Когда необходимо проводить валидацию
Для каких проектов требуется проверка образцов до разработки технического проекта?
Если опубликованные параметры не отражают реальные свойства исходного потока, уровень мембранного загрязнения и эффективность очистки, масштабирование на основе опыта может привести к неопределенности в проекте. Валидация позволяет превратить критические риски в четко определенные и поддающиеся анализу границы еще до этапа проектирования.
Сложный или сильно изменчивый состав исходного потока
При одновременном наличии большого количества взвешенных частиц, нефти, коллоидов, солености, вязкости и органических веществ одного лишь показателя качества воды недостаточно для выбора подходящей мембраны.
Качество выходного продукта или селективность процесса крайне чувствительны
В проектах осветления, концентрирования, обесцвечивания, фракционирования и очистки необходимо одновременно контролировать пермеат, концентрат и распределение целевых компонентов.
Границы возникновения мембранного загрязнения и эффективности мойки четко не определены
Для оценки возможности контроля загрязнения и подбора подходящих методов мойки следует анализировать рабочие циклы, изменения перепада давления и восстановление характеристик после мойки
Риск масштабирования данной технологии остается высоким
При работе с новыми исходными потоками, новыми технологическими схемами, условиями высокого давления или проектами с повышенными требованиями безопасности необходим постоянный сбор данных для определения оптимальной площади мембран, методов циркуляции, материалов и параметров управления
- Исходный поток
- Источник, состав, степень изменчивости и характеристики безопасности
- Цель проекта
- Осветление, удержание компонентов, концентрирование, фракционирование или извлечение компонента
- Текущая технологическая схема
- Существующая технологическая схема, ограничения и параметры последующих ступеней
- Масштаб проекта
- Условия испытаний, требуемая производительность и режим работы
Порядок проведения валидации
От одного образца к данным, пригодным для инженерной проработки
Не во всех проектах требуется выполнение всех этапов. В рамках Plum на каждом этапе предусмотрен контрольный узел, позволяющий продолжить работу, скорректировать технологическую схему, запросить дополнительную информацию или отказаться от неподходящего подхода.
- 01Контрольный узел: требуется прямой выбор или проведение испытаний?
Анализ проектной документации
Предварительный анализ данных
- Оцените характеристики исходного потока и цели разделения
- Выявите возможные риски в части безопасности, транспортировки и аналитических параметров
- 02Контрольный этап: определить объем лабораторных испытаний
Оценка образцов
Подбор и испытания образцов
- Убедитесь в репрезентативности образцов и их пригодности для анализа
- Определить подходящие типы мембран, необходимые анализы и допустимый диапазон рабочих условий
- 03Контрольный этап: решить, продолжать ли испытания, скорректировать их или прекратить
ЛАБОРАТОРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ
Проверка в лабораторных условиях
- Подобрать подходящие технологические схемы и определить допустимый диапазон рабочих условий
- Зафиксировать значения удельного потока, перепада давления, степени очистки и реакции на очистку
- 04Критерий принятия решения: наличие достаточных данных для масштабирования?
ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПИЛОТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ
Непрерывный пилотный режим
- Проверка длительности цикла, стабильности и материального баланса
- Проверка систем управления, CIP и интерфейсов с предшествующими и последующими технологическими ступенями
- 05Результат: переход к проектированию технологического процесса или продолжение проверок
Исходные данные для проектирования
Исходные данные для проектирования
- Определение площади мембраны, материалов и рабочих параметров
- Рекомендация по выбору технологической схемы и дальнейшим действиям
Это доказательство, а не просто образец
Результаты качественного испытания служат основой для принятия решений
Процедура валидации должна разъяснить причины выбора конкретной технологической схемы, границы её применимости и аспекты, требующие дополнительной проверки. Объем аналитической программы и детализация отчета определяются в рамках согласованного технического задания с учетом целей проекта
Содержание отчета определяется для конкретного проекта в соответствии с согласованным техническим заданием
- 01 Оценка пригодности мембран
- Виды рассматриваемых мембран, методика их подбора, а также пределы их применимости в различных условиях эксплуатации
- 02 Допустимый диапазон рабочих условий
- Временные записи значений удельного потока, давления, температуры, коэффициента концентрации и условий циркуляции.
