Présentation du produit
Ce produit est un produit innovant qui brise la frontière entre les scénarios d'application des membranes inorganiques et organiques. Il combine les avantages des produits à membrane céramique, qui sont robustes et durables, ainsi que la densité de remplissage élevée des produits à membrane organique. La méthode d'utilisation est très similaire à celle des membranes de colonne organiques, ce qui compense les exigences élevées en matière de qualité de l'eau d'entrée, la consommation élevée d'eau de lavage à contre-courant et le risque de rupture de fil dans la technologie des membranes d'ultrafiltration. Il peut améliorer le rendement en eau des systèmes d'ultrafiltration et réduire les coûts de nettoyage chimique.
Le module à membrane en céramique est composé de plusieurs cartouches filtrantes en céramique en carbure de silicium intégrées et assemblées entre elles. La conception structurelle unique rend la distribution hydraulique des canaux de production d'eau et de lavage à contre-courant de chaque membrane tubulaire plus uniforme, et l'effet de récupération du lavage à contre-courant est exceptionnel.
Pourquoi choisir une membrane céramique ?
Qu'est-ce qu'une membrane céramique ?
La membrane céramique est une membrane fabriquée à partir de matières premières en poudre telles que l'oxyde d'aluminium, l'oxyde de zirconium et l'oxyde de titane par un procédé de frittage. La paroi du tube de la membrane céramique est densément recouverte de micropores. La différence de pression statique des deux côtés de la membrane sert de force motrice pour la filtration. Les petites molécules (ou liquides) traversent la membrane et les grosses molécules (ou particules solides, gouttelettes de liquide) sont retenues par la membrane pour atteindre l'objectif de séparation, de concentration et de purification des différents composants du liquide d'alimentation.
Le mécanisme de filtration des membranes céramiques comprend la filtration à flux croisés et la filtration en cul-de-sac. Parmi eux, la filtration à flux croisés présente des avantages en termes de performances. La plupart des produits de l'entreprise sont principalement des filtres à flux croisés.
Filtration à flux croisés:Le liquide brut circule à grande vitesse de manière tangentielle à travers la surface de la membrane. Le filtrat (ou perméat) est filtré à travers la surface de la membrane sous pression. La circulation du liquide brut supprime efficacement le problème du blocage facile du milieu filtrant dans la méthode de filtration terminale traditionnelle, assure le fonctionnement continu du processus de séparation, améliore l'efficacité et la précision de la séparation et réduit efficacement la consommation d'énergie du processus de séparation.
Filtration en cul-de-sac:Lors de la filtration d'un liquide d'alimentation à haute concentration, de grosses particules du liquide d'alimentation sont facilement piégées à la surface de la membrane pour former une pollution membranaire, ce qui entraîne une diminution rapide de l'efficacité de séparation. Il ne convient que pour le traitement de liquides à très faible teneur en solides.
Pourquoi les membranes céramiques ont-elles une place de marché ?
-
Les matériaux à membranes hautes performances constituent une industrie émergente stratégique clé pour le développement national. On estime que la valeur totale de l'industrie des membranes de mon pays atteindra 500 milliards de yuans en 2025.
-
Français Les membranes céramiques ont d'excellentes propriétés mécaniques, une résistance chimique et une précision de filtration. Elles ont été inventées par le Dr Pall dans le cadre du projet Manhattan dans les années 1940. Après plus de 70 ans de développement, leurs domaines d'application se sont progressivement étendus de l'énergie nucléaire, de l'armée et de l'aérospatiale aux domaines civils tels que les semi-conducteurs, les nouvelles énergies et la biomédecine. La taille du marché mondial atteindra 6,83 milliards de dollars américains en 2023. Les ressources en eau sont rares au Moyen-Orient. Les dépenses totales des projets de dessalement de l'eau de mer prévus ou en cours en 2023 s'élèvent à 39,3 milliards de dollars américains. L'avenir devrait inaugurer une période à long terme d'expansion rapide. Le dessalement thermique traditionnel consomme environ 5 kWh par mètre cube, tandis que le dessalement par membrane n'en consomme que 2,5-3 kWh. Dans le contexte de la « Belt and Road Initiative », le dessalement par membrane devrait continuer à ouvrir l'espace de la demande d'exportation de membranes de séparation nationales.
