炭化シリコンセラミック膜の応用は何ですか

炭化シリコンセラミック膜水処理と産業分離の分野に大きな利点があり、そのアプリケーションシナリオは幅広いものです。以下は、高温の煙道ガス浄化、油水分離、およびガス分離における技術的特性と用途を、最新の研究結果と組み合わせて体系的に説明しています。

1。高温煙道ガス浄化

炭化シリコンセラミック膜は、高温耐性（最大800°C）、熱衝撃耐性、化学的不活性により、高温ガス精製に理想的な材料になりました。それらは、細孔スクリーニングや表面吸着メカニズムを介してPM2.5などの粒子状物質を効率的に除去し、石炭化学物質、ポリシリコン、鉄鋼産業の高温煙道ガス処理で広く使用されています。たとえば、コーキング産業の活性化コークス脱硫プロセスでは、炭化物のシリコン膜は99％を超える粒子保持速度を達成するだけでなく、細孔修飾技術を通じて特定の表面積を増加させ、粉塵除去統合を達成し、同時に維持コストなどの維持剤などの脱毛剤を除去します。

2。石油水分離

シリコン炭化物膜は、油性廃水の治療においてうまく機能します。彼らの中心的な利点は次のとおりです。

高磁束：動的膜再生技術は、伝統的なセラミック膜の3〜4倍の水流をその水束にします。たとえば、油田生成水を処理すると、フラックスは306 L/（m²・h）（膜貫通圧力差0.5 bar）に達する可能性があり、逆洗い後のフラックス回収率は95％を超えます。

強い親水性：水との接触角はわずか0.3°であり、油滴（乳化油を含む）は静電反発を通じて効果的に傍受され、油水分離効率は93.3％に達します。

腐食抵抗：石油化学、印刷、染色などの強酸/アルカリ廃水処理に適したpH 0-14環境に耐えることができ、膜の寿命は10年以上です。

典型的な症例は、炭化シリコン膜バイオリアクター（MBR）が油性廃水処理に使用されると、排水濁度が<1 NTUである場合、COD除去率は30％増加し、エネルギー消費量はポリマー膜と比較して40％減少することを示しています。

3。ガス分離

炭化シリコン膜ガス分離の分野で選択的なアプリケーション特性を持っています。

水素回収：非対称構造膜は、精製所のテールガスからの水素抽出に適した分子ふるいで50を超えるH₂/CH₄分離係数を達成し、エネルギー消費量は従来のPSAプロセスと比較して60％減少します。

ガス硬化分離：ハニカムシリコン炭化物膜フィルターは、同時に高温（<600°）煙と酸性ガス（SO₂など）を処理でき、粉塵除去効率は> 99.9％で、石炭火力発電所に商品化されています。

技術的な制限：現時点では、密集した炭化物膜の細孔サイズは、ほとんどが微小ろ過レベル（40NM-10μm）で濃縮されており、CO₂/N₂などの小分子ガスの分離効率は制限されています。アプリケーションを拡張するには、CVDによってサブナノメートル分離層を準備する必要があります。

4。テクノロジー開発動向

準備技術の革新が重要な方向です：

低コスト：低温焼結エイズ（アルミノシリケートなど）と組み合わせた粒子スタッキング方法は、焼結温度を1600°Cから1000°Cに低下させ、多孔度を35％〜42％に調整して、パフォーマンスとコストの両方を考慮に入れることができます。

多機能性：膜は、汚染物質の相乗的分解を実現するために、表面移植（Sio₂コーティングなど）またはドーピング（Tio₂など）を通じて光触媒および抗菌特性を備えています。

要約すると、極端な環境適応性とモジュール設計を備えた炭化シリコンセラミック膜は、水処理と産業分離技術を高効率と低炭素に向けて駆動しており、将来のゼロ排出プロセスとリソース回復の分野で大きな可能性を秘めています。

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