Мембрана с переработкой

 

1. Обзор продукта: технологический прорыв в новых неорганических мембранных материалах

На фоне все более тяжелого глобального загрязнения воды кремниевые карбидные (sic) керамические мембраны, как новый тип неорганической мембраны, становятся основной технической поддержкой в ​​области обработки воды из-за их превосходной производительности {{1} Продукт образуется в условиях высокого уровня, использующего пористого прокачивателя, используя вселенное летальное летальное летальное летальное летальное летальное летальное летальное летающее летал, и, и, и, поля, и, с его разделяющим слоем, с его разделянием, и его разделяющим летающиком, с его разделянием, и его разделяющим слоем., Используя вспомогательный Layer-Layer, и его разделятель, с использованием технологии Shipration Shinkerize Shinterize. состоит из 100% материала SIC, образуя трехмерную структуру с точным распределением по размерам пор . в соответствии с различиями в мембранной структуре, она в основном разделена на две категории: трубчатые мембраны и мембраны плоских листов . Туббовые мембраны состоит из разделения, переходные слои, и поддерживает установку, в то время, когда улово-лидер-это установка, входящие в плоские мембран, то, что установленные, то, что улово-лидер является плоским половым меморинами, а также установленными тщательными мембранами-это установка. Уровень слоя и поддержки . оба имеют точность фильтрации, начиная от микрофильтрации (MF) до ультрафильтрации (UF) (диапазон размеров пор 0 . 01–10 мкм), эффективно разделяющие суспендированные твердые тела, коллоиды, бактерии и макромолекулярные органы.

 

Рождение керамических мембран SIC подобрало ограничения применения традиционных мембранных материалов {0}} их техническое ядро ​​лежит в структуре кристаллической сети SIC, образованной с помощью высокотемпературного спекания, что не только наследует высокая твердость (твердость MOHS 9 {{7} 5) и высокая сила (Compressive, чем сила, больше, чем сильная, не только мощность 300). Сам карбид кремниевого карбида, но также наделяет мембрану превосходной термической стабильностью (устойчивой к высокой температуре на 800 градусов) и химической стабильностью (толерантной к сильной кислоте и щелочкам с рН 0–14 и всем Мембранные технологии разделения.

 

2. Основные преимущества: многомерное лидерство производительности и технические барьеры

(1) Преимущества производительности материала

Исключительная химическая стабильность: Compared with polymer membranes (such as PVDF, PAN) that are prone to degradation in strong acid-base environments, SiC ceramic membranes can operate stably in extreme media such as concentrated hydrochloric acid, concentrated sulfuric acid, and sodium hydroxide, even resisting highly corrosive systems like aqua regia. This gives them unique advantages in high-difficulty Обработка сточных вод для металлургии, химической промышленности и т. Д. .

Прорыв в термической стабильности: Полимерные мембраны обычно выдерживают температуры ниже 40 градусов, керамические мембраны алюминия и металлические мембраны ниже 300 градусов, в то время как керамические мембраны SIC могут стабильно работать до 800 градусов в воздухе., что они преуспевают в таких сценариях, как лечение с высокой температурой для лечения высокой температуры для лечения. выщелачивание свалки, они устраняют необходимость в предварительной обработке охлаждения, непосредственно снижая затраты на потребление энергии .

Механическая прочность и устойчивость к износу: Опорно-слой и разделение керамических мембран SIC имеют высокую прочность на связь, сопротивляясь исчезновению и износу . Они могут выдерживать рабочие давления 1–2 бар (ниже 3–4 бар для мембранов с алюминиями и 4–6 бар для металлических мембран), и менее подвержены мембраны. Их срок службы может достигать 5–8 лет, в 3–5 раза больше, чем у обычных полимерных мембран .

 

(2) Преимущества для производительности разделения

Высокий поток и антиновые свойства: Керамические мембраны SIC имеют открытую пористость 40–50%, причем поток чистой воды достигает 3–4 м³/(м² · ч), более чем в 30 раз больше, чем у полимерных мембран (0 . 08–0,12 м³/(м² · ч)). Их гидрофильная и олеофобная поверхность (угол контакта<5°) enables efficient interception of oil droplets in oil-water separation while allowing water to pass through rapidly. For example, in oily wastewater treatment, the oil interception rate can reach over 99.9%, and an oil pollution layer is less likely to form.

