Was sind die Anwendungen von Silizium -Carbid -Keramikmembranen

Siliziumkarbidkeramikmembranenhaben erhebliche Vorteile in den Bereichen Wasseraufbereitung und industrielle Trennung, und ihre Anwendungsszenarien sind weitreichend. Im Folgenden wird systematisch ihre technischen Eigenschaften und Anwendungen in der Hochtemperatur-Rauchgasreinigung, der Ölwassertrennung und der Gastrennung in Kombination mit den neuesten Forschungsergebnissen beschrieben:

1. Hochtemperatur-Rauchgasreinigung

Siliziumkarbid-Keramikmembranen sind aufgrund ihres hohen Temperaturwiderstands (bis zu 800 ° C), ihrer thermischen Stoßwiderstand und der chemischen Trägheit zu idealen Materialien für die Hochtemperaturgasreinigung geworden. Sie entfernen effizient Partikel wie PM2.5 durch Poren-Screening und Oberflächenadsorptionsmechanismen und wurden in der Behandlung mit hoher Temperatur-Rauchgas in Kohlechemikalie, Polysilizium und Stahlindustrie häufig eingesetzt. Beispielsweise erreichen Siliziumkarbidmembranen beispielsweise in der Aktivierung von Koksdesulfurierung nicht nur eine Partikelretentionsrate von über 99%, sondern erhöhen auch die spezifische Oberfläche durch Porenmodifikationstechnologie, Lastkatalysatoren, um die Integration der Staubentfernung zu erreichen, und die Integration der Staub und die Wartung und die Wartungsbetrieb und die Wartungsbetrieb und die Wartungsarbeiten und gleichzeitige Kostenkosten und die Wartungskosten und die Wartungskosten und gleichzeitige Kosten.

2. Öl-Wasser-Trennung

Siliziumkarbidmembranen funktionieren gut bei der Behandlung von öligem Abwasser. Ihre Kernvorteile sind:

Hoher Fluss: Dynamische Membranregenerationstechnologie macht ihren Wasserfluss 3-4-fache der traditionellen Keramikmembranen. Zum Beispiel kann der Fluss bei der Behandlung von Ölfeld produziertem Wasser 306 l/(m² · h) (Transmembrandruckdifferenz 0,5 bar) und die Flusswiederherstellungsrate nach dem Rückwasser von 95%erreichen.

Starke Hydrophilie: Der Kontaktwinkel mit Wasser beträgt nur 0,3 °, und Öltröpfchen (einschließlich emulgiertes Öl) werden effektiv durch elektrostatische Abstoßung abgefangen, und die Effizienz der Ölwasser-Trennung erreicht 93,3%.

Korrosionsresistenz: Es kann die Umgebung mit pH 0-14 standhalten, geeignet für eine starke Abwasserbehandlung mit Säure/Alkali wie petrochemisch, Druck und Färben, und die Lebensdauer der Membran beträgt mehr als 10 Jahre.

Typische Fälle zeigen, dass bei der Verwendung von Siliziumcarbidmembran -Bioreaktor (MBR) die Abwasserturtanerung <1 NTU <1 NTU verwendet wird, die CSB -Entfernungsrate um 30% erhöht und der Energieverbrauch im Vergleich zu Polymermembranen um 40% verringert wird.

3.. Gastrennung

Siliziumkarbidmembranenhaben selektive Anwendungsmerkmale im Bereich der Gastrennung:

Wasserstoffwiederherstellung: Asymmetrische Strukturmembranen erzielen einen H₂/CH₄ -Trennkoeffizienten von mehr als 50 durch molekulare Siebwirkung, der für die Wasserstoffextraktion aus dem Schwanzgas in Raffinerien geeignet ist, und der Energieverbrauch wird im Vergleich zum traditionellen PSA -Prozess um 60% reduziert.

Gas-Solid-Trennung: Die Waben-Silizium-Carbid-Membranfilter können gleichzeitig Hochtemperaturen (<600 ℃) Rauch und saure Gase (wie SO₂) verarbeiten, mit einer Staubentfernungseffizienz von> 99,9%und wurden in Kohlekraftwerken kommerzialisiert.

Technische Einschränkungen: Gegenwärtig ist die Porengröße dichter Siliziumcarbidmembranen hauptsächlich auf Mikrofiltrationsniveau (40 nm-10 & mgr; m) konzentriert, und die Trennungseffizienz von kleinen molekularen Gasen wie CO₂/n₂ ist begrenzt. Es ist notwendig, eine Sub-Nanometer-Trennschicht mit CVD vorzubereiten, um die Anwendung zu erweitern.

4. Trends für Technologieentwicklung

Innovation in der Vorbereitungstechnologie ist die Schlüsselrichtung:

Niedrige Kosten: Die Partikelstapelmethode in Kombination mit Sinterhilfen mit niedrigem Temperatur (z. B. Aluminosilikate) kann die Sintertemperatur von 1600 ° C auf 1000 ° C verringern, und die Porosität kann unter Berücksichtigung der Leistung und der Kosten auf 35%-42%angepasst werden.

Multifunktionalität: Die Membran ist mit photokatalytischen und antibakteriellen Eigenschaften durch Oberflächenveredelung (wie SiO₂ -Beschichtung) oder Dotierung (wie TiO₂) ausgestattet, um einen synergistischen Abbau der Schadstoffe zu erreichen.

Zusammenfassend lässt sichzueln

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