Jakie są zastosowania krzemowych błon ceramicznych

Krzemowe błony z węglików krzemowychmają znaczące zalety w dziedzinie uzdatniania wody i separacji przemysłowej, a ich scenariusze zastosowania są szeroko zakrojone. Poniżej systematycznie opisuje ich cechy techniczne i zastosowania w wysokiej temperaturze oczyszczania gazu spalinowego, separacji wody olejowej i separacji gazowej w połączeniu z najnowszymi wynikami badań:

1. Oczyszczanie gazu spalinowego o wysokiej temperaturze

Membrany ceramiczne z węglika krzemu stały się idealnymi materiałami do oczyszczania gazu o wysokiej temperaturze ze względu na ich oporność w wysokiej temperaturze (do 800 ° C), odporność na wstrząs termiczny i bezwładność chemiczną. Skutecznie usuwają cząstki cząstkowe, takie jak PM2.5 poprzez badania przesiewowe i mechanizmy adsorpcji powierzchniowej, i były szeroko stosowane w obróbce gazów spalinowych o wysokiej temperaturze w przemyśle chemicznym węgowym, polisilikonowym i stalowym. Na przykład w aktywowanym procesie desulfuryzacji koksu w przemyśle koksowania membrany węgla krzemu nie tylko osiągają szybkość retencji cząstek wynoszącą ponad 99%, ale także zwiększają powierzchnię specyficzną poprzez technologię modyfikacji porów, katalizatory obciążenia w celu osiągnięcia integracji katalizy usuwania pyłu i jednocześnie zmniejszając się zanieczyszczenia, takie jak NOX, znacząco zmniejszają koszty działania i utrzymania.

2. Separacja wody olejowej

Membrany z węglików krzemowych działają dobrze w oczyszczaniu ścieków tłustych. Ich podstawowe zalety to:

Wysoki strumień: Technologia regeneracji membrany dynamicznej sprawia, że ​​swój strumień wody 3-4 razy większy niż w tradycyjnych membran ceramicznych. Na przykład, podczas obróbki wody naftowej, strumień może osiągnąć 306 l/(m² · h) (różnica ciśnienia transbłonowego 0,5 bar), a szybkość odzyskiwania strumienia po zmyciu wstecznym przekracza 95%.

Silna hydrofilowość: kąt styku z wodą wynosi tylko 0,3 °, a kropelki oleju (w tym olej z emulgowanym) są skutecznie przechwycane przez odpychanie elektrostatyczne, a wydajność separacji wody olejowej osiąga 93,3%.

Odporność na korozję: może wytrzymać środowisko pH 0-14, odpowiednie do silnego oczyszczania ścieków kwasowych/alkalicznych, takich jak petrochemiczny, drukowany i farbujący, a żywotność błony wynosi ponad 10 lat.

Typowe przypadki pokazują, że gdy bioreaktor membrany węgla krzemu (MBR) jest stosowany do oczyszczania ścieków tłustych, zmętnienie ścieków wynosi <1 ntu, szybkość usuwania ChZT jest zwiększona o 30%, a zużycie energii jest zmniejszone o 40% w porównaniu z błonami polimerowymi.

3. Separacja gazu

Membrany z węglików silikonowychmają selektywne charakterystyki zastosowania w dziedzinie separacji gazowej:

Odzyskiwanie wodoru: Asymetryczne membrany struktury osiągają współczynnik separacji H₂/CH₄ wynoszący więcej niż 50 poprzez efekt pieszki molekularnej, który jest odpowiedni do ekstrakcji wodoru z gazu ogonowego w rafineriach, a zużycie energii jest zmniejszone o 60% w porównaniu z tradycyjnym procesem PSA.

Separacja gazu-stolidowa: Filtry membrany z węglika z powodu plastra miodu mogą jednocześnie przetwarzać wysoką temperaturę (<600 ℃) dymu i kwaśnych gazów (takich jak SO₂), z wydajnością usuwania pyłu> 99,9%i zostały komercjalizowane w elektrowniach opalanych węglem.

Ograniczenia techniczne: Obecnie wielkość porów gęstych membran węglowodanów krzemowych jest głównie skoncentrowana na poziomie mikrofiltracji (40 nm-10 μm), a wydajność separacji małych gazów molekularnych, takich jak Co₂/N₂, jest ograniczona. Konieczne jest przygotowanie warstwy separacji sub-nanometru przez CVD w celu rozszerzenia aplikacji.

4. Tendencje rozwoju technologii

Innowacja w technologii przygotowawczej jest kluczowym kierunkiem:

Niski koszt: Metoda układania cząstek w połączeniu z pomokami spiekania w niskiej temperaturze (takich jak glinokrzemiany) może zmniejszyć temperaturę spiekania z 1600 ° C do 1000 ° C, a porowatość można dostosować do 35%-42%, biorąc pod uwagę zarówno wydajność, jak i koszt.

Wielofunkcyjność: Membrana jest obdarzona właściwościami fotokatalitycznymi i przeciwbakteryjnymi poprzez przeszczep powierzchni (takie jak powłoka SiO₂) lub doping (takie jak Tio₂) w celu osiągnięcia synergistycznej degradacji zanieczyszczeń.

Podsumowując, membrany ceramiczne z węglików krzemionowych, z ich ekstremalną zdolnością do adaptacji środowiskowej i modułową, napędzają technologie oczyszczania wody i separacji przemysłowej w kierunku wysokiej wydajności i niskiego węgla, a także mają duży potencjał w dziedzinie procesów zero emisji i odzyskiwania zasobów w przyszłości.

SemiCorex oferuje wysokiej jakościMembrany z węglików silikonowych. Jeśli masz jakieś zapytania lub potrzebujesz dodatkowych szczegółów, nie wahaj się z nami skontaktować.

Kontakt telefon # +86-13567891907

E -mail: sales@semicorex.com