Точные возможности просеивания: Контролируя процесс спекания, распределение по размерам пор SIC мембраны SIC высоко сконцентрировано (отклонение меньше или равно 5%), что позволяет точно разделить вещества с различными размерами частиц . в чистой воде, они эффективно взаимодействуют бактерии, коллоиды и взвешенные твердые твердые. Производимой водной мутности<0.1 NTU, meeting drinking water standards.

 

(3) Преимущества процесса и затрат

Эффективная и энергосберегающая фильтрация перекрестного потока: Система разделения мембраны SIC принимает принцип «фильтрации поперечного потока», где кормление жидкости течет на высокой скорости (1–3 м/с) внутри мембранной трубки ., приводящего давление, малочная молекула перемещается по вертикали. Мембранная поверхность и уменьшает частоту очистки, снижая потребление энергии на 30-50% по сравнению с традиционной тупиковой фильтрацией .

Высокая системная интеграция: По сравнению с традиционными процессами очистки воды (такими как коагуляционная связанная фильтрация-санд), система разделения мембраны SIC уменьшает пространство пола более чем на 50% и может быть модульная адаптация к различным потребностям в обработке воды, особенно для промышленных парков с ограниченными земельными ресурсами или сценарием аварийного водоснабжения.}}, особенно для промышленных парков с ограниченными земельными ресурсами или сценарием аварийного водоснабжения {4}

 

Индикаторы производительности	SIC Керамическая мембрана	Полимерная мембрана	Al₂o₃ Керамическая мембрана	Металлическая мембрана
Поддержка материала	100% sic	Полимер	Окись	Металлическая поддержка
Мембранный материал слоя фильтрации	100% sic	PS/PVC/PAN и т. Д. .	Окись	Оксидное покрытие
Твердость	Высокий (MOHS 9,5)	Низкий	Высокий	Высокий
Эксплуатационное давление	1–2 бар	1–2 бар	3–4 бар	4–6 бар
Поток чистой воды	3–4 m³/(m²·h)	0.08–0.12 m³/(m²·h)	0.25–3 m³/(m²·h)	0.25–0.5 m³/(m²·h)
Температурная стойкость	800 градусов (воздух)	<40℃	<300℃	<300℃

 

3. процессы подготовки: практика индустриализации диверсифицированных технических маршрутов

(1) Метод упаковки частиц (метод спекания твердого состояния)

Полученный из пористой керамической технологии препарата, этот метод является основным процессом коммерческого производства керамических мембран SIC . его основным принципом является легирование мелких частиц в сырье с большими частицами и использование низкотемпературных характеристик спекания, следующих на высоких температурах, следующих по сравнению с ними, следующие, следующие, следующие, следующие, следующие, следующие, следующие, следующие. Порошок SIC смешан с диспергаторной и средой для шарикового фрезерования, чтобы сделать суспензию, которая покрывается на поверхности опорной поверхности при приготовлении с привязкой . Среда в суспензии проникает в поддержку капиллярным действием, а частицы SIC накапливаются на мембран .

 

Преимущества: Простая работа, низкие требования к оборудованию, управляемые производственные затраты и хороший баланс между пористостью и механической прочностью готовой мембраны .
Приложение: Более 80% керамических мембран SIC на рынке готовится этим процессом, широко используемыми в передовой очистке муниципальных сточных вод, повторном использовании промышленных сточных вод и других полях .

 

(2) метод спекания карботермального восстановления

Используя кремниевые источники (такие как SIO₂) и источники углерода (такие как фенольная смола) в качестве сырья, они равномерно смешаны, покрыты поддержкой и подвергаются реакции карботермального восстановления (температура 1000–1300 градусов) в аргоне или вакуумной среде, чтобы создать кристаллы SIC и формировать мембранный слой.. есть такие проблемы, как суровые условия формирования пленки, высокая скорость дефекта и низкий уровень (<60%).

