Produktintroduktion
Dette produkt er et innovativt produkt, der bryder grænsen mellem anvendelsesscenarier for uorganiske og organiske membraner. Det kombinerer fordelene ved, at keramiske membranprodukter er robuste og holdbare, samt høj fyldningstæthed af organiske membranprodukter. Anvendelsesmetoden minder meget om den for organiske søjlemembraner, som kompenserer for de høje krav til indløbsvandkvalitet, højt returskyllevandsforbrug og risikoen for ledningsbrud i ultrafiltreringsmembranteknologi. Det kan forbedre vandudbyttet i ultrafiltreringssystemer og reducere omkostningerne til kemisk rengøring.
Det keramiske membranmodul er sammensat af flere indbyggede siliciumcarbid keramiske filterpatroner, der er splejset sammen. Det unikke strukturelle design gør den hydrauliske fordeling af vandproduktionen og tilbageskylningskanalerne i hver rørformet membran mere ensartet, og tilbageskylningsgenvindingseffekten er enestående.
Hvorfor vælge keramisk membran?
Hvad er en keramisk membran?
Den keramiske membran er en membran lavet af pulverråmaterialer såsom aluminiumoxid, zirconiumoxid og titaniumoxid gennem en sintringsproces. Den keramiske membranrørsvæg er tæt dækket med mikroporer. Den statiske trykforskel på begge sider af membranen tjener som drivkraften for filtrering. Små molekyler (eller væsker) passerer gennem membranen, og store molekyler (eller faste partikler, væskedråber) tilbageholdes af membranen for at opnå formålet med adskillelse, koncentration og rensning af forskellige komponenter i fødevæsken.
Filtreringsmekanismen for keramiske membraner inkluderer krydsstrømsfiltrering og blindgydefiltrering. Blandt dem har krydsstrømsfiltrering ydeevnefordele. De fleste virksomheders produkter er hovedsageligt krydsstrømsfiltrering.
Krydsstrømsfiltrering: Den rå flydende væske cirkulerer med høj hastighed på en tangentiel måde gennem membranoverfladen. Filtratet (eller permeatet) filtreres ud gennem membranoverfladen under tryk. Cirkulationen af den rå væske undertrykker effektivt problemet med let blokering af filtermediet i den traditionelle terminale filtreringsmetode, sikrer den kontinuerlige drift af separationsprocessen, forbedrer separationseffektiviteten og separationsnøjagtigheden og reducerer effektivt separationens energiforbrug. behandle.
Dead-end filtrering: Ved filtrering af en højkoncentreret fødevæske fanges store partikler af fødevæsken let på overfladen af membranen for at danne membranforurening, hvilket forårsager et hurtigt fald i separationseffektiviteten. Den er kun egnet til behandling af væsker med meget lavt tørstofindhold.
Hvorfor har keramiske membraner markedsplads?
-
Højtydende membranmaterialer er en vigtig strategisk ny industri for national udvikling. Det anslås, at den samlede værdi af mit lands membranindustri vil nå op på 500 milliarder yuan i 2025.
-
Keramiske membraner har fremragende mekaniske egenskaber, kemisk resistens og filtreringsnøjagtighed. De blev opfundet af Dr. Pall i Manhattan Project i 1940'erne. Efter mere end 70 års udvikling er deres anvendelsesområder gradvist udvidet fra atomkraft, militær og rumfart til civile områder som halvledere, ny energi og biomedicin. Den globale markedsstørrelse vil nå 6,83 milliarder USD i 2023. Vandressourcer er knappe i Mellemøsten. De samlede udgifter til projekter til afsaltning af havvand, der er planlagt eller i gang i 2023, er så høje som 39,3 milliarder USD. Fremtiden forventes at indlede en langsigtet periode med hurtig ekspansion. Traditionel termisk afsaltning forbruger omkring 5 kWh pr. kubikmeter, mens membranafsaltning kun bruger 2,5-3 kWh. På baggrund af "Belt and Road Initiative" forventes membranafsaltning at fortsætte med at åbne op for efterspørgsel efter indenlandsk separationsmembraneksport.
