Мембранные технологии в России

Главное свойство мембраны — это селективность, разделяющая способность для компонентов смеси. Не менее важным свойством, определяющим возможность ее промышленного применения, является удельная производительность. Когда в начале 60-х годов прошлого века первые энтузиасты во главе с профессором Ю. И. Дытнерским из МХТИ им. Д. И. Менделеева демонстрировали разделяющее свойство полимерных пленок, отношение научного сообщества было весьма скептическим, и прежде всего из-за маленькой производительности. Чуть позже появился американский патент № 2122133, в котором авторы Леб и Сурираджан показали, что мембрана должна быть двухслойной с очень тонкой кожицей, которая и обеспечивает эффект разделения, а толстый нижний слой служит лишь суппортом и не имеет гидравлического сопротивления. Авторы рассказали, как создать подобную структуру, и дату выдачи патента можно считать днем рождения промышленной мембранной технологии. Сегодня все мембраны именно таковы, и их по праву можно отнести к композиционным материалам.

Благодаря многолетней государственной поддержке уже к концу 80-х годов удалось получить ряд фундаментальных результатов в области физико-химии мембранного разделения, создать производства мембран разных типов, мембранных модулей, установок. Сформировалась отечественная научная школа, теоретические и прикладные работы наших ученых и инженеров получили широкое признание в России и в мире, установились рабочие контакты с зарубежными университетами и фирмами. Координация работ в области мембран осуществлялась в рамках Межотраслевого научно-технического комплекса «Мембраны» (МНТК «Мембраны»). Сегодня научные и технологические разработки в области мембран финансируются на конкурсной основе Федеральным агентством по науке и инновациям по приоритетному направлению «Индустрия наносистем и материалов» в рамках критической технологии «Технологии создания мембран и каталитических систем». Следует особо подчеркнуть, что даже в тяжелые для российской экономики 1990-ые годы мембранная технология оказалась востребованной. В этот период сформировались десятки предприятий малого и среднего бизнеса по выпуску мембран и мембранной техники.

Сегодня на российском рынке работает более пятидесяти мембранных компаний. Например ЗАО НТЦ «Владипор» выпускает широкий ассортимент полимерных мембран, ООО «Керамикфильтр» — высококачественные керамические мембраны, ОАО «Щекиноазот» — ионообменные мембраны для электродиализа. Также выпускается достаточно широкий ассортимент мембран, мембранных элементов и установок, в том числе установки для разделения и очистки жидкостей на базе современных неорганических мембран, аппараты для газоразделения, мембранные системы для отделения плазмы крови, мембраны и мембранные элементы для очистки воды и органических жидкостей, мембраны и мембранная аппаратура для современных методов анализа воды и др. При этом потребность России в мембранах покрывается отечественными компаниями на 2–3 %. Поэтому во Владимире запланировано строительство крупнейшего в Европе завода по выпуску полимерных мембран на основе отечественных технологий. Этот рыночный бизнес-проект финансируется ГК «Роснано» и называется «Русские мембраны».

«Исследователи мембран, как и все российские разработчики сегодня, переживают кризис взаимоотношений с менеджерами предприятий, не желающих не только финансировать научно – исследовательские работы (НИОКР), но даже внедрять готовые решения, позволяющие достичь экономии. Не последнюю роль играет то обстоятельство, что управляющие нового поколения в большинстве своем не имеют технического образования и психологически ощущают себя временщиками» [12].

Как бы там ни было, попытки применить мембранное разделение к новым направлениям

человеческой жизнедеятельности будут продолжаться. Обобщение успешной реализации таких

попыток в мире представлено таблицей 1 ( Приложение 3).

Наша страна имеет все возможности в кратчайшие сроки не только подойти к решению ряда проблем промышленности, производства продуктов, водоснабжения и других на основе мембранных технологий, но и выйти на мировой рынок мембранной техники с оригинальными конкурентоспособными разработками.

