Керамикалық мембраналардың даму тарихы

Өнеркәсіптің соңғы жүз жылдық дамуы барысында керамикалық мембраналарға арналған материалды инновациялар бос маркетингтік трюк емес — олар практикалық салалық талаптарға негізделген табиғи прогресс. Бұл мақалада керамикалық мембраналардың төрт негізгі кезеңдегі даму сапары қысқаша қарастырылады: көп материалды барлау, алюминий тотығы мембраналарын танымал ету, отандық индустрияландыру және кремний карбиді мембраналардың технологиялық итерациясы.

1. Әскери шығу тегі: арнайы бөлу қолданбаларына арналған ерте ғылыми-зерттеу жұмыстары (1940 ж.)

Керамикалық мембраналар бастапқыда суды тазарту үшін емес, атом өнеркәсібінде изотопты газды бөлу үшін жасалған. Ол кезде сектор тұрақты физика-химиялық қасиеттері, химиялық инерттілігі, өте жұқа тері тесігі өлшемдері, берік құрылымдық тұтастығы және қатал жұмыс жағдайында ұзақ мерзімді қызмет көрсету мүмкіндігі бар тасымалдаушыны шұғыл түрде қажет етті — талаптар керамикалық мембраналармен өте жақсы сай болды.

Осы ерте кезеңде керамикалық мембраналар тек қана зертханаға арналған арнайы материалдар болып қала берді, олар өңделмеген тесік өлшемін бақылау және төмен бөлу дәлдігімен ерекшеленеді, бұл оларды өнеркәсіптік сұйық фазалық суды тазарту үшін мүлдем жарамсыз етеді. Соған қарамастан, олар кейінгі керамикалық мембраналық технологиялар үшін тұрақтылық пен коррозияға төзімділіктің негізгі техникалық негізін қалады.

2. Алюминий тотығы керамикалық мембраналардың пайда болуы: өнеркәсіптік суды тазартудағы алғашқы серпіліске қол жеткізу (1960-1990 жж.)

Өнеркәсіптің жаһандық кеңеюіне байланысты сұйықтықты тазартуға және материалды бөлуге сұраныстың артуы тамақ, сусындар және негізгі химия секторларында пайда болды. Кәдімгі пластиналы және жақтаулы сүзгілер мен сүзгі қағаздары жеткіліксіз сүзу дәлдігінен және қатты ластанудан зардап шекті, бұл қайта пайдалануға болатын, тазартылатын бейорганикалық сүзу құралдарына жалпы салалық сұранысты тудырды. Бұл керамикалық ультрафильтрациялық мембраналарды тудырды.

Көптеген бейорганикалық материалдарды инженерлік салыстырудан кейін алюминий оксиді азаматтық индустрияландыру үшін оңтайлы таңдау ретінде пайда болды. Қолжетімділігі жоғары бейорганикалық материал болмаса да, ол сериялық өндірісте тамаша артықшылықтарға ие: бокситтердің мол қоры және төмен шикізат шығындары, төмен температурада агломерациялаудың жетілген технологиясы, дайын өнімді жоғары стандарттау, қалыпты жұмыс жағдайында теңдестірілген физика-химиялық өнімділік және бақыланатын толық қызмет көрсету циклі. Бұл артықшылықтар мүмкіндік бередіалюминий тотығытұрақтылық пен қайта пайдалануға болатын өнеркәсіптік фильтрацияның негізгі талаптарын қанағаттандыратын мембраналар, оларды кең ауқымды коммерциялық өнеркәсіптік қолдануға қол жеткізу үшін керамикалық мембрананың бірінші түріне айналдырады.

3. Отандық индустрияландыру: отандық алюминий тотығы керамикалық мембраналардың тәуелсіз жаппай өндірісі (2000 жылдардың басы)

21 ғасырдың басында өнеркәсіптік фильтрацияға ішкі сұраныс өсті, бірақ алюминий тотығы керамикалық мембраналар нарығын толығымен шетелдік жеткізушілер монополиялады. Импортталған мембраналар жоғары шығындарды және сатылымнан кейінгі қолдауды баяулатып, бейорганикалық мембраналарды отандық алмастыру үшін шұғыл салалық қажеттілікті тудырды. Отандық ғылыми-зерттеу институттары мен өндірушілер отандық глиноземикалық керамикалық мембраналарды тәуелсіз жаппай өндіруге мүмкіндік беретін техникалық жетістіктер бойынша ынтымақтасады.

Жергілікті өндіріс кәдімгі суды тазарту үшін керамикалық мембраналарды қолдану құнын күрт төмендетеді, бұл бейорганикалық фильтрацияны кәсіпорындардың кең ауқымына қолжетімді етеді. Ол сондай-ақ керамикалық мембраналар үшін жетілген отандық өнеркәсіптік тізбекті дамытты және жоғары сапалы материалдардың кейінгі ғылыми-зерттеу жұмыстарын қолдау үшін маңызды технологиялық ноу-хауды жинақтады.

Дегенмен, негізгі өнімділік шектеулері сақталды. Отандық алюминий тотығы мембраналары жаңа энергетикалық және тұзды көлдің химия өнеркәсібінде кең таралған жоғары тұздылық, жоғары температура және күшті қышқыл/сілті орталарын қоса алғанда, қатал жағдайларда тұрақты ұзақ мерзімді жұмыспен күресті, бұл жоғары нарықты импортталатын арнайы мембраналық материалдардың басымдығын қалдырды.

4. Кремний карбиді керамикалық мембраналар: экстремалды жұмыс жағдайлары үшін арнайы құрастырылған шешімдер (соңғы онжылдық)

Соңғы он жылда қарқынды дамып келе жатқан литий батареясы, тұзды көлдегі литий өндіру және жартылай өткізгіш өнеркәсіптер бес экстремалды жағдаймен сипатталатын ағынды суларды түзді: жоғары тұздылық, жоғары температура, күшті қышқылдық/сілтілік, жоғары органикалық мазмұн және қатты бөлшектердің жоғары жүктемесі.

Глинозем стандартты жағдайларда сенімді жұмыс істейді, бірақ экстремалды ортада ағынның тез төмендеуіне ұшырайды, бұл өндірушілердің ең аз тоқтау уақытымен үздіксіз өндіріс талаптарын қанағаттандыра алмайды. Бұл жоғары өнімді мамандандырылған бейорганикалық мембраналар үшін маңызды жеткізу алшақтығын тудырды.

Жағдайы қатал қолданбаларға деген қанағаттандырылмаған сұранысты мақсат етіп, сала келесі ұрпақты шығару үшін жоғары температурада агломерациялау технологиясын жетілдірді.кремний карбиді керамикамембраналар. Бейорганикалық мембраналардың барлық негізгі артықшылықтарын сақтай отырып — ұзақ қызмет ету мерзімі, жоғары сенімділік, органикалық тоқтатылған қатты заттарды тиімді ұстау және қайталанатын тазарту — SiC мембраналары күрделі экстремалды су сапасының барлық түрлерін қабылдайтын жоғары кристалды кеуекті құрылымдарға ие және ауыр жұмыс жағдайында алюминий тотығының пайдалану шектеулерін толығымен өтейді.

Semicorex жоғары сапаны қамтамасыз етедікремний карбиді жалпақ парақ мембранас жәнеқұбырлы мембраналар. Егер сізде қандай да бір сұраулар болса немесе қосымша ақпарат қажет болса, бізге хабарласыңыз.

Байланыс телефоны +86-13567891907

Электрондық пошта: sales@semicorex.com