Pourquoi les membranes céramiques deviendront une catégorie de développement clé de l'industrie des membranes en Chine
Les matériaux membranaires sont largement utilisés dans la séparation sélective des liquides et des gaz, et les matériaux membranaires inorganiques présentent des avantages en termes de performances. Les membranes sont des matériaux ayant des fonctions de séparation sélective. Lorsqu'il existe des forces motrices telles que la différence de pression, la différence de concentration et la différence de potentiel des deux côtés de la membrane, les composants de la matière première traversent sélectivement la membrane pour réaliser la séparation, la classification, la concentration et la purification de différents composants liquides ou gazeux.
En termes de matériaux, les matériaux membranaires sont divisés en membranes organiques et membranes inorganiques. Les membranes inorganiques ont d'excellentes propriétés telles qu'une grande précision de séparation, une bonne stabilité chimique, une résistance aux acides et aux alcalis, une résistance aux températures élevées, une résistance aux solvants organiques et une résistance mécanique élevée. Les membranes inorganiques ont une bonne applicabilité dans la séparation industrielle des processus dans des environnements difficiles tels que les systèmes de réaction à haute température et aux solvants, et dans des domaines spéciaux de traitement de l'eau tels que les eaux hautement corrosives, à haute température, à forte teneur en sel, huileuses et à forte teneur en solides en suspension. Elles sont devenues une variété importante de matériaux membranaires avec de grandes perspectives de développement. Le domaine d'application s'est également étendu en permanence du traitement traditionnel de l'eau à des applications en aval à haute valeur ajoutée telles que les semi-conducteurs, l'alimentation, la médecine et les nouvelles énergies.
Avantages des membranes céramiques
Par rapport à la technologie traditionnelle de filtration et de séparation, les membranes céramiques ont d’excellentes performances et sont faciles à utiliser et à entretenir.
Propriétés mécaniques solides : les membranes en céramique inorganique ont une résistance mécanique élevée et peuvent supporter des pressions supérieures à 3 Mpa. Elles ne se déforment pas dans des conditions de haute pression, résistent au décapage et à l'usure à grande vitesse, sont faciles à enrouler et à nettoyer et ont une qualité d'eau stable après un fonctionnement à long terme ;
Stabilité chimique élevée : les membranes céramiques résistent aux acides et aux alcalis, aux oxydants puissants, aux températures élevées, aux solvants organiques et au nettoyage. Elles peuvent être utilisées de manière stable dans des environnements de travail inférieurs à 800 degrés et conviennent aux fluides à haute température et à haute viscosité ;
Longue durée de vie : Le coût d’investissement global des membranes céramiques est faible sur l’ensemble du cycle de vie ;
Haute précision de filtration : les membranes céramiques peuvent atteindre une filtration de niveau nanométrique et peuvent éliminer efficacement les polluants tels que les particules, les colloïdes, les micro-organismes et les traces de matière organique dans l'eau ;
Efficacité de filtration élevée : la membrane céramique adopte une conception intégrée en nid d'abeille de grand diamètre, avec une distribution hydraulique uniforme et une efficacité de fonctionnement élevée ;
Haute hydrophilie : un seul composant de membrane céramique a un grand débit d'eau, réduisant ainsi efficacement les coûts d'investissement et d'exploitation ;
Porosité élevée de la couche support : flux de filtration et de lavage à contre-courant élevé, efficacité de filtration et de lavage à contre-courant élevée ;
Faible coût d’exploitation : Le système de membrane céramique nécessite peu de prétraitement, ce qui réduit l’investissement total du système et les coûts d’exploitation ;
Excellentes performances antisalissures : les membranes céramiques inorganiques présentent de bonnes performances antisalissures, un flux stable en fonctionnement à long terme et une faible fréquence de nettoyage ;
Installation facile : la conception modulaire standard réduit le coût d'investissement du pipeline du système ;
Peut être utilisé pour la qualité alimentaire : la membrane en céramique a de solides performances de sécurité et dispose d'une licence hygiénique pour les produits de sécurité de l'eau potable.