 

Преимущества: Широкие источники сырья и более низкая температура реакции, чем метод упаковки частиц . Если решается проблема с формированием дефекта, ожидается, что она будет конкурировать с методом упаковки частиц в поле низкой стоимости .
Ограничение: В настоящее время он в основном используется для лабораторных исследований с несколькими промышленными приложениями .

 

(3) метод полимерного пиролиза

Керамические предшественники (такие как поликарбозилан) растворяются или расплавляются, покрыты поддержкой и превращаются в неорганическую SIC Ceramics с помощью высокотемпературного пиролиза примерно на 1000 градусов . Этот метод является общим для подготовки керамики некисидного уровня .. Сырье предшественника ограничивает его крупномасштабное приложение .

 

Преимущества: Хорошая мембранная однородность, подходящая для подготовки высокопрофессиональных ультрафильтрационных мембран, особенно в высококачественных полях, таких как приготовление чистой воды в электронном классе .
Приложение: Пилотные приложения в предварительной обработке водой ультра-пары для полупроводниковой промышленности .

 

(4) Химическое осаждение паров (ССЗ)

Тонкие пленки SIC осаждаются на поверхности опор через газофазные реакции (такие как разложение SIH₄ и CH₄ при высоких температурах) . полученный мембранный слой имеет высокую плотность, небольшие размер пор (<0.01μm), but complex process, extremely high cost, and low flux.

 

Преимущества: Сильная управляемость мембранных слоев, подходящая для разделения газа в полупроводниковой промышленности или отделении жидкой фазы высокой чистоты .
Ограничение: В настоящее время в основном применяется в высококлассных областях научных исследований, еще не широко продвигаемых при обработке воды .

 

4. Поля приложения: Полное покрытие от промышленной обработки до приготовления чистой воды

(1) Приготовление воды в чистой воде и ультра-пакете

Основное применение керамических мембран SIC в чистой воде лежит в их высокой рецептной фильтрации и стабильной производительности:

 

Продвинутая обработка муниципальной питьевой воды: As a secondary or tertiary advanced treatment process, SiC ultrafiltration membranes can effectively remove Escherichia coli (interception rate >99 . 99%), водоросли, коллоиды и органическое вещество в воде. В сочетании с активированным адсорбцией углерода качество получения воды превышаетСтандарты качества питьевой воды(Gb 5749-2022), особенно подходящее для областей с плохим качеством источника воды . Например, водяное растение вдоль реки Янцзы использует процесс «SIC мембраны + озоно-биочар», достигая мутности «SIC мембрана + озон-биочаха<0.05NTU and organic matter removal rate >85% после обработки .

Промышленное производство чистой воды: В электронике, мощности, фармацевтической и других отраслях мембраны SIC могут служить единицей предварительной обработки для обратного осмоса (RO), перехвата сусплентных твердых веществ, бактерий и коллоидов в воде для предотвращения загрязнения мембраны RO и продления срока службы. Получительная наводка с ультрафонацией. из 18 . 2mω · см, удовлетворение требований к воде для 12- дюймового чистки пластин.

Аварийное водоснабжение и опреснение морской воды: The anti-fouling property of SiC membranes makes them outstanding in emergency disaster relief, directly treating surface water such as rivers and lakes to quickly provide drinking water. In seawater desalination pretreatment, compared with traditional sand filtration + security filters, the SiC membrane system can withstand high-turbidity seawater (turbidity >50NTU), снижение риска загрязнения последующих мембранов RO .

 

(2) Усовершенствованная обработка и повторное использование промышленных сточных вод

Очистка сточных вод тяжелых металлов: Using the corrosion resistance and sieving effect of SiC membranes, heavy metal ions such as copper, nickel, and cadmium in wastewater can be intercepted (interception rate >99%) . в сочетании с химическим осаждением, стоки соответствуют стандарту первого уровняКомплексный стандарт сброса сточных вод(Gb 8978-1996) . Объективная установка использует процесс «мембраны SIC + ионной обмен».