- 03 Результаты разделения
- Фиксируйте ключевые параметры пермеата и концентрата, а также направления использования материалов в соответствии с поставленной целью.
- 04 Мембранное загрязнение и очистка
- Изменения перепада давления или удельного потока, реакция системы на очистку, показатели извлечения компонента и риски, требующие дополнительной проверки.
- Показатели производительности 05 при непрерывной эксплуатации
- Стабильность в пилотном режиме, реакция на колебания параметров, контрольные точки и данные эксплуатации.
- Рекомендации по следующим этапам работ с использованием 06
- Рекомендация: приступить к проектированию, скорректировать предшествующие технологические ступени, провести дополнительные испытания или отказаться от текущей технологической схемы.
Тестировочная платформа
Настройте оборудование с учетом задач валидации, а не выбирайте конкретную модель, игнорируя технологические требования
Доступные платформы предназначены для микрофильтрации, ультрафильтрации, нанофильтрации, обратного осмоса и специализированных технологических схем с применением трубчатых мембран. Тип мембраны, класс давления, материалы, контрольные системы и меры безопасности должны соответствовать характеристикам образца и целям испытаний
Стандартная платформа с трубчатыми мембранами
- Тип мембраны
- Трубчатая мембрана PVDF / PEK
- Опорное давление
- <5 bar
- Управление
- Ручное управление с отображением текущих значений температуры и давления
Автоматизированная платформа с трубчатыми мембранами, защищенная от взрывов
- Тип мембраны
- Трубчатая мембрана PVDF / PEK
- Опорное давление
- <5 bar
- Управление
- Автоматическое управление в сочетании с взрывозащищенной конфигурацией
Стандартная платформа со спирально-намотанными мембранами
- Тип мембраны
- 4040, UF, NF и RO
- Опорное давление
- 2–28 bar
- Управление
- Ручное управление с отображением текущих значений температуры и давления
Платформа мембранных модулей спирального типа для работы под высоким давлением
- Тип мембраны
- Высоконапорные NF и RO
- Опорное давление
- До значения 80 bar
- Управление
- Подтверждено по данным проекта
Автоматизированная взрывозащищенная платформа на основе спиральных мембран
- Тип мембраны
- UF / NF / RO
- Опорное давление
- Настраивается под требуемый класс давления проекта
- Управление
- Автоматическое управление в сочетании с взрывозащищенной конфигурацией
ПРИМЕРЫ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ
Приведенные примеры моделей демонстрируют масштаб платформы, но не описывают конкретный план испытаний
Приводятся лишь четко определенные примеры из исходных документов. Указанные значения производительности представляют собой диапазон параметров оборудования и не отражают стабильный объем выхода пермеата или расчетный удельный поток для любого конкретного случая
| Модель | Конфигурация мембран | Производительность | Давление и температура | Материалы, контактирующие с рабочей средой | Границы зоны регулирования |
|---|---|---|---|---|---|
| PL-G4-1000-M | 4 трубчатые мембраны PVDF / PEK размером 1″ × 1 m | 20–100 L/h | <5 bar / ≤60 °C | 304 / 316 / 2205 / UPVC / CPVC | Ручные запорные клапаны; индикаторы температуры и давления |
| PL-G8-1000-A-EX | 8 трубчатых мембран PVDF / PEK размером 1″ × 1 m | 40–200 L/h | <5 bar / ≤60 °C | 304 / 316 / 2205 / UPVC / CPVC | Автоматическое управление с взрывозащитой; требуется оценка уровня безопасности проекта |
| PL-D3-4040-M | 3 × 4040 спиральных элементов UF / NF / RO | 50–200 L/h | 2–28 bar / ≤80℃ | 304 / 316 / 2205 | Ручные запорные клапаны; индикаторы температуры и давления |
| PL-D3-2540-M-HP | 3 × 2540 высоконапорных спиральных элементов NF / RO | 10–50 L/h | 2–80 bar / ≤80℃ | 304 / 316 / 2205 | Настройка систем управления и мер безопасности требует предварительного технического согласования |
Для каждого проекта можно подобрать автоматизированную платформу спирально-навитой мембраны, защищенную от взрывов. После анализа образцов и получения технического согласования определяются тип мембраны, класс давления, электрическая схема и требования к взрывозащите
