Pilotné zariadenie s plochou membránou

Pilotné zariadenie s plochou membránou je modulárna pilotná{0}}platforma na testovanie v mierke, ktorá integruje vysokovýkonné-komponenty jadra ultrafiltračnej membrány z karbidu kremíka (SiC). Je špeciálne navrhnutý na overenie procesu membránovej separácie a optimalizáciu parametrov v náročných prevádzkových podmienkach. Využitím vynikajúcej odolnosti proti korózii, vysokej{4}}odolnosti voči vysokým teplotám a antivegetatívnym vlastnostiam ultrafiltračných membrán SiC dokáže toto zariadenie presne simulovať prevádzkové podmienky priemyselných-systémov na separáciu plochých-vrstvových membrán a poskytuje spoľahlivú pilotnú-podporu údajov na overenie mierky pre procesné{8}}zvýšenie{8}}a inžinierske aplikácie pri čistení odpadových vôd a vysokoteplotnom čistení chemických{9}médií.{9}

I. Konfigurácia jadra a zloženie systému

Zariadenie má modulárny integrovaný dizajn s kompaktnou štruktúrou a pohodlnou obsluhou. Skladá sa hlavne zo štyroch jednotiek: komponentov jadrovej membrány, energetického systému, systému čistenia a riadiaceho systému, čím sa dosahuje automatizované monitorovanie a presné riadenie počas celého procesu:

1. Komponent jadrovej membrány: plochá-plochá ultrafiltračná membrána SiC

Pripravené s použitím nanočastíc karbidu kremíka vysokej{0}}čistoty prostredníctvom 2400 stupňového procesu rekryštalizačného spekania, veľkosť pórov membrány pokrýva rozsah ultrafiltrácie 0,01 ~ 1 μm. Vlastný výber je k dispozícii na základe experimentálnych požiadaviek. Membránový modul využíva plastový rám vystužený sklenenými vláknami bez kovových komponentov, čím sa účinne predchádza rizikám korózie. Vnútorne integrované optimalizované permeátové kanály zaisťujú rovnomernú hydraulickú distribúciu s jedným štandardným modulom s plochou membrány dosahujúcou 7,5 ㎡ a maximálnou permeačnou kapacitou až 9 m³/h (1200 LMH), čo demonštruje vynikajúcu účinnosť na jednotku plochy membrány.

2. Systém napájania a filtrácie

Je vybavený vysoko{0}}presným napájacím čerpadlom s premenlivou frekvenciou a obehovým čerpadlom a umožňuje-v širokom rozsahu nastavenie prietoku (0~5m³/h) a tlaku (0~0,6MPa). Integrovaný 50μm presný bezpečnostný filter účinne zachytáva veľké častice nečistôt a chráni modul SiC membrány. Vďaka filtračnej štruktúre s cikcak krížovým-prúdením môže rýchlosť povrchového toku membrány dosiahnuť 1~4 m/s, čím sa výrazne znižuje riziko znečistenia membrány prostredníctvom prania vysokorýchlostným prúdom vody, vďaka čomu je vhodná na úpravu vysoko-zákalových a vysoko{14}}viskóznych roztokov.

3. Multifunkčný čistiaci systém

Vstavaná-zásobník čistiaceho roztoku, čistiace čerpadlo a vyhradené potrubie podporujúce viacero režimov čistenia vrátane preplachovania dopredu, spätného preplachovania a chemického čistenia. Čistiace roztoky je možné presne zladiť podľa typu znečistenia (roztok kyseliny citrónovej pre anorganické znečistenie a zmes chlórnanu sodného a hydroxidu sodného pre organické znečistenie). V kombinácii s chemickou odolnosťou SiC membrán sa tým dosahuje účinné čistenie a rýchle obnovenie toku, čím sa predlžuje životnosť membránových modulov.

4. Inteligentný riadiaci systém

Vybavený automatickým riadiacim systémom PLC a rozhraním dotykovej obrazovky, dokáže monitorovať a zaznamenávať kľúčové prevádzkové parametre, ako je transmembránový tlakový diferenciál (TMP), prietok, teplota a pH v reálnom čase. Dáta je možné exportovať na analýzu. Podporuje nastavenie prerušovaných prevádzkových režimov (napr. 8 minút prevádzky, po ktorých nasleduje 2-minútová pauza) a nastavenie parametrov cez vzdialený terminál, čím sa znižuje intenzita manuálnej prevádzky a zabezpečuje sa presnosť a opakovateľnosť experimentálnych údajov.

II. Hlavné technologické výhody

1. Materiál membrány SiC umožňuje prispôsobivosť extrémnym prevádzkovým podmienkam

V porovnaní s tradičnými organickými alebo bežnými keramickými membránami majú ultrafiltračné membrány SiC vynikajúcu chemickú stabilitu, znášajú silné kyslé a zásadité prostredie s hodnotami pH 0-}14 a odolávajú korózii zo silných oxidantov, ako je chlórnan sodný. Dlhodobé-prevádzkové teploty môžu dosiahnuť 150 stupňov a krátkodobá-tolerancia je vyššia ako 200 stupňov . Vynikajúca odolnosť voči teplotným šokom umožňuje kolísanie teploty 50 stupňov/min alebo menej, vďaka čomu sa dokonale hodí pre náročné pilotné-aplikácie, ako sú vysokoteplotné{10}}dodávanie chemikálií, odpadová voda s vysokým obsahom soli a čistenie spalín zo spaľovania odpadu.