Высококонтрационная обработка органических сточных вод: В пищевой обработке, пивоварении и других отраслях промышленности SIC могут отделять макромолекулярную органическую органическую органическую систему, такую ​​как белки и крахмалы в сточных водах, с скоростью удаления трески 60%–80%, освещая нагрузку для последующей биохимической обработки . пиво<50mg/L, meeting direct discharge requirements.

 

(3) Разделение нефтяной воды и специальная средняя обработка

Очистка промышленных жирных сточных вод: For oily wastewater (oil concentration 50–5000mg/L) in mechanical processing, petroleum 开采,and other industries, the hydrophilic and oleophobic properties of SiC ceramic membranes can efficiently separate floating oil, emulsified oil, and even dissolved oil, with an oil interception rate >99,9% и содержание сточных вод<5mg/L, meeting the petroleum category discharge standard in the Комплексный стандарт сброса сточных вод. совместная станция на нефтяном поле использует систему мембраны SIC для обработки 5, 000 Тонн произведенной воды в день, с требованиями обработанной встречи качества воды .

Органическое разделение растворителя: Using the solvent resistance of SiC membranes, solute separation can be achieved in organic solvent systems such as methanol, ethanol, and acetone. For example, in the solvent recovery process of the pharmaceutical industry, SiC membranes can intercept pharmaceutical intermediates while allowing solvents to be recycled, reducing production costs.

 

(4) Очистка газа и другие появляющиеся поля

The application of SiC ceramic membranes in gas dust removal is expanding. Their high-temperature resistance enables them to intercept PM2.5, heavy metal vapors, and other pollutants in flue gas at 300–600℃, showing promise in ultra-low emission retrofits for thermal power and steel industries. Additionally, in gas separation Такие поля, как очистка биогаза и разделение водорода, высокий поток и стабильность мембран SIC, также демонстрируют потенциал.

 

5. Технический принцип: Эффективный механизм разделения фильтрации перекрестного потока

 

 

6. перспектива рынка и технические перспективы

С достижением целей «двойного углерода» и модернизации потребностей в рециркуляции водных ресурсов на рынке керамической мембраны SIC растет с годовой скоростью более 20%., что глобальный рынок керамической мембраны SIC будет превышать 5 млрд. Долл. узкие места, ограничивающие его крупномасштабное применение, включают высокие затраты на подготовку (в 3–5 раза больше, чем у полимерных мембран), долгосрочную эксплуатационную стабильность, которая должна быть проверена в сложном качестве воды, и необходимость дальнейшей оптимизации мембранной технологии очищающейся чистки .}

 

Будущее технологическое развитие будет сосредоточено на трех направлениях:

 

Прорыв в недорогих процессах подготовки: Оптимизируя формулу спекающей помощи методу упаковки частиц или преодолев дефекты формирования пленки метода карботермального восстановления, производственные затраты будут снижены более чем на 30%, способствуя популяризации в муниципальной обработке воды .

Модификация поверхности функциональной мембраны: Нанокоативная технология будет использоваться для улучшения противокаучного свойства мембран, таких как прививка гидрофильных групп для уменьшения адсорбции органического вещества или нагрузки фотокаталитических материалов для очистки мембраны на месте, продление срока службы .

Интеллектуальная интеграция системы: В сочетании с технологией IoT, онлайн -мониторинга загрязнения мембраны и автоматических систем очистки будут разработаны для достижения интеллектуальной корректировки эксплуатационных параметров, дальнейшего снижения затрат на обслуживание ручного обслуживания .

 

В качестве «зеленой технологии» в поле для очистки воды, керамические мембраны SIC переопределяют стандарты очистки воды с их превосходной производительностью . от повторного использования промышленных сточных вод в подготовку воды для ультра-пакета электронного класса, их границы применения продолжают расширять . с технологическими зрелости и затратами, что этот новый материал, ожидается, станет для получения мощной поддержки для получения мощной поддержки для обеспечения для укрепления для обеспечения для укрепления для укрепления для укрепления для обеспечения для укрепления для обеспечения для обеспечения для укрепления для укрепления для обеспечения для укрепления для обеспечения. Экологическая цивилизация "чистых вод и пышных гор ."

 

 

горячая этикетка : Мембрана, пригодная для вторичной переработки, китайская переработка, производители мембраны, поставщики, заводские