювальні мембрани.
Чому керамічні мембрани стануть ключовою категорією розвитку мембранної промисловості Китаю
Мембранні матеріали широко використовуються для селективного розділення рідин і газів, а неорганічні мембранні матеріали мають переваги в роботі. Мембрани - це матеріали з функціями селективного розділення. Коли з обох боків мембрани діють рушійні сили, такі як різниця тиску, різниця концентрації та різниця потенціалів, компоненти сировини вибірково проходять через мембрану для досягнення розділення, класифікації, концентрації та очищення різних рідких або газових компонентів.
З точки зору матеріалів, мембранні матеріали поділяються на органічні мембрани та неорганічні мембрани. Неорганічні мембрани мають відмінні властивості, такі як висока точність поділу, хороша хімічна стабільність, стійкість до кислот і лугів, стійкість до високих температур, стійкість до органічних розчинників і висока механічна міцність. Неорганічні мембрани добре застосовуються в процесах промислового розділення в суворих середовищах, таких як висока температура та реакційні системи розчинників, а також у спеціальних областях обробки води, таких як висока корозія, висока температура, висока соляність, маслянисті та з високим вмістом зважених твердих речовин. Вони стали важливим різновидом мембранних матеріалів з великими перспективами розвитку. Застосування також постійно розширювалося від традиційної обробки води до виробництва продуктів з високою доданою вартістю, таких як напівпровідники, продукти харчування, ліки та нові джерела енергії.
Переваги керамічних мембран
У порівнянні з традиційною технологією фільтрації та розділення, керамічні мембрани мають чудову продуктивність і прості в експлуатації та обслуговуванні.
Сильні механічні властивості: неорганічні керамічні мембрани мають високу механічну міцність і можуть витримувати тиск понад 3 МПа. Вони не деформуються під впливом високого тиску, стійкі до високошвидкісного очищення та зносу, легко повертаються та чистяться, а також мають стабільну якість води після тривалої експлуатації;
Висока хімічна стійкість: Керамічні мембрани стійкі до дії кислот і лугів, сильних окислювачів, високих температур, органічних розчинників і очищення. Вони можуть стабільно використовуватися в робочих середовищах нижче 800 градусів і підходять для високотемпературних і високов'язких рідин;
Довгий термін служби: комплексні інвестиційні витрати на керамічні мембрани є низькими протягом усього життєвого циклу;
Висока точність фільтрації: керамічні мембрани можуть досягати нанорівневої фільтрації та можуть ефективно видаляти забруднювачі, такі як тверді частинки, колоїди, мікроорганізми та сліди органічних речовин у воді;
Висока ефективність фільтрації: керамічна мембрана має стільниковий інтегрований дизайн великого діаметру з рівномірним гідравлічним розподілом і високою ефективністю роботи;
Висока гідрофільність: єдиний компонент керамічної мембрани має великий вихід води, що ефективно знижує інвестиційні та експлуатаційні витрати;
Висока пористість опорного шару: високий фільтраційний і зворотний потік, висока ефективність фільтрації і зворотного промивання;
Низькі експлуатаційні витрати: система з керамічною мембраною має низькі вимоги до попередньої обробки, що зменшує загальні інвестиції в систему та експлуатаційні витрати;
Висока ефективність проти обростання: неорганічні керамічні мембрани мають хорошу ефективність проти обростання, стабільний потік у довгостроковій експлуатації та низьку частоту очищення;
Проста установка: стандартна модульна конструкція знижує інвестиційні витрати на системний трубопровід;
Можна використовувати для харчових продуктів: керамічна мембрана має високі показники безпеки та має гігієнічну ліцензію на безпечні продукти для питної води.
Порівняння з органічними мембранами
Порівняно з органічними мембранами, керамічні мембрани мають основні конкурентні переваги та, як очікується, продовжуватимуть замінювати їх.
Матеріали роздільної мембрани в основному включають органічні мембрани та неорганічні мембрани. Серед них матеріали, які зазвичай використовуються в органічних мембранах, включають поліпропілен, політетрафторетилен, полівініліденфторид тощо. Органічні мембрани були розроблені та застосовані раніше, вони мають менший розмір пор, вищу точність фільтрації та відносно низьку вартість. В даний час проникність набагато вище, ніж у неорганічних керамічних мембран.
Однак ми вважаємо, що в майбутньому тренді керамічні мембрани продовжуватимуть замінювати традиційні органічні мембрани.
Полімерні мембрани схильні до корозії, а вартість заміни матеріалу мембрани становить до 61%.
У суворих умовах навколишнього середовища поверхня полімерних мембранних матеріалів легко піддається корозії та забруднюється рідиною та легко деформується під час удару, що призводить до зниження ефективності розділення та необхідності частої заміни. Згідно з дослідженням журналу SPRINGER за 2023 рік, вартість заміни матеріалу мембрани становить до 61% від експлуатаційних витрат на органічні мембрани.
Керамічні мембрани усувають недоліки органічних мембран щодо високотемпературної стійкості, стійкості до кислот і лугів, стійкості до органічних розчинників і механічної міцності, і придатні для розділення мембран у різних суворих середовищах або складних умовах.
Керамічні мембрани мають кращу структуру, легко миються в процесі експлуатації, мають повільне загасання потоку
Компоненти неорганічної керамічної мембрани, як правило, складаються з кількох одноканальних або багатоканальних цільних мембран. Порівняно з органічними полімерними мембранами вони менш ймовірно спричинять засмічення мембрани. Таким чином, керамічні мембрани можуть досягати більш високих коефіцієнтів концентрації під час очищення або концентрації. Керамічні мембрани мають повільне загасання потоку, їх легко чистити, вони мають високу ефективність, низьку вартість і менше накопичуються в компонентах мембрани.
Підходить для низькотемпературного середовища на півночі
Потік органічної мембрани буде значно знижений при низькій температурі. Для кожного зниження температури на 1 градус Цельсія потік зменшується на 2/100. Керамічна мембрана має відмінну стійкість до високих і низьких температур і має великі перспективи проникнення в північний регіон.
Зменшення витрат і дослідження та розробки передових технологій
Основні обмеження керамічної мембрани продовжують усуватись.
Вартість і технологічні бар'єри є основними факторами, які зараз обмежують широкомасштабне проникнення керамічних мембран.
Що стосується вартості: згідно з дослідженням SPRINGER, ціна компонентів органічної мембрани 40 LHM/брусок становить приблизно 100 доларів США/м2, тоді як ціна компонентів керамічної мембрани 40-120 LHM/брусок становить понад 200 доларів США/м2. Хоча ціна компонентів керамічної мембрани вища, ніж ціна органічних мембран, вартість очищення та заміни мембрани в подальшому процесі експлуатації є відносно низькою. У той же час основні вітчизняні виробники керамічних мембран продовжують сприяти зниженню витрат, і очікується, що всеосяжна вартість керамічних мембран продовжить покращуватися;
З технологічної точки зору: кераміка сама по собі є крихкою, а процес приготування складніший, ніж процес виготовлення високомолекулярних мембран. У той же час їх структурний розмір пор також важко контролювати. В даний час Китай досяг відносно зрілого дизайну та виробничих можливостей, а технологічні та технічні бар'єри керамічних мембран продовжують слабшати.
Популярні Мітки: керамічний мембранний модуль, виробники, постачальники, фабрика керамічних мембранних модулів у Китаї