Comparaison avec les membranes organiques
Par rapport aux membranes organiques, les membranes céramiques présentent des avantages concurrentiels fondamentaux et devraient continuer à les remplacer.
Les matériaux des membranes de séparation comprennent principalement des membranes organiques et des membranes inorganiques. Parmi eux, les matériaux couramment utilisés dans les membranes organiques comprennent le polypropylène, le polytétrafluoroéthylène, le polyfluorure de vinylidène, etc. Les membranes organiques ont été développées et appliquées plus tôt, et ont des pores plus fins, une précision de filtration plus élevée et des coûts relativement faibles. À l'heure actuelle, la perméabilité est bien supérieure à celle des membranes céramiques inorganiques.
Cependant, nous pensons que dans la tendance future, les membranes céramiques continueront de remplacer les membranes organiques traditionnelles.
Les membranes polymères sont sujettes à la corrosion et le coût de remplacement du matériau de la membrane représente jusqu'à 61 %.
Dans les environnements difficiles, la surface des matériaux membranaires polymères est facilement corrodée et contaminée par les liquides et facilement déformée par les chocs, ce qui entraîne une réduction des performances de séparation et la nécessité de les remplacer fréquemment. Selon une étude de 2023 du magazine SPRINGER, le coût du remplacement des matériaux membranaires représente jusqu'à 61 % du coût d'exploitation des membranes organiques.
Les membranes céramiques surmontent les défauts des membranes organiques en termes de résistance aux hautes températures, de résistance aux acides et aux alcalis, de résistance aux solvants organiques et de résistance mécanique, et conviennent aux applications de séparation par membrane dans divers environnements difficiles ou conditions complexes.
Les membranes en céramique ont une meilleure structure, sont faciles à nettoyer pendant le fonctionnement et présentent une atténuation lente du débit
Les composants de membranes en céramique inorganique sont généralement composés de plusieurs ou de plusieurs membranes monocanal ou monobloc multicanal. Par rapport aux membranes polymères organiques, elles sont moins susceptibles de provoquer un colmatage de la membrane. Par conséquent, les membranes en céramique peuvent atteindre des taux de concentration plus élevés pendant la purification ou la concentration. Les membranes en céramique ont une atténuation lente du débit, sont simples à nettoyer, ont une efficacité élevée et sont peu coûteuses, et ont moins d'accumulation dans les composants de la membrane.
Adapté aux environnements à basse température du nord
Le flux de la membrane organique sera considérablement réduit à basse température. Pour chaque diminution de température de 1 degré Celsius, le flux diminuera de 2/100. La membrane céramique présente une excellente résistance aux hautes et basses températures et offre de grandes perspectives de pénétration dans la région nord.
Réduction des coûts et recherche et développement de technologies avancées
Les contraintes fondamentales des membranes céramiques continuent d’être supprimées.
Les barrières liées aux coûts et aux processus sont les principaux facteurs qui limitent actuellement la pénétration à grande échelle des membranes céramiques.
En termes de coût : selon les recherches de SPRINGER, le prix des composants de membrane organique 40 LHM/bar est d'environ 100 USD/m2, tandis que le prix des composants de membrane céramique 40-120 LHM/bar est supérieur à 200 USD/m2. Bien que le prix des composants de membrane céramique soit plus élevé que celui des membranes organiques, le coût du nettoyage et du remplacement de la membrane dans le processus d'exploitation ultérieur est relativement faible. Dans le même temps, les principaux fabricants nationaux de membranes céramiques continuent de promouvoir la réduction des coûts, et le rapport coût-efficacité global des membranes céramiques devrait continuer à s'améliorer ;
D'un point de vue technologique, les céramiques elles-mêmes sont fragiles et le processus de préparation est plus difficile que celui des membranes à haut poids moléculaire. En même temps, la taille de leurs pores structurels est également difficile à contrôler. À l'heure actuelle, la Chine a atteint des capacités de conception et de production relativement matures, et les barrières de processus et techniques des membranes céramiques continuent de s'affaiblir.
étiquette à chaud: module à membrane en céramique, fabricants et fournisseurs de modules à membrane en céramique en Chine, usine
