часть первая

1. Мембранные процессы
разделения –
теория, практика, экономика
А.А.Свитцов – ООО «НПФ «Гелла-ТЭКО»

2. Классификация мембранных процессов
градиент давления
градиент тем
пературы
градиент концентрации
градиент электрического
потенциала
4
Классификация мембранных процессов
градиент давления
градиент тем
пературы
градиент концентрации
градиент электрического
потенциала
4

3. 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.

4. 3. Схема внутреннего устройства анизотропной
полупроницаемой мембраны

5. 4. Пропускная способность мембран из различных
мембранных процессов.

6. 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.

7. 6. Прогноз развития рынка мембранных модулей
до 2020 года, $ млрд.
2012
2014
2016
2018
2020
1 - 8,8% - продажи керамических модулей
2 - 7,9% - продажи полимерных модулей
3 - 8,0% - суммарные продажи
15,6
18,2
21,2
24,8
28,9
13,7
16,0
18,6
21,7
25,2
1,4
1,7
2,0 2,4
2,8
$ млрд.
среднегодовые
темпы роста

8. 7. Прогноз развития сегментов рынка мембранных
модулей по процессам разделения
2012
2014
2016
2018
2020
1 - 7,8% - первапорация
2 - 10,0% - газоразделение
3 - 8,4% - обратный осмос
4 - 8,0% - ультрафильтрация
5 - 7,5% - микрофильтрация
5,0
5,8
6,7
7,7
8,9
3,1 3,6
4,3
5,0
5,8
2,7 3,0
3,7
4,3
5,1
1,7 2,1 2,5
3,1
3,7
0,9 1,1 2,0 1,5 1,7
$ млрд.
среднегодовые
темпы роста

9. 8. Региональное распределение мирового рынка
мембранных модулей.
2012
2014
2016
2018
2020
1 - 7,1% - страны остального мира
2 - 7,4%- Япония
3 - 9,8% - Китай
4 - 7,1% - страны тихоокеанского
бассейна
5 - 7,2% - Западная Европа
6 - 8,0% - Северная Америка
5,0
31,9%
5,8
6,8
7,9
9,2
32%
4,3
27,6%
5,0
5,7
6,6
7,6
26,1%
2,0
13%
2,4
2,8 5,0
4,0
13,7%
1,8
11,3%
2,1 2,6 3,1
3,7
12,9%
1,5
9,2% 1,7 1,9 2,2
2,6
9%
1,1
6,9% 1,2
2,0
1,6 1,9
6,5%
$ млрд.
среднегодовые
темпы роста

10. 9. Стоимостные показатели российского рынка
мембранных модулей.

11. 10. Величины коэффициентов мембранного рынка
в разных странах Европы.
Страна ВВП,
$ млрд.
Объем
мембранного
рынка, $ млн.
Доля в ВВП,
%
Германия 3425 1200 0.035
Франция 2611 840 0.032
Италия 2013 670 0.033
Россия 2028 205 0.009

12. 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.

13. 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

14. 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.

15. 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.

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

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

18. 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.

19. 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.

20. 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.

21. 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.