introdução do produto
A Membrana de Coluna SiC é composta por 13 produtos de membrana tubular hexagonal, o que torna a distribuição hidráulica do canal de fluxo mais uniforme durante a produção de água e retrolavagem. O efeito de recuperação de retrolavagem é excelente. Esta tecnologia é compatível com sistemas tradicionais de membrana orgânica UF e fornece um meio mais eficiente e confiável de tratamento de água.
O núcleo cerâmico de carboneto de silício apresenta diversas vantagens sobre outros materiais utilizados no tratamento de água. Por exemplo, possui melhor hidrofilicidade, maior porosidade e excelente recuperação de limpeza. A estrutura da membrana cerâmica aumenta significativamente a área da membrana ativa por unidade de volume do sistema. Este produto é altamente eficiente na remoção de impurezas da água, incluindo bactérias, vírus e outros contaminantes.
Em particular, a elevada porosidade da membrana cerâmica aumenta a eficiência do tratamento da água. Permite que a água passe através dos poros da membrana mais rapidamente e reduz a frequência de incrustações da membrana. O design estrutural exclusivo do núcleo cerâmico SiC garante que a distribuição hidráulica do canal de fluxo de cada produto de membrana tubular seja mais uniforme durante a produção de água e retrolavagem. Esse recurso permite uma produção de água mais estável e reduz a probabilidade de entupimento e incrustação.
Um dos benefícios mais significativos da Membrana de Coluna SiC é sua compatibilidade com sistemas UF de membrana orgânica tradicionais. Esta compatibilidade permite a fácil integração da nova tecnologia nos sistemas de tratamento de água existentes, tornando as atualizações simples e acessíveis. O núcleo cerâmico de carboneto de silício também permite maior densidade de empacotamento do que outras tecnologias, portanto é necessário menos espaço, o que é uma consideração importante em áreas com espaço limitado.
Este produto oferece diversas vantagens, incluindo maior eficiência, melhor qualidade da água e facilidade de integração com sistemas existentes. A tecnologia provou ser confiável em testes e aplicações reais e está ganhando popularidade rapidamente na indústria de tratamento de água.
Além de seu desempenho superior, também é ecologicamente correto. Não depende de produtos químicos nocivos nem produz subprodutos perigosos, o que o torna uma solução ideal para o tratamento sustentável da água.
Vantagens de substituir membranas orgânicas por membranas de carboneto de silício
Resistência a altas temperaturas
Estabilidade: A membrana de carboneto de silício tem resistência extremamente alta a altas temperaturas e pode manter propriedades físicas e químicas estáveis em ambientes de alta temperatura. Em contraste, as membranas orgânicas podem sofrer degradação de desempenho ou danos em altas temperaturas.
Expansão da aplicação: Isso faz com que as membranas de carboneto de silício tenham maior potencial de aplicação em áreas industriais que requerem processamento em alta temperatura, como fabricação de vidro, tratamento térmico, etc.
Resistência à corrosão
Ampla aplicabilidade: A membrana de carboneto de silício possui excelente resistência à corrosão a uma variedade de substâncias químicas e pode operar de forma estável por um longo tempo em ambientes corrosivos. A membrana orgânica pode ser danificada em meios corrosivos, como ácidos fortes e álcalis fortes.
Custos de manutenção reduzidos: Este recurso reduz a frequência de substituição e manutenção devido à corrosão, diminuindo os custos operacionais a longo prazo.
Alto rendimento
Melhorar a eficiência do tratamento: O fluxo das membranas de carboneto de silício pode ser mais de 5 vezes maior que o dos materiais de membrana orgânica tradicional, o que significa que, nas mesmas condições, as membranas de carboneto de silício podem concluir tarefas como tratamento de água mais rapidamente e melhorar a eficiência do tratamento.
Economia de energia e redução de emissões: As características de alto rendimento ajudam a reduzir o tempo de processamento e o consumo de energia, em linha com as necessidades da indústria moderna em termos de economia de energia e redução de emissões.
Forte e durável
Longa vida: O material da membrana de carboneto de silício é forte e durável, tem uma longa vida útil e pode ser substituído por toda a vida. Em contraste, as membranas orgânicas podem necessitar de ser substituídas regularmente, aumentando os custos de manutenção.
Manutenção reduzida: Longa vida útil e baixos custos de manutenção tornam as membranas de carboneto de silício ideais para uso a longo prazo.
Custos operacionais reduzidos
Benefícios abrangentes: Como a membrana de carboneto de silício possui características de resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão, alto rendimento e durabilidade sólida, ela pode reduzir significativamente os custos adicionais causados por danos, manutenção e substituição do equipamento durante a operação.
Economia: Embora o investimento inicial das membranas de carboneto de silício possa ser maior, no longo prazo, os seus custos operacionais abrangentes são muito mais baixos do que os das membranas orgânicas.
Ampla gama de aplicações
Tratamento de água: Tem enormes vantagens e perspectivas de aplicação nas principais questões de segurança do ambiente hídrico, como segurança da água potável, águas residuais industriais difíceis e corpos de água urbanos negros e malcheirosos.