Hvorfor keramiske membraner bliver en vigtig udviklingskategori i Kinas membranindustri
Membranmaterialer er meget udbredt til selektiv adskillelse af væsker og gasser, og uorganiske membranmaterialer har ydeevnefordele. Membraner er materialer med selektive separationsfunktioner. Når der er drivkræfter som trykforskel, koncentrationsforskel og potentialforskel på begge sider af membranen, passerer råmaterialekomponenterne selektivt gennem membranen for at opnå adskillelse, klassificering, koncentration og oprensning af forskellige væske- eller gaskomponenter.
Materialemæssigt opdeles membranmaterialer i organiske membraner og uorganiske membraner. Uorganiske membraner har fremragende egenskaber såsom høj separationsnøjagtighed, god kemisk stabilitet, syre- og alkaliresistens, høj temperaturbestandighed, organisk opløsningsmiddelbestandighed og høj mekanisk styrke. Uorganiske membraner har god anvendelighed i procesindustriel adskillelse under barske miljøer, såsom højtemperatur- og opløsningsmiddelreaktionssystemer, og i specielle vandbehandlingsområder, såsom stærkt korrosive, høje temperaturer, højt saltindhold, olieholdige og højt suspenderede faste stoffer. De er blevet et vigtigt udvalg af membranmaterialer med store udviklingsmuligheder. Anvendelsesenden er også løbende blevet udvidet fra traditionel vandbehandling til høj værditilvækst downstream såsom halvledere, fødevarer, medicin og ny energi.
Fordele ved keramiske membraner
Sammenlignet med traditionel filtrerings- og separationsteknologi har keramiske membraner fremragende ydeevne og er nemme at betjene og vedligeholde.
Stærke mekaniske egenskaber: Uorganiske keramiske membraner har høj mekanisk styrke og kan modstå tryk over 3Mpa. De vil ikke deformeres under højtryksforhold og er modstandsdygtige over for højhastighedsskuring og slid, lette at trække sig tilbage og rengøre og har stabil vandkvalitet efter langvarig drift;
Høj kemisk stabilitet: Keramiske membraner er modstandsdygtige over for syrer og baser, stærke oxidanter, høje temperaturer, organiske opløsningsmidler og rengøring. De kan bruges stabilt i arbejdsmiljøer under 800 grader og er velegnede til væsker med høj temperatur og høj viskositet;
Lang levetid: De omfattende investeringsomkostninger for keramiske membraner er lave over hele livscyklussen;
Høj filtreringsnøjagtighed: Keramiske membraner kan opnå filtrering på nanoniveau og kan effektivt fjerne forurenende stoffer som partikler, kolloider, mikroorganismer og spor af organisk materiale i vand;
Høj filtreringseffektivitet: Den keramiske membran vedtager et integreret honeycomb-design med stor diameter med ensartet hydraulisk fordeling og høj driftseffektivitet;
Høj hydrofilicitet: En enkelt keramisk membrankomponent har en stor vandydelse, hvilket effektivt reducerer investerings- og driftsomkostninger;
Høj porøsitet af støttelaget: høj filtrerings- og tilbageskylningsflux, høj filtrerings- og tilbageskylningseffektivitet;
Lave driftsomkostninger: Det keramiske membransystem har lave krav til forbehandling, hvilket reducerer den samlede systeminvestering og driftsomkostninger;
Stærk anti-fouling ydeevne: Uorganiske keramiske membraner har god anti-fouling ydeevne, stabil flux i langsigtet drift og lav rengøringsfrekvens;
Nem installation: Standard modulært design reducerer investeringsomkostningerne til systemets pipeline;
Kan bruges til fødevarekvalitet: Den keramiske membran har stærk sikkerhedsydelse og har en hygiejnisk licens til drikkevandssikkerhedsprodukter.