2. Vysoká účinnosť a silná odolnosť proti-znečisteniu, vysoká prevádzková stabilita

Hydrofilný a oleofóbny, hladký a hustý povrch SiC membrán sťažuje adsorpciu organickej hmoty, mikroorganizmov a koloidných nečistôt, čím sa znižuje pravdepodobnosť kontaminácie pri zdroji. V kombinácii s technológiou krížovej{1}}filtrácie a inteligentnými čistiacimi postupmi možno tok rýchlo obnoviť aj v prípade menšieho znečistenia prostredníctvom bežného čistenia, pričom miera obnovy toku po čistení je väčšia alebo rovná 95 %. To efektívne znižuje prestoje pri údržbe a zaisťuje nepretržitú a stabilnú prevádzku počas pilotného-testovania váhy.

3. Modulárny dizajn, flexibilná adaptabilita na viacero scenárov

Zariadenie využíva modulárnu montážnu štruktúru, ktorá umožňuje pridanie alebo odstránenie membránových modulov na rozšírenie rozsahu spracovania podľa experimentálnych potrieb. Vyhradených je viacero procesných rozhraní, ktoré umožňujú flexibilnú integráciu jednotiek predúpravy a po{1}}úprave, ako je koagulácia, sedimentácia a prevzdušňovanie, a prispôsobujú sa tak pilotným-požiadavkám rôznych riešení krmív. Zariadenie má malé rozmery, ľahko sa inštaluje a možno ho rýchlo nasadiť na rôznych miestach, ako sú laboratóriá a továrne.

4. Presné a spoľahlivé údaje, uľahčujúce technické škálovanie-Up

Prostredníctvom presného riadenia parametrov a{0}}získavania údajov v reálnom čase je možné simulovať prevádzkový stav priemyselných-systémov membránovej separácie a získať kľúčové údaje, ako sú vzory poklesu toku, optimálne prevádzkové parametre a čistiace cykly. To poskytuje vedecký základ pre návrh, výber a optimalizáciu procesov následného priemyselného-zariadenia, čím sa znižuje riziko priemyselnej aplikácie.

III. Typické aplikačné scenáre

Toto pilotné{0}}zariadenie, využívajúce hlavné výhody ultrafiltračných membrán SiC, sa široko používa na validáciu procesov v niekoľkých náročných separačných oblastiach:

- Chemický priemysel: Pilotné-overenie hĺbkového čistenia-odpadovej vody s vysokou slanosťou, čistenie produktov krakovania ropy a separácia médií obsahujúcich fluorid/chlór-;

- Ochrana životného prostredia: Odstraňovanie prachu a odsírenie spalín zo spaľovania odpadu, úprava odpadových vôd z chovu ošípaných/odfarbovania papiera a optimalizácia procesov opätovného využitia priemyselných odpadových vôd;

- Nová energetika/metalurgia: pilotné-overenie predbežnej úpravy extrakcie lítia zo soľných jazier,-vysokoteplotné čistenie spalín z taviacich pecí a získavanie prachu z drahých kovov;

- Biofarmaceutický/potravinársky priemysel: Optimalizácia parametrov procesu pre-vysokoteplotné čírenie krmiva, čistenie organických kyselín a-prípravu vody s vysokou čistotou.

IV. Hodnota produktu a služby

Flat Membrane Pilot Device (vrátane SiC ultrafiltračnej membrány) sa zameriava na „presnú simuláciu, stabilnú prevádzku a flexibilnú adaptáciu“, ktorá pomáha zákazníkom dokončiť overenie uskutočniteľnosti procesu, optimalizáciu parametrov a účtovanie nákladov pred industrializáciou, čím sa skracuje cyklus výskumu a vývoja a znižuje sa investičné riziká. Zákazníkom môžeme poskytnúť prispôsobené riešenia vybavenia,-inštaláciu a uvedenie do prevádzky na mieste, školenie operátorov a dlhodobú{2}}technickú podporu, aby sme zákazníkom pomohli rýchlo dosiahnuť technologickú transformáciu a priemyselné využitie.

Vysoká{0}}účinnosť oddelenia

Odpadová voda vstupuje do pilotného zariadenia s plochou membránou a mikroporézna štruktúra plochej membrány z karbidu kremíka zachytáva mikroorganizmy, suspendované látky a makromolekulové látky na jednej strane membrány, zatiaľ čo čistá voda prechádza cez membránu na druhú stranu, čím sa dosahuje oddelenie pevných-kvapalín a čistenie vody.

Aplikácie

 

Pilotné zariadenie s plochou membránou sa úspešne používa v projektoch úpravy vody v mnohých oblastiach, ako je napríklad čistenie komunálnych odpadových vôd, čistenie priemyselných odpadových vôd a opätovné využitie regenerovanej vody. Tieto projekty overili efektivitu, stabilitu a spoľahlivosť zariadenia.