Introducere de produs
Acest produs este un produs inovator care sparge granița dintre scenariile de aplicare a membranelor anorganice și organice. Combină avantajele produselor cu membrană ceramică fiind robuste și durabile, precum și densitatea mare de umplere a produselor cu membrană organică. Metoda de utilizare este foarte asemănătoare cu cea a membranelor de coloană organică, ceea ce compensează cerințele ridicate pentru calitatea apei de intrare, consumul mare de apă de spălare și riscul de rupere a firului în tehnologia membranei de ultrafiltrare. Poate îmbunătăți randamentul de apă al sistemelor de ultrafiltrare și poate reduce costurile de curățare chimică.
Modulul cu membrană ceramică este compus din mai multe cartușe de filtrare ceramice din carbură de siliciu încorporate, îmbinate împreună. Designul structural unic face ca distribuția hidraulică a canalelor de producere a apei și de spălare inversă a fiecărei membrane tubulare să fie mai uniformă, iar efectul de recuperare a spălării în contra este remarcabil.
De ce să alegeți membrana ceramică?
Ce este o membrană ceramică?
Membrana ceramică este o membrană realizată din materii prime pulbere, cum ar fi oxid de aluminiu, oxid de zirconiu și oxid de titan printr-un proces de sinterizare. Peretele tubului cu membrană ceramică este acoperit dens cu micropori. Diferența de presiune statică de pe ambele părți ale membranei servește drept forță motrice pentru filtrare. Moleculele mici (sau lichidele) trec prin membrană, iar moleculele mari (sau particule solide, picături lichide) sunt reținute de membrană pentru a atinge scopul de separare, concentrare și purificare a diferitelor componente ale lichidului de alimentare.
Mecanismul de filtrare al membranelor ceramice include filtrarea cu flux încrucișat și filtrarea în fund. Printre acestea, filtrarea cu flux încrucișat are avantaje de performanță. Majoritatea produselor companiilor sunt în principal filtrare cu flux încrucișat.
Filtrare în flux încrucișat: Fluidul lichid brut circulă cu viteză mare într-o manieră tangenţială prin suprafaţa membranei. Filtratul (sau permeatul) este filtrat prin suprafața membranei sub presiune. Circulația lichidului brut suprimă în mod eficient problema blocării ușoare a mediului de filtrare în metoda tradițională de filtrare terminală, asigură funcționarea continuă a procesului de separare, îmbunătățește eficiența separării și precizia separării și reduce eficient consumul de energie al separării. proces.
Filtrare în fundătură: La filtrarea unui lichid de alimentare cu concentrație mare, particulele mari din lichidul de alimentare sunt ușor prinse pe suprafața membranei pentru a forma poluarea membranei, provocând o scădere rapidă a eficienței separării. Este potrivit doar pentru tratarea lichidelor cu conținut foarte scăzut de solide.
De ce membranele ceramice au spațiu pe piață?
-
Materialele membranare de înaltă performanță reprezintă o industrie emergentă strategică cheie pentru dezvoltarea națională. Se estimează că valoarea totală a industriei membranelor din țara mea va ajunge la 500 de miliarde de yuani în 2025.
-
Membranele ceramice au proprietăți mecanice excelente, rezistență chimică și precizie de filtrare. Au fost inventate de Dr. Pall în cadrul Proiectului Manhattan în anii 1940. După mai mult de 70 de ani de dezvoltare, domeniile lor de aplicare s-au extins treptat de la energia nucleară, militară și aerospațială la domenii civile, cum ar fi semiconductori, energie nouă și biomedicină. Dimensiunea pieței globale va ajunge la 6,83 miliarde USD în 2023. Resursele de apă sunt rare în Orientul Mijlociu. Cheltuielile totale pentru proiectele de desalinizare a apei de mare planificate sau în derulare în 2023 sunt de până la 39,3 miliarde USD. Se așteaptă că viitorul va introduce o perioadă de expansiune rapidă pe termen lung. Desalinizarea termică tradițională consumă aproximativ 5 kWh pe metru cub, în timp ce desalinizarea cu membrană consumă doar 2,5-3 kWh. În contextul „Inițiativei Belt and Road”, desalinizarea cu membrane este de așteptat să continue să deschidă spațiul intern al cererii de export cu membrane de separare.
