filière à membrane à fibres creuses NIPS à 20 trous pour le filage de membranes

10. Architecture technique : Technologie de filière indépendante FCT de 5e génération

11. Détails de la collaboration et améliorations techniques (basés sur la mise à niveau FCT de 5e génération)

En 2019, Jiuwu, acteur majeur du secteur des technologies membranaires en Chine, a dû relever un double défi pour accroître sa capacité d'ultrafiltration haute performance : un goulot d'étranglement au niveau du débit avec les filières multi-orifices et une maintenance complexe des structures conventionnelles. S'appuyant sur la technologie de filières indépendantes sans broches de 5e génération de FCT, Trustech a mis en œuvre une conception modulaire à 20 orifices avec une optimisation précise du contrôle du flux. Cette innovation a non seulement triplé la capacité par plaque, mais a également permis à Jiuwu, grâce à sa grande fiabilité, de déployer à grande échelle 23 filières en 2020 (soit un total de 460 orifices), jetant ainsi les bases d'une coopération stratégique à long terme.

I. Principales avancées de la technologie FCT de 5e génération : contrôle équilibré d’un champ d’écoulement haute densité à 20 trous

● Architecture de filière indépendante sans goupille : les connexions filetées remplacent la fixation par goupille traditionnelle. La filière Trustech FCT permet l’installation et le retrait indépendants de chaque filière. Lors de la maintenance, seul le noyau défectueux doit être remplacé (opération réalisée en moins de 10 minutes), évitant ainsi la mise au rebut de la plaque entière et réduisant considérablement les coûts de maintenance.

● Équilibrage des canaux d'écoulement multicouches : un chemin d'écoulement tampon conique et une conception de distributeur en forme de croix maintiennent la variation de vitesse d'écoulement à travers les 20 orifices en dessous de 3 % (contre > 10 % pour les plaques multi-trous classiques) et stabilisent l'écart d'épaisseur de la paroi de la fibre à moins de 0,006 mm.

II. Adaptabilité du procédé NIPS : amélioration de la porosité et de la consistance du flux

● Contrôle précis du gradient d'ouverture : Avec des tolérances d'orifice à trois étages de 1,600±0,002 mm / 0,900±0,002 mm / 0,500±0,004 mm et une concentricité d'assemblage de 0,003 mm, la porosité de la membrane et le flux d'eau ont répondu aux objectifs du client.

● Réglage rapide de la séparation de phase : Pour répondre aux exigences de diffusion du solvant (par exemple, DMAC) et du non-solvant (eau) dans NIPS, une structure anti-gonflement à la sortie du noyau de la filière contrôle la séparation de phase pour former des pores uniformes en forme de doigts, évitant le surdéveloppement de pores en forme d'éponge et améliorant les performances anti-encrassement.

III. Des essais à la production de masse : un bond en avant vers 460 orifices

● Validation en 2019 de la première filière à 20 trous : la production journalière de la filière monoplaque Trustech a atteint 1 200 m² de fibres membranaires, soit 20 fois plus que l’équipement mono-orifice d’origine du client ; la résistance à la traction et la constance du flux ont passé avec succès les tests effectués par un tiers.

● Commande répétée en 2020 de 23 ensembles et déploiement de 460 orifices : Sur la base des résultats de la première année, Jiuwu a acheté 23 filières supplémentaires à Trustech, portant le nombre total d'orifices à 460. Cela a soutenu l'expansion de la ligne de production, augmentant la capacité journalière à 27 000 m² et réduisant considérablement les coûts.

● Extension de la collaboration à long terme : Ces dernières années, les deux parties ont codéveloppé des filières pour membranes résistantes à l’oxydation par le chlore destinées aux eaux usées à forte salinité et des membranes pour le secteur des nouvelles énergies, tout en explorant les applications NIPS et TIPS dans les membranes de nouvelle génération.

IV. Avantages économiques et valeur de l'industrie

● Percée en matière de densité de capacité : La conception à 20 trous offre une productivité de ligne 3 à 4 fois supérieure à celle des filières classiques à 4 à 6 trous du secteur, assurant ainsi un soutien à la production de masse pour les projets d'eau à grande échelle (par exemple, les eaux usées municipales et industrielles).

● Substitution nationale accélérée : Grâce à la précision de 5e génération de trustech FCT (±0,002 mm) comparable à celle des marques internationales et à un prix légèrement inférieur, Jiuwu a remplacé les équipements importés et augmenté sa part de marché.

V. Résumé de l'étude de cas : triple synergie entre technologie, capacité et écosystème

● Flexibilité de capacité : La conception modulaire permet une mise à l'échelle rapide des lignes pilotes (20 trous) aux lignes de production de masse (460 trous), en réponse aux fluctuations du marché.

● Vision technologique : La structure sans broches et le contrôle de flux de haute précision offrent une voie de mise à niveau des NIPS vers des procédés plus écologiques tels que l'APS (séparation en phase aqueuse).

● Impact sur l'industrie : Les résultats du projet ont contribué à positionner Jiuwu comme une entreprise leader dans le secteur du traitement de l'eau par membrane en Chine.