Чи можна використовувати мембранні технології для концентрування мономерів, що утворюються в процесах сучасної переробки пластмас і біотехнологічних виробництв?
Саме таке завдання поставив перед ESMIL замовник, який шукав рішення, здатне забезпечити отримання мономерної фракції, придатної для комерційної реалізації. Для досягнення цієї мети необхідно було підвищити концентрацію сульфату натрію (Na₂SO₄) та одночасно знизити вміст розчинених солей у технологічному потоці.
Щоб оцінити придатність мембранних технологій для цього застосування, команда ESMIL провела програму пілотних випробувань із використанням нанофільтрації (NF) та зворотного осмосу (RO).
Нанофільтрація та зворотний осмос для концентрування мономерів
Програма пілотних випробувань базувалася на комбінованому застосуванні технологій нанофільтрації (NF) та зворотного осмосу (RO). На першому етапі мембрани NF використовувалися для концентрування мономерів і сульфату натрію (Na₂SO₄). Далі отриманий пермеат надходив на стадію RO, де забезпечувалося додаткове видалення розчинених солей.
Досягнуті результати:
- ступінь вилучення до 76 % для нанофільтрації (NF) та до 84 % для зворотного осмосу (RO);
- підвищення електропровідності концентрату NF з приблизно 16 370–22 840 мкСм/см до 50 960–59 310 мкСм/см;
- зниження електропровідності пермеату RO з приблизно 350 мкСм/см до близько 70 мкСм/см;
- ефективне концентрування сульфату натрію в поєднанні зі значним зниженням вмісту розчинених солей.
Отримані результати підтвердили, що поєднання технологій нанофільтрації та зворотного осмосу є ефективним рішенням для концентрування мономерів із одночасним зменшенням вмісту розчинених солей у технологічному потоці.
Пілотна мембранна система 4040
Після успішного завершення пілотних випробувань замовник ухвалив рішення про впровадження спеціально спроєктованої пілотної мембранної установки продуктивністю 1,8 м³/год на базі мембранних корпусів типорозміру 4040.
Компанія ESMIL виконала повний комплекс робіт із проєктування, виготовлення, монтажу та введення обладнання в експлуатацію. Пілотна установка була змонтована на мобільній рамній платформі та забезпечувала можливість роботи з різними мембранними технологіями, зокрема ультрафільтрацією (UF), нанофільтрацією (NF) та зворотним осмосом (RO). Така конфігурація надала необхідну гнучкість для випробування різних технологічних схем і оптимізації режимів роботи в процесі реалізації проєкту.
Після введення установки в експлуатацію на виробничому майданчику замовника було проведено додаткові роботи з оптимізації технологічного процесу. Практичний досвід, отриманий під час експлуатації пілотної установки, підтвердив ефективність застосування мембранних технологій для концентрування мономерів та створив основу для подальшого розвитку проєкту.
Промислова мембранна система 8040
Пілотна установка не стала завершальним етапом проєкту. Результати, отримані під час її експлуатації, підтвердили високий потенціал технології та створили основу для подальшого масштабування рішення.
Наразі ESMIL розробляє контейнеризовану мембранну систему на базі мембранних елементів типорозміру 8040, використовуючи експлуатаційні дані та практичний досвід, отримані під час роботи пілотної установки.
Від пілотних випробувань до промислового впровадження
Цей проєкт демонструє системний технологічний підхід ESMIL до впровадження мембранних установок. Кожен етап – від підтвердження технологічних припущень і проведення пілотних випробувань до проєктування повномасштабної промислової установки – базується на даних, отриманих у реальних умовах експлуатації.
Завдяки цьому рішення може безперервно вдосконалюватися та оптимізуватися в міру реалізації проєкту, водночас суттєво знижуючи ризики, які зазвичай супроводжують масштабування технологічних процесів.