De ce membranele ceramice vor deveni o categorie cheie de dezvoltare a industriei membranelor din China
Materialele cu membrană sunt utilizate pe scară largă în separarea selectivă a lichidelor și gazelor, iar materialele membranare anorganice au avantaje de performanță. Membranele sunt materiale cu funcții de separare selectivă. Când există forțe motrice, cum ar fi diferența de presiune, diferența de concentrație și diferența de potențial pe ambele părți ale membranei, componentele materiei prime trec selectiv prin membrană pentru a realiza separarea, clasificarea, concentrarea și purificarea diferitelor componente lichide sau gazoase.
În ceea ce privește materialele, materialele membranare sunt împărțite în membrane organice și membrane anorganice. Membranele anorganice au proprietăți excelente, cum ar fi precizie mare de separare, stabilitate chimică bună, rezistență la acizi și alcali, rezistență la temperaturi ridicate, rezistență la solvenți organici și rezistență mecanică ridicată. Membranele anorganice au o bună aplicabilitate în procesele de separare industrială în medii dure, cum ar fi sistemele de temperatură ridicată și de reacție cu solvenți, și în domenii speciale de tratare a apei, cum ar fi foarte corozive, temperatură ridicată, sare ridicată, uleioase și solide în suspensie ridicate. Au devenit o varietate importantă de materiale membranare cu perspective mari de dezvoltare. Sfârșitul aplicației a fost, de asemenea, extins continuu de la tratarea tradițională a apei la în aval cu valoare adăugată ridicată, cum ar fi semiconductori, alimente, medicamente și energie nouă.
Avantajele membranelor ceramice
În comparație cu tehnologia tradițională de filtrare și separare, membranele ceramice au performanțe excelente și sunt ușor de operat și întreținut.
Proprietăți mecanice puternice: Membranele ceramice anorganice au rezistență mecanică ridicată și pot rezista la presiuni de peste 3Mpa. Nu se vor deforma în condiții de presiune ridicată și sunt rezistente la curățarea și uzura de mare viteză, ușor de retras și de curățat și au o calitate stabilă a apei după o funcționare pe termen lung;
Stabilitate chimică ridicată: Membranele ceramice sunt rezistente la acizi și alcalii, oxidanți puternici, temperaturi ridicate, solvenți organici și curățare. Ele pot fi utilizate stabil în medii de lucru sub 800 de grade și sunt potrivite pentru fluide cu temperaturi ridicate și cu vâscozitate ridicată;
Durată lungă de viață: costul cuprinzător de investiție al membranelor ceramice este scăzut pe întreg ciclul de viață;
Precizie mare de filtrare: Membranele ceramice pot realiza o filtrare la nivel nano și pot elimina eficient poluanții, cum ar fi particulele, coloizii, microorganismele și urmele de materie organică din apă;
Eficiență ridicată de filtrare: Membrana ceramică adoptă un design integrat de tip fagure de diametru mare, cu distribuție hidraulică uniformă și eficiență de funcționare ridicată;
Hidrofilitate ridicată: O singură componentă de membrană ceramică are o producție mare de apă, reducând efectiv costurile de investiții și operare;
Porozitate ridicată a stratului suport: flux ridicat de filtrare și spălare în contra, eficiență ridicată de filtrare și spălare în contra;
Cost de operare redus: Sistemul cu membrane ceramice are cerințe scăzute de pretratare, reducând investiția totală în sistem și costurile de operare;
Performanță antifouling puternică: Membranele ceramice anorganice au performanțe bune antifouling, flux stabil în funcționare pe termen lung și frecvență scăzută de curățare;
Instalare ușoară: designul modular standard reduce costul de investiție al conductei sistemului;
Poate fi folosită pentru calitate alimentară: Membrana ceramică are o performanță puternică de siguranță și are o licență de igienă pentru produsele pentru siguranța apei potabile.
