Vaadates tagasi tööstuse arengule möödunud sajandil, ei ole keraamiliste membraanmaterjalide areng kunagi olnud tehnoloogiline trikk, vaid pigem järjestikuste edusammude vältimatu tulemus. See artikkel jälgib keraamiliste membraanide täielikku arengulugu, lahkades loogikat mitme materjali uurimisest, alumiiniumoksiidi populariseerimisest, kodumaise tootmise rakendamisest ja ränikarbiidi iteratsioonist, saades seeläbi arusaamise anorgaaniliste membraanide tööstuse peamistest suundumustest.
I. Sõjatööstuse päritolu: esimene uurimus, mis sündis "Erilise eraldatuse" ajast (1940. aastad)
Keraamiline membraan ei ole välja töötatud vee puhastamiseks, vaid pigem isotoopide eraldamiseks tuumatööstuses. Sel ajal vajas tööstus kiiresti kandjat, mis oleks füüsiliselt ja keemiliselt stabiilne, ei reageeriks keskkonnaga, oleks üliväikeste pooride suurusega, stabiilse struktuuriga ja suudaks karmides tingimustes pikka aega töötada. Keraamiline membraan just vastas sellele nõudele.
Pilt: UF₆ (uraanheksafluoriid)
Selles etapis välja töötatud keraamilised membraanid olid vaid spetsiaalsed laborites kasutatavad materjalid. Nende pooride suuruse kontroll oli jäme ja nende eraldamise täpsus oli madal, mistõttu need ei sobinud tööstuslikuks vedela vee töötlemiseks. Kuid need panid aluse järgmiste keraamiliste membraanide tehnoloogiate põhiomadustele, nagu "stabiilsus ja korrosioonikindlus".
II. Alumiiniumoksiidi keraamiliste membraanide tekkimine: probleemi "0-lt 1" lahendamine tööstuslikus veepuhastuses (1960-1990ndad)
Globaalse tööstuse kiire arenguga on nõudlus vedelike selitamise ja materjalide eraldamise järele toiduaine- ja joogitööstuses ning põhikeemiatööstuses plahvatuslikult kasvanud. Traditsiooniline plaat- ja raamfiltreerimine ning filterpaber ei ole piisavalt täpsed ja on kergesti saastunud. Tööstus vajab kiiresti korduvkasutatavat ja pestavat anorgaanilist filtrimaterjali ning selle vajaduse rahuldamiseks on tekkinud keraamilised ultrafiltreerimismembraanid.
Pärast võrdlusuuringuid erinevate anorgaaniliste materjalidega on alumiiniumoksiidist saanud optimaalne valik tsiviiltööstuses kasutatavate rakenduste jaoks. Kuigi see ei ole kõige-jõudlusega anorgaaniline materjal, on sellel masstootmises olulisi eeliseid: rohked boksiidivarud, madalad materjalikulud, küps madalal-temperatuuril paagutamise tehnoloogia, valmistoodete kõrge standardiseerituse tase, tasakaalustatud füüsikalis-keemilised omadused normaalsetes töötingimustes ning kontrollitavad tootmis- ja hoolduskulud kogu elutsükli jooksul. See on anorgaaniline membraanmaterjal, mis sobib laiaulatuslikuks-üleilmseks kasutuselevõtuks.
Alumiiniumoksiidi keraamilised membraanid on edukalt täitnud tööstusliku filtreerimise stabiilsuse ja korduvkasutatavuse põhinõuded, saades esimeseks keraamiliseks membraaniks, mis saavutab tõelise tööstusliku rakenduse.
III. Tööstuslik lokaliseerimine: kodumaised alumiiniumoksiidi keraamilised membraanid saavutavad iseseisva masstootmise (21. sajandi algus)
21. sajandi alguses kasvas sisenõudlus tööstusliku filtreerimise järele hüppeliselt. Kuid välismaised tarnijad monopoliseerisid alumiiniumoksiidi keraamilised membraanid täielikult, mille tulemuseks olid kõrged kulud ja hilinenud-müügijärgne teenindus. Seetõttu muutus anorgaaniliste membraanide siseriiklik asendamine tööstusele vajalikuks. Kodumaised uurimisasutused ja ettevõtted tegid koostööd, et saavutada kodus valmistatud alumiiniumoksiidi keraamiliste membraanide sõltumatu masstootmine. Kodumaine tootmine vähendas oluliselt rakenduskulusid ja täitis lüngad kohalikus tööstusahelas.