Sammenligning med organiske membraner
Sammenlignet med organiske membraner har keramiske membraner kernekonkurrencefordele og forventes fortsat at erstatte.
Separationsmembranmaterialer omfatter hovedsageligt organiske membraner og uorganiske membraner. Blandt dem omfatter de almindeligt anvendte materialer i organiske membraner polypropylen, polytetrafluorethylen, polyvinylidenfluorid osv. Organiske membraner blev udviklet og anvendt tidligere og har finere porestørrelser, højere filtreringsnøjagtighed og relativt lave omkostninger. På nuværende tidspunkt er permeabiliteten meget højere end for uorganiske keramiske membraner.
Vi tror dog på, at keramiske membraner i fremtiden vil fortsætte med at erstatte traditionelle organiske membraner.
Polymermembraner er udsat for korrosion, og omkostningerne ved udskiftning af membranmateriale tegner sig for op til 61%.
I barske miljøer korroderes overfladen af polymermembranmaterialer let og forurenes af væske og deformeres let ved stød, hvilket resulterer i reduceret separationsydelse og behovet for hyppig udskiftning. Ifølge en undersøgelse fra 2023 fra SPRINGER magazine, tegner omkostningerne ved udskiftning af membranmateriale sig for op til 61 % af driftsomkostningerne for organiske membraner.
Keramiske membraner overvinder manglerne ved organiske membraner med hensyn til højtemperaturbestandighed, syre- og alkaliresistens, organisk opløsningsmiddelresistens og mekanisk styrke og er velegnede til membranseparationsapplikationer i forskellige barske miljøer eller komplekse forhold.
Keramiske membraner har bedre struktur, er nemme at rengøre under drift og har langsom flowdæmpning
Uorganiske keramiske membrankomponenter er generelt sammensat af flere eller flere enkeltkanals- eller multikanals enkeltdelte membraner. Sammenlignet med organiske polymermembraner er de mindre tilbøjelige til at forårsage membrantilstopning. Derfor kan keramiske membraner opnå højere koncentrationsforhold under oprensning eller koncentration. Keramiske membraner har langsom strømningsdæmpning, er enkle at rengøre, har høj effektivitet og er lave i omkostninger og har mindre akkumulering i membrankomponenterne.
Velegnet til lavtemperaturmiljøer i nord
Fluxen af organisk membran vil blive væsentligt reduceret ved lav temperatur. For hver 1 grad Celsius fald i temperaturen, vil fluxen falde med 2/100. Keramisk membran har fremragende høj- og lavtemperaturbestandighed og har store indtrængningsmuligheder i den nordlige region.
Omkostningsreduktion og avanceret teknologisk forskning og udvikling
Keramiske membraners kernebegrænsninger fortsætter med at blive fjernet.
Omkostnings- og procesbarrierer er de kernefaktorer, der i øjeblikket begrænser den store indtrængning af keramiske membraner.
Med hensyn til omkostninger: Ifølge SPRINGER-forskning er prisen på 40 LHM/bar organiske membrankomponenter omkring 100 USD/m2, mens prisen på 40-120 LHM/bar keramiske membrankomponenter er over 200 USD/m2. Selvom prisen på keramiske membrankomponenter er højere end for organiske membraner, er omkostningerne ved membranrensning og udskiftning i den senere driftsproces relativt lave. Samtidig fortsætter de store indenlandske producenter af keramiske membraner med at fremme omkostningsreduktion, og den omfattende omkostningsydelse af keramiske membraner forventes fortsat at blive bedre;
Fra et teknologisk perspektiv: Keramik er i sig selv skørt, og fremstillingsprocessen er vanskeligere end højmolekylære membraner. Samtidig er deres strukturelle porestørrelse også svær at kontrollere. På nuværende tidspunkt har Kina opnået relativt modne design- og produktionskapaciteter, og de proces- og tekniske barrierer for keramiske membraner fortsætter med at svækkes.
Populære tags: keramisk membran modul, Kina keramisk membran modul fabrikanter, leverandører, fabrik