Comparație cu membranele organice
În comparație cu membranele organice, membranele ceramice au avantaje competitive de bază și se așteaptă să continue să se înlocuiască.
Materialele membranelor de separare includ în principal membrane organice și membrane anorganice. Printre acestea, materialele utilizate în mod obișnuit în membranele organice includ polipropilena, politetrafluoretilena, fluorură de poliviniliden etc. Membranele organice au fost dezvoltate și aplicate mai devreme și au dimensiuni mai fine ale porilor, precizie de filtrare mai mare și costuri relativ scăzute. În prezent, permeabilitatea este mult mai mare decât cea a membranelor ceramice anorganice.
Cu toate acestea, credem că în tendința viitoare, membranele ceramice vor continua să înlocuiască membranele organice tradiționale.
Membranele polimerice sunt predispuse la coroziune, iar costul înlocuirii materialului membranei este de până la 61%.
În medii dure, suprafața materialelor cu membrană polimerică este ușor corodata și contaminată cu lichid și ușor deformată la impact, ceea ce duce la o performanță redusă de separare și la necesitatea înlocuirii frecvente. Potrivit unui studiu din 2023 al revistei SPRINGER, costul înlocuirii materialelor membranelor reprezintă până la 61% din costul operațional al membranelor organice.
Membranele ceramice depășesc deficiențele membranelor organice în ceea ce privește rezistența la temperaturi ridicate, rezistența la acizi și alcalii, rezistența la solvenți organici și rezistența mecanică și sunt potrivite pentru aplicații de separare a membranei în diferite medii dure sau condiții complexe.
Membranele ceramice au o structură mai bună, sunt ușor de curățat în timpul funcționării și au o atenuare lentă a fluxului
Componentele membranelor ceramice anorganice sunt în general compuse din membrane multiple sau multiple cu un singur canal sau multicanal dintr-o singură bucată. În comparație cu membranele polimerice organice, acestea sunt mai puțin susceptibile de a provoca înfundarea membranei. Prin urmare, membranele ceramice pot atinge rapoarte de concentrație mai mari în timpul purificării sau concentrării. Membranele ceramice au o atenuare lentă a curgerii, sunt ușor de curățat, au eficiență ridicată și au costuri reduse și au mai puțină acumulare în componentele membranei.
Potrivit pentru mediul cu temperatură scăzută din nord
Fluxul membranei organice va fi redus semnificativ la temperatură scăzută. Pentru fiecare scădere de 1 grad Celsius a temperaturii, fluxul va scădea cu 2/100. Membrana ceramică are o rezistență excelentă la temperaturi ridicate și scăzute și are perspective mari de penetrare în regiunea de nord.
Reducerea costurilor și cercetarea și dezvoltarea tehnologiei avansate
Constrângerile de bază ale membranei ceramice continuă să fie eliminate.
Costurile și barierele de proces sunt factorii de bază care limitează în prezent pătrunderea pe scară largă a membranelor ceramice.
În ceea ce privește costul: conform cercetării SPRINGER, prețul pentru 40 de componente cu membrană organică LHM/bar este de aproximativ 100 USD/m2, în timp ce prețul pentru 40-120 componente cu membrană ceramică LHM/bar este de peste 200 USD/m2. Deși prețul componentelor membranelor ceramice este mai mare decât cel al membranelor organice, costul curățării și înlocuirii membranei în procesul de operare ulterioară este relativ scăzut. În același timp, marii producători interni de membrane ceramice continuă să promoveze reducerea costurilor, iar performanța globală a costurilor membranelor ceramice este de așteptat să continue să se îmbunătățească;
Din punct de vedere tehnologic: ceramica în sine este fragilă, iar procesul de preparare este mai dificil decât cel al membranelor cu moleculară înaltă. În același timp, dimensiunea lor structurală a porilor este, de asemenea, dificil de controlat. În prezent, China a atins capacități de proiectare și producție relativ mature, iar procesele și barierele tehnice ale membranelor ceramice continuă să slăbească.
Tag-uri populare: modul de membrană ceramică, producători de module de membrană ceramică din China, furnizori, fabrică