Kodus toodetud alumiiniumoksiidi membraani tähtsus:
l See vähendab oluliselt keraamiliste membraanide kasutuskulusid tavapäraste veepuhastusstsenaariumide korral, muutes anorgaanilised membraanid taskukohasemaks rohkematele ettevõtetele.
l See on edendanud kodumaise keraamilise membraanitööstuse keti küpsust ja loonud tehnoloogilise aluse kvaliteetsete materjalide edasiseks uurimiseks ja arendamiseks.
Pilt: alumiiniumoksiidi keraamiline membraan
Selle peamisi jõudluse puudujääke pole aga kõrvaldatud. Kõrge soola, kõrge temperatuuri ja tugeva happe{1}}aluse sidumise tingimustes on endiselt raske pikka aega stabiilselt töötada sellistes tööstusharudes nagu uus energeetika ja soolajärve keemiatööstus. Kõrgekvaliteediline turg on endiselt hõivatud ülemeremaade spetsiaalsete membraanimaterjalidega.
IV. Ränikarbiidist keraamiliste membraanide läbimurre: lahendused, mis on kohandatud ekstreemsete töötingimuste jaoks (viimase kümnendi jooksul)
Viimase kümne aasta jooksul on tekkinud liitiumpatarei, liitiumi ekstraheerimine soolajärvedest ja pooljuhtide tööstus, mis loob reovee viie äärmusliku seose tingimusega: kõrge soolsus, kõrge temperatuur, tugev hape ja leelised, kõrge orgaanilise aine ja tahkete osakeste sisaldus. Alumiiniumoksiid on tavalistes töötingimustes stabiilne, kuid selle voog laguneb äärmuslikes tingimustes kiiresti, mistõttu see ei sobi ettevõtete pideva madala-seisakuajaga tootmisvajaduste jaoks, mis toob esile kõrgekvaliteediliste anorgaaniliste membraanide puuduse.
Lähtudes kõrgetasemeliste{0}}töötingimuste rangetest nõuetest ja kõrgel temperatuuril{1}}paagutamise tehnoloogia tööstuse läbimurdest, on välja töötatud ränikarbiidist keraamilised membraanid. Nad pärivad täielikult anorgaaniliste membraanide põhieelised, nagu pikk eluiga, kõrge töökindlus, võime hoida hõljuvat orgaanilist ainet ja korduv puhastusvõime. Suurepärase kristalse pooride struktuuriga sobivad need erinevatele ekstreemsetele ja keerukatele veekvaliteedile, kõrvaldades alumiiniumoksiidi membraanide puudused töötingimustes.
V. Tuleviku tööstuse suundumused. Nii poliitika kui ka vastavuse ajendiks on anorgaanilised keraamilised membraanid muutumas pikaajaliseks-peavoolutrendiks.
Tavaliste ultrafiltreerimismembraanide võimes saasteaineid kinni hoida ei ole märgata ning valik põhineb suuresti kulu- ja hooldusharjumustel; tööstuse pikaajalise{0}}suundumuse määravad aga nii riiklikud tööstuspoliitikad kui ka globaalne PFAS-i järgimine.
Riiklik tööstuspoliitika tugevdab tööstust:suure jõudlusega-keraamilised membraanid on lisatud riiklikesse olulistesse uutesse materjalidesse ja keskkonnakaitsega toetatud seadmete kataloogidesse. Uute võtmematerjalide prioriteetsete hangete nimekirja kuuluvad kahte tüüpi keraamilised membraanid; null-heitega keraamiliste membraanide tehnoloogia uuendamise projektid saavad toetust kuni 30 miljonit jüaani projekti kohta; 14th Five{5}}Year Plan eriprojekt toetab jätkuvalt kodumaiste membraanimaterjalide uurimist ja arendust. Koos kahekordse-süsiniku arendamise, veeressursside taaskasutamise ja keskkonnakaitse uuendustega on tööstuse valikukriteeriumid nihkunud „kasutatavalt“ „vastupidavalt ja vähese hooldusega“{8}}. Selgete riiklike juhistega: keraamilisi membraane eelistatakse vee keerukaks töötlemiseks ja kvaliteetsete membraanimaterjalide lokaliseerimist edendatakse.