Fabricação industrial: Também tem aplicações importantes na fabricação de vidro, fabricação de vidro óptico e outros campos, como melhoria da resistência mecânica a arranhões, resistência à oxidação em altas temperaturas e óptica
propriedades do vidro.
notícias da indústria
O Instituto de Estudos Avançados de Xangai, Academia Chinesa de Ciências, fez progressos na pesquisa de dessalinização ultrarrápida da água do mar usando novos materiais de membrana
A equipe de separação de nanoporos e conversão de energia do Instituto de Pesquisa Avançada de Xangai (SAISI) da Academia Chinesa de Ciências fez progressos importantes na pesquisa de dessalinização ultrarrápida da água do mar de membranas cristalinas de estrutura conjugada. Os resultados relacionados foram publicados no Journal of the American Chemical Society com o título "Estruturas conjugadas de alcadiino-pireno com efeito de exclusão de superfície para dessalinização ultrarrápida da água do mar" e foram selecionados como capa.
O primeiro autor do artigo é Gong Dian, estudante de doutorado do Instituto de Pesquisa Avançada de Xangai, e o professor Wen Binghai da Universidade Normal de Guangxi. O autor correspondente é o pesquisador Zeng Gaofeng, e os co-autores correspondentes são o professor associado Zhu Zhigao da Universidade de Ciência e Tecnologia de Nanjing e o pesquisador associado Liu Xing da Universidade de Xangai. Este trabalho de pesquisa foi financiado pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, pela Comissão de Ciência e Tecnologia de Xangai e outros projetos, e a caracterização avançada foi apoiada pela linha de luz B14W1 da Fonte de Luz de Xangai.
O processo de dessalinização da água do mar (salgada) por destilação por membrana impulsionado pelo gradiente de temperatura tem as vantagens de alta taxa de dessalinização, adaptabilidade à salmoura concentrada e taxa de recuperação de água doce ultra-alta. Combinada com o fornecimento de energia renovável/de baixa qualidade, a destilação por membrana também é um processo de dessalinização da água do mar verde e sustentável.
No entanto, os principais materiais de membrana são afetados pelo baixo fluxo de água, o que limita seriamente a eficiência da produção de água doce e da aplicação em larga escala.
Portanto, a tecnologia de membrana de dessalinização de água do mar de alto fluxo é aclamada como uma das "tecnologias de separação que mudam o mundo".
A fim de alcançar uma alta taxa de dessalinização e melhorar significativamente o fluxo de água, é necessário explorar novos materiais e estruturas de membrana.
Em estudos anteriores, a equipe usou pela primeira vez um material com uma estrutura de carbono conjugado, grafina, para preparar uma membrana composta por solvotérmico suave in situ, e alcançou com sucesso um aumento de ordem de magnitude no fluxo de água na destilação por membrana e dessalinização da água do mar (Nature Water, 2023, 1, 800-807).
A superfície lisa da estrutura da estrutura de grafite fornece taxa de dessalinização anti-umedecimento e ultra-alta, e a configuração vertical dos poros da nanoparede fornece um canal de transferência de massa de vapor de água ultra-rápido.
Os materiais de estrutura de carbono conjugado com Diyne apresentam ricas mudanças estruturais dependendo dos diferentes grupos centrais dos monômeros e constituem uma grande nova família de materiais bidimensionais.
Com base na prática bem-sucedida de dessalinização rápida de membranas de grafina, o estudo das propriedades de formação de membrana e dessalinização de materiais de estrutura de carbono conjugado em uma faixa mais ampla será de grande importância para a aplicação de separação por membrana de tais materiais.
Em vista disso, em pesquisas recentes, a equipe expandiu o objeto de pesquisa da membrana estrutural conjugada bidimensional do grafino para o pireno diino semelhante ao grafino.
Usando fibras ocas porosas como transportadores, eles usaram a fonte de cobre na superfície do transportador como catalisador sob condições solvotérmicas suaves para catalisar diretamente a síntese de membranas compostas de pireno diino a partir de monômeros de tetraetinilpireno por meio de reações de acoplamento diino.
Vacuum membrane distillation tests showed that the desalination rate of pyrene diyne conjugated framework membranes for simulated seawater was >99,9%, e o fluxo de água atingiu ~500Lm-2h-1, excedendo o fluxo da membrana comercial em pelo menos uma ordem de grandeza.
Cálculos teóricos de dinâmica molecular e simulações numéricas de mecânica de fluidos mostraram que a grande relação diâmetro-comprimento dos poros hierárquicos em membranas compostas de pireno diino e a hidrofobicidade moderada da superfície da membrana contribuem para a transferência de massa de alto rendimento, enquanto a superfície semelhante a grafite de a estrutura conjugada isola o contato e a passagem de íons salinos.
Cálculos de simulação também confirmaram que os íons de sal não conseguem penetrar nos poros intraplanos da estrutura. Este trabalho verifica que as membranas estruturais conjugadas bidimensionais da grafina e do tipo grafina têm a propriedade comum de dessalinização ultrarrápida, fornecendo uma base sólida para a seleção de monômeros de polimerização mais prontamente disponíveis e mais baratos e para aplicações práticas.
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