Мембранные процессы разделения – теория, практика, экономика

А.А.Свитцов – ООО «НПФ «Гелла-ТЭКО»

Классификация мембранных процессов

4

Классификация мембранных процессов

4

2. Различия в свойствах веществ, используемых при мембранном разделении

заряд иона и величина заряда иона; размер гидратных оболочек иона; размер молекулы и молекулярная масса; температура кипения и летучесть вещества; электроподвижность вещества; коэффициент молекулярной диффузии; сорбируемость материалом мембраны; химические свойства.

3. Схема внутреннего устройства анизотропной полупроницаемой мембраны

4. Пропускная способность мембран из различных мембранных процессов.

5. Драйверы мембранного рынка

огромные инвестиции в исследования и разработки; давление, оказываемое принимаемыми правительствами

разных стран нормативными актами по защите окружающей среды от промышленных выбросов;

повышающийся спрос на чистую и сверхчистую воду для обеспечения питьевых нужд и производственных процессов;

стремительный рост экономики развивающихся стран; постоянное снижение цен на мембранные модули в связи с

глобализацией и структурированием рынка.

6. Прогноз развития рынка мембранных модулей до 2020 года, $ млрд.

20122014

20162018

2020

1 - 8,8% - продажи керамических модулей

2 - 7,9% - продажи полимерных модулей

3 - 8,0% - суммарные продажи

15,618,2

21,2

24,8

28,9

13,716,0

18,6

21,7

25,2

1,41,7

2,0 2,42,8

$ млрд.

среднегодовые темпы роста

7. Прогноз развития сегментов рынка мембранных модулей по процессам разделения

20122014

20162018

2020

1 - 7,8% - первапорация

2 - 10,0% - газоразделение

3 - 8,4% - обратный осмос4 - 8,0% - ультрафильтрация

5 - 7,5% - микрофильтрация

5,05,8

6,7

7,7

8,9

3,1 3,64,3

5,05,8

2,7 3,03,7

4,35,1

1,7 2,1 2,53,1

3,7

0,9 1,1 2,0 1,5 1,7

$ млрд.

среднегодовые темпы роста

8. Региональное распределение мирового рынка

мембранных модулей.

20122014

20162018

2020

1 - 7,1% - страны остального мира

2 - 7,4%- Япония

3 - 9,8% - Китай

4 - 7,1% - страны тихоокеанскогобассейна

5 - 7,2% - Западная Европа

6 - 8,0% - Северная Америка

5,031,9%

5,86,8

7,9

9,232%

4,327,6%

5,05,7

6,6

7,626,1%

2,013%

2,4 2,8 5,0

4,013,7%

1,811,3%

2,1 2,6 3,13,7

12,9%

1,59,2% 1,7 1,9 2,2

2,69%

1,16,9% 1,2

2,01,6 1,9

6,5%

$ млрд.

среднегодовые темпы роста

9. Стоимостные показатели российского рынка мембранных модулей.

10. Величины коэффициентов мембранного рынка в разных странах Европы.

Страна ВВП, $ млрд.

Объеммембранног

орынка, $

млн.

Доля в ВВП,%

Германия 3425 1200 0.035

Франция 2611 840 0.032

Италия 2013 670 0.033

Россия 2028 205 0.009

11. Последовательность выполнения заказа на мембранном рынке

1. Получение исходных данных от заказчика:- состав исходной (сырьевой) смеси;- производительность по целевому продукту:- требования к целевому продукту;- варианты обращения со сбросным потоком.

2. Разработка технологии решения проблемы:- выбор типа полупроницаемой мембраны;- определение технологических параметров выбранной мембраны;- определение методов предварительной обработки исходной смеси для обеспечения ресурса мембраны;- определение способов периодической мойки и регенерации мембран;- разработка решений по обращению со сбросным потоком.

3. Проектирование мембранной установки:- определение потребной площади мембран и количества мембранных модулей;- разработка схем соединения мембранных модулей между собой;- выбор всего вспомогательного оборудования;- разработка систем управления и автоматизации.

4. Изготовление мембранной установки:- приобретение мембранных модулей;- приобретение вспомогательного оборудования и материалов;- изготовление нестандартных узлов;- монтаж установки.

12. Схемы выполнения работ и реализации мембранных модулей:─ на первичном рынке;= на вторичном рынке.

Производители мембранных модулей

торговые организации

научно-исследовательские

организации

проектные организации

инжиниринговые компании

поставщики комплектующих и

материалов

заказчики- потребители мембранных установок

Причины объективные – это несовершенное законодательство в природоохранной сфере, относительно низкий уровень доходности многих промышленных отраслей, несбалансированность федеральных целевых бюджетных программ по поддержке и развитию отдельных направлений производства и жизнеобеспечения населения, практическое государственное игнорирование развития науки и высшей школы, очень большая коррупционная составляющая в действующих инновационных и инвестиционных программах.

13.

Причины субъективные – это недостаточная информированность владельцев и топменеджеров различных предприятий о возможностях и эффективности мембранных процессов разделения в их производствах, в крайне малом количестве предложений по модернизации технологий различных продуктов от разработчиков таких инноваций, в нежелании и в некоторых случаях даже в принципиальном отказе частных инвесторов вкладывать деньги в НИОКР, в крайне малом количестве центров прикладной науки.

14.

15. Распределение спроса на мембранные модули по потребительским сегментам на рынке Западной Европы.

16. Доли потребности в мембранных модулях на рыночном сегменте«Очистка стоков»

Технология любого продукта, как правило, стандартизована, причем часто на уровне национальных и международных стандартов.

Сам продукт сертифицирован по этому стандарту.

Новая технология требует заново пройти этот путь «стандартизация-сертификация», и производителю нужны очень убедительные аргументы для этого.

17.

Технологи, эксплуатирующие производство, по определению являются консерваторами.

Это, конечно, правильно, потому что их задача – абсолютно соблюдать заложенный в производство регламент, т.е. традиционную технологию.

Она гарантирует качество продукта, а проблемы сокращения потребления ресурсов, снижения вредного воздействия на окружающую среду – это проблемы других людей.

18.

Покупатель продукции в своей массе тоже консерватор.

Он имеет свои ограниченные представления о способе получения продукта и информация о том, что продукт произведен новым способом, например, с применением мембран, прежде всего, его насторожит и сначала заставит отказаться от приобретения.

Со временем общественное мнение, если оно сформируется, заставит покупателя изменить свои установки, но не сразу.

19.

20. Что делать?

Надо расширить просветительную деятельность среди производственников, технологов и проектировщиков. Сегодня эта работа стимулируется ОАО «РОСНАНО», по заказу которого разработана образовательная программа «Прикладные мембранные технологии» в формате дистанционного обучения.

Надо создавать новые или укрепить сохранившиеся научные центры прикладной мембранной технологии, которые занимались ба разработкой процессов, регламентов и технологий производства различных продуктов с использованием мембран. Такие центры могли бы успешно функционировать при ВУЗах, НИИ или академических институтах и со временем стали бы самоокупаемыми.