PFAS-i vastavus:Euroopas ja Ameerika Ühendriikides rakendatud PFAS-määruste tõttu karmistatakse järk-järgult siseriiklikke kontrolle. Kaubanduslik orgaanilise membraani tootmine hõlmab sageli fluoritud lisandite lisamist, mis kujutab endast PFAS-i saasteohtu kogu selle elutsükli jooksul. Juhtivad ettevõtted on järk-järgult loobunud fluoritud orgaanilistest filtrimaterjalidest.
Anorgaanilised keraamilised membraanid on toodetud ilma fluorita, nende omadused on stabiilsed, neil ei ole PFAS-i järgimise ohtu, nende kasutusiga on 3-5 korda pikem kui orgaaniliste membraanide kasutusiga ja need tekitavad vähem tahkeid jäätmeid. Need vastavad keskkonnasäästliku tootmise nõuetele ja neist saavad keskpikas ja pikas perspektiivis kesk---kõrgekvaliteedilise filtreerimise peamine valik.
Ettevõtte tutvustus - JMFILTEC keskendub ränikarbiidkeraamiliste membraanide uurimisele ja arendamisele
Zhejiang Jianmo Technology Co., Ltd. on pühendunud kõige tugevamate ja vastupidavamate ränikarbiidmembraanmaterjalide väljatöötamisele. Asutajameeskond alustas 2011. aastal ränikarbiidmembraani materjalide uurimis- ja arendustööd ning nüüdseks on talle antud 8 leiutise patenti, taotletud ligi 50 leiutise patenti ja 6 PCT patenti.
Riikliku kõrgtehnoloogilise-ettevõttena ja Zhejiangi provintsis asuva "spetsialiseerunud, täiustatud ja uuendusliku" ettevõttena on JMFILTEC alati järginud arendusfilosoofiat "kliendi-keskne ja tehnoloogia{2}}põhine", püüdes luua maailma-klassi ränikarbiidmembraanitooteid. Praegu hõlmavad ettevõtte tooted torukujulisi membraane, lame{5}}lehtmembraane, kolonnmembraane ja muid tuletatud seadmeid, mida kasutatakse laialdaselt joogivee puhastamisel, regenereeritud vee töötlemisel, merevee magestamises, keemilise protsessi eraldamisel, soola ja kloori-leeliste kemikaalide tootmisel, kaevandusvee töötlemisel, pooljuhtide ekstraktsioonil, uutest toiduainetest ja farmaatsiatoodete mikroelektroonikatest energia eemaldamisel. katoodide ja anoodide tootmine, fotogalvaaniliste jäätmete vedelate ringlussevõtt ja põlevkivigaasi kaevandamine paljude teiste valdkondade hulgas. Tugeva korrosioonikindluse, suure läbilaskevõime, pika eluea ja lihtsa puhastamise põhieelistega on see pälvinud klientide ja turu tunnustuse, muutes selle rahvusvahelisel turul väga konkurentsivõimeliseks.
Kas olete kunagi kohanud{0}}saidil olukordi, kus "orgaanilised membraanid ei pidanud koormusele vastu ja alumiiniumoksiidi membraanid ei olnud piisavalt stabiilsed"? Milliseid muid küsimusi teil on ränikarbiidmembraanide kasutamise, hoolduse ja kulude võrdlemise kohta? Võtke meiega julgelt ühendust.
Kui see probleem saab positiivse vastuse, kasutame seda lähtepunktina, et käivitada veerg "Üldised teadmised membraanimaterjalidest" koos järgnevate artiklitega, mis annavad üksikasjalikke selgitusi.