«Рынок полупроницаемых мембран в России, как и во всем мире, – один из наиболее динамичных и перспективных рынков (так, рост мирового рынка МТ составляет 6–8% в год, прогноз роста российского рынка – до 15% год). Но этот рост мог бы быть более значительным, если бы промышленности предлагалось больше новых готовых решений по внедрению МТ (например, переработка молочного сырья, газоразделение, очистка стоков и многое другое)» [12].

За последние три года в области мембранной техники ученые и инженеры трижды удостаивались премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники, мембранные аппараты для получения питьевой воды получили серебряную и золотую медали на выставке "Эврика" в Брюсселе. Мембранная продукция и технологии проданы в США, ФРГ, Китай, Аргентину, Австралию, Ю. Корею, Тайвань и другие страны. Серьезным доказательством востребованности ученых - мембранщиков в России является тот факт, что за последние годы ни один из сколько - нибудь крупных ученых в этой области не уехал за рубеж.

Заключение

Мембраны являются наукоемкой продукцией межотраслевого применения, без которой невозможно прорывное развитие базовых и высокотехнологичных секторов экономики, развитие науки, а также эффективное решение важных задач социальной сферы. К сожалению, далеко не все люди знают, что такое мембранные технологии и очень часто имеют смутное представление о них и их применении. Вряд ли можно указать область деятельности человека, в которой не потребовалось бы применение мембран. Каждый день люди пьют очищенную воду, но не задумываются, как эта вода может быть получена. Изучать мембранные технологии и их применение в различных отраслях промышленности важно и полезно. Именно поэтому мембранная наука и технология всегда была предметом пристального внимания ученых из разных государств.

Список использованной литературы

1. Волков В. В. Мембраны и нанотехнологии / Волков В. В., Мчедлишвили Б. В., Ролдугин В. И., Иванчев С. С., Ярославцев А. Б. // Российские нанотехнологии. – 2008. - Т.3. - №11-12. – С. 67 - 99.

2. Горячий Н. В. Электромембранные процессы.Учебное пособие / Горячий Н. В.– М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2007.

3. Дытнерский Ю. И. Баромембранные процессы. Теория и расчет / Дытнерский Ю. И. - М.: Химия, 1986. - С. 272

4. Дытнерский Ю. И. Мембранные процессы разделения жидких смесей / Дытнерский Ю. И. – М.: Химия, 1975. – С. 232

5. Дытнерский Ю. И. Обратный осмос и ультрафильтрация/Дытнерский Ю. И. - М.: Химия, 1978. – С. 352

6. Каграманов Г. Г. Диффузионные мембранные процессы. Часть 2. Диализ.Учебное пособие / Каграманов Г. Г. – М: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2007

7. Кочаров Р. Г. Теоретические основы обратного осмоса.Учебное пособие / Кочаров Р. Г. – М: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2007. - С. 143

8. Мазитов Ю. А. Технологические процессы с применением мембран / Мазитова Л. А.; под ред. канд. хим. наук Ю.А. Мазитова - М.: Мир, 1976. - С. 369

9. Орлов Н. С. Промышленное применение мембранных процессов. Учебное пособие / Орлов Н. С. – М: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2007

10. Платэ Н. А. Мембранные технологии - авангардное направление развития науки и техники XXI века / Платэ Н. А. // Информационно-аналитический журнал «Мембраны». – 1999. - №1.

11. Свитцов А. А. Введение в мембранные технологии / Свитцов А. А. - М.: ДеЛи принт, - 208 с.

12. Свитцов А. А. Мембранные технологии в России / Свитцов А. А. // The Chemical Journal. – 2010. - №10. – С. 22 – 24.

13. Хванг С. - Т. Мембранные процессы разделения: Пер. с английского / Хванг. С. -Т., Каммермеймер К. ; под ред. проф. Дытнерского Ю. И. – М.: Химия, 1981. – 464 с.

14. Шапошник В. А. Мембранные методы разделения смесей веществ / Шапошник В. А. – М.: Химия, 1999.

15. Мембранные процессы разделения [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2499.html . – Загл. с экрана.