Готовность образцов и данных
Качественные исходные данные позволяют проверить, насколько точно решается поставленная инженерная задача
Plum сначала определяет необходимое количество образцов и объем анализов в соответствии с целями проекта; на этой странице не указывается конкретное количество образцов или фиксированный график. Перед использованием растворителей, легковоспламеняющихся или взрывоопасных веществ, а также при наличии токсических, биологических рисков или особых условий хранения и транспортировки требуется предварительная оценка безопасности
Данные по проекту и технологической схеме
- Источник исходного потока, отрасль и существующая технологическая схема
- Текущая производительность, режим работы и основные ограничения
- Требования к качеству целевого продукта — пермеата или концентрата
- Планируемый масштаб проекта и параметры предшествующих и последующих технологических ступеней
Образцы и результаты анализов
- Репрезентативный образец и его доступное количество
- Сопутствующие данные: pH, температура, вязкость, TDS, SS, содержание нефти и COD
- Целевые компоненты, а также компоненты, которые не должны проходить через систему или должны удерживаться
- Имеющиеся данные лабораторных испытаний, оценки фильтрации и очистки
Сведения по безопасности и транспортировке
- SDS, сведения об опасных компонентах и рисках биологического характера
- Требования к температурному режиму хранения, защите от света, герметичности упаковки и срокам использования
- Условия транспортировки, вскрытия упаковки, утилизации и защиты объекта
- Требования к высокому давлению, взрывозащите и особенностям электрического оборудования
Предоставьте имеющиеся данные и опишите возникающую проблему. Plum поможет определить, какие сведения отсутствуют на начальном этапе.
Решение о масштабировании
Проведение испытаний само по себе не подразумевает принятия каких-либо инженерных обязательств
Перед масштабированием результаты испытаний необходимо преобразовать в проектные ограничения. Стабильность данных, репрезентативность образцов, длительность проведения тестов и уровень риска определяют, следует ли переходить к пилотным испытаниям или непосредственно к проектированию
Допустимый удельный поток, условия циркуляции, эффективность извлечения компонента и динамика его снижения
Площадь мембраны, количество модулей, параметры насосов и границы циркуляции потокаНепрерывный цикл работы, регулирование перепада давления, сигналы для очистки и данные об извлечении компонента
Режим функционирования, логика работы системы CIP и стратегия обеспечения отказоустойчивостиТемпературный режим, давление, параметры системы pH, условия коррозионной стойкости, состав растворителей и требования безопасности
Материалы, контактирующие с потоком, уплотнения, электрическая схема и требования к системе управленияТребования к предварительной обработке исходной воды, параметрам концентрата и пермеата, а также к качеству продукции на последующих технологических ступенях
Технологические стыковки, направления потоков материалов и границы ответственностиПолученные данные определяют параметры, определяемые для конкретного проекта; их нельзя напрямую применять к другому проекту без учета соответствующих образцов, оборудования, методов анализа и условий эксплуатации.
Публичные обезличенные данные по реализованным проектам
Публичные обезличенные данные по реализованным проектам: от лабораторных испытаний до непрерывной эксплуатации
Настоящие данные подтверждают возможность непрерывной эксплуатации установки Plum и опыт интеграции различных мембранных систем. Это не является гарантией показателей эффективности или проектных параметров для иных проектов.
2024 · 500 L/h
Пилотный проект по извлечению лития из рассола соляного озера и руды
Данная пилотная установка служит связующим звеном между лабораторными исследованиями и промышленным внедрением. Она позволила проверить комплексную технологическую схему для переработки рассола соляного озера и концентрата сподумена в непрерывном режиме, а также сформировать базу данных для последующего масштабирования.
