Успешная коммерциализация технологии обратного осмоса

Создание мембраны LS положило начало промышленному применению технологии обратного осмоса.Но для достижения коммерческого применения было ясно, что необходимо решить важнейшую инженерную проблему, а именно конструкцию мембранных модулей..

Мембрана LS, изобретенная Лебом и Солирагиным в 1959 году, представляла собой плоский лист мембраны , поэтому ранние мембранные модули были заимствованы непосредственно из конструкции пластин и рам промышленного фильтрующего оборудования. Трубчатые мембраны обратного осмоса диаметром от 1 до 3 см также были впоследствии разработаны Loeb et al.и применяется к блоку Coringa.Однако как пластинчатые, так и трубчатые типы страдали сложной сборкой и небольшой площадью мембраны на единицу объема, и поэтому в конечном итоге не смогли превратиться в основную форму коммерческих мембранных модулей обратного осмоса.

Примерно в 1965 году Dow Chemical и DuPont вложили средства в разработку мембран обратного осмоса из полых волокон , вероятно, из-за их знакомства с текстильной промышленностью.

В 1966 году Х. И. Махон из Dow Chemical спроектировал первую систему прядения мембран из полых волокон и разработал мембрану обратного осмоса из полых волокон на основе триацетата целлюлозы и подал заявку на первый патент (US 3228877).Они использовали концентрическую капиллярную фильеру с внутренним диаметром внешней поры 400 микрон, внешним диаметром внутренней поры 200 микрон и внутренним диаметром внутренней поры 100 микрон.

В 1971 году DuPont запатентовала модуль обратного осмоса из на основе полиамида полых волокон (US3567632), а в 1979 году другая компания, работающая в текстильной промышленности, разрабатывала модули обратного осмоса из полых волокон - TOYOBO в Японии.

Модули обратного осмоса с полыми волокнами имели высокую плотность упаковки, но в конечном итоге не стали основными модулями обратного осмоса из-за чрезвычайно малого диаметра нити, неконтролируемой гидравлики и склонности к загрязнению.Именно это побудило Dow Chemical позже перейти на рулонные мембраны.Toyo Spun, с другой стороны, является единственным производителем, который из ацетата целлюлозы . половолоконных мембран обратного осмоса до сих пор сохраняет линейку

Если 1959 год был годом технологического прорыва в области обратного осмоса , то 1963 год стал годом, когда были посеяны семена коммерческого успеха.

В 1963 году Исследовательский институт North Star в Миннеаполисе, штат Миннесота, также провел исследование технологии опреснения воды в рамках гранта OSW.В 1967 году Джон Э. Кадотт из исследовательского института North Star изобрел опорные мембраны из микропористого полисульфона.В последующие годы он разработал множество композитных мембран, не содержащих ацетата целлюлозы.Но его увлечение обратным осмосом не ограничивалось исследованиями.

В 1977 году Кадотт вместе с тремя другими основали FilmTec, Inc. В 1979 году Кадотт подал заявку на получение первого в мире патента на изготовление мембран обратного осмоса методом межфазной полимеризации (US4277344).Межфазная полимеризация позволяет отдельно оптимизировать опорный и разделительный слои мембран обратного осмоса в процессе подготовки, тем самым дополнительно улучшая характеристики мембраны, известной как тонкослойный композит (TFC).Межфазная полимеризация также стала стандартным процессом изготовления современных коммерческих мембран обратного осмоса.

В 1985 году, после отказа от половолоконных мембран обратного осмоса , Dow Chemical полностью приобрела FilmTec.Так появилась знаменитая мембрана Доу.В 2017 году Dow Chemical, когда-то симпатизировавшая половолоконным мембранам обратного осмоса , объединилась с DuPont.

Примерно в 1963 году Дональд Т. Брей, 41-летний ветеран Второй мировой войны, начал работать над мембранами обратного осмоса .Он присоединился к General Atomics пятью годами ранее, и в 1965 году Брей подал заявку на получение первого в мире патента (US3417870) на многопленочный рулонный мембранный модуль обратного осмоса , который заложил основу для того, что сейчас является универсальным рулонным мембранным модулем обратного осмоса ..

Бизнес General Atomics мембран обратного осмоса позже превратился в Fluid Systems, который был приобретен Koch Membrane Systems в 1998 году, отсюда и название Koch Membrane.