- Исходный поток
- Рассол соляного озера и продукты извлечения из сподумена
- Схема
- Трубчатая ультрафильтрация PEK, адсорбция на ионообменной смоле, процесс NF и высоконапорный обратный осмос RO
- Задача по проверке
- Данные о стабильности работы, технологической схеме разделения и инженерном масштабировании
Сложные промышленные сточные воды
Проверить схемы разделения твердых частиц, удаления масел, умягчения и защиты последующих ступеней NF/RO.
Производственные потоки и выход продукта
Проверить эффективность осветления, концентрирования, фракционирования, очистки и распределение целевых компонентов по потокам
Разделение потоков с помощью трубчатых мембран под высоким давлением
Определить диапазоны давления NF/RO, пределы концентрирования и состав комплексной мембранной схемы.
Перед началом применения
Информация об испытаниях реального образца и пилотных испытаниях
Сначала предоставьте имеющиеся данные. Plum проанализирует недостающую информацию, определит целесообразность проведения испытаний и выберет наиболее подходящий этап в зависимости от поставленных задач и рисков.
Когда нужны лабораторные испытания до начала проектирования?
Лабораторные испытания целесообразно проводить, если состав исходного потока сложный, целевые компоненты чувствительны к воздействию, поведение мембраны при загрязнении и очистке неизвестно, либо опубликованные параметры не отражают свойства реального образца.
Необходимы ли пилотные испытания для каждого проекта?
Нет. Необходимость пилотных испытаний определяется изменчивостью состава исходного потока, рисками непрерывной эксплуатации, требованиями к качеству продукта, масштабом проекта и наличием данных по масштабированию. Plum помогает определить следующий этап после лабораторных испытаний или предварительного анализа данных.
Какие сведения позволяют получить пилотные испытания?
В зависимости от согласованного объема работ результаты могут включать оценку совместимости с мембранами, определение допустимого диапазона рабочих условий, анализ состава пермеата и концентрата, изучение реакции на мембранное загрязнение и очистку, данные о непрерывной эксплуатации, а также рекомендации по масштабированию.
Какое количество образца требуется и сколько времени зайдут испытания?
Объем образца и продолжительность испытаний зависят от типа мембраны, требуемых анализов, объема циркулирующей жидкости, условий непрерывной эксплуатации и требований безопасности. После предварительного анализа данных Plum предоставит точные параметры, в отличие от усредненных значений, указанных на данной странице.
Можно ли испытывать среды с растворителями, под высоким давлением или во взрывоопасных условиях?
Для таких условий необходимо предоставить SDS, сведения о вредных компонентах и эксплуатационные данные. После этого проводится оценка безопасности, материалов, контактирующих с средой, электрооборудования и средств взрывозащиты, после чего назначается дата испытаний.
Гарантируют ли лабораторные испытания промышленный результат?
Нет. Результаты испытаний применимы лишь к конкретному образцу, оборудованию, методу анализа и условиям эксплуатации. Для получения официальных гарантий требуются данные непрерывных пилотных испытаний, коэффициенты масштабирования, четкие проектные ограничения и подписанное техническое соглашение.
Можно ли присутствовать при испытаниях или запросить демонстрацию?
В ходе оценки проекта можно обсудить возможность проведения испытаний, демонстраций на объекте или технических демонстраций за рубежом. Необходимо отдельно согласовать методику, сроки, требования безопасности и распределение ответственности.
Необходимо провести испытания реального образца
Передайте образец и цель валидации
Следует предоставить имеющиеся данные о качестве исходной воды или технологического потока, суть проверяемого вопроса и наличие образца. Plum проанализирует предоставленную информацию, после чего определит объем испытаний, требуемый образец, условия безопасности и дальнейшие шаги.
Данная форма предназначена для предварительной оценки проекта; она не подразумевает установления графика испытаний, инженерных показателей, параметров безопасности или конфигурации оборудования.