مدونة

 

مع التطور السريع للصناعة، أصبح تلوث المياه أكثر خطورة، وتلعب تكنولوجيا الأغشية الخزفية عالية الكفاءة والموفرة للطاقة دورًا مهمًا في معالجة المياه الحديثة. يتميز الغشاء الخزفي من كربيد السيليكون (SiC) بمزايا المقاومة الجيدة للصدمات الحرارية، ودرجة الحرارة المرتفعة ومقاومة الضغط العالي، ويمكنه الحفاظ على استقرار جيد في ظل الظروف القاسية وعمر الخدمة الطويل، وما إلى ذلك. كما تعتبر تقنية فصل الغشاء الخزفي من كربيد السيليكون (SiC) أيضًا أن تكون واحدة من أسرع تقنيات فصل الأغشية الجديدة تطورًا في السنوات الأخيرة.

 

 

التطبيق في تنقية غاز المداخن بدرجة حرارة عالية

 

 

يتمتع أنبوب غشاء كربيد السيليكون  بمزايا فريدة في مجال معالجة غاز المداخن بدرجة حرارة عالية بسبب مزاياه المتمثلة في مقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل ومقاومة الصدمات الحرارية.

 

بالنسبة للملوثات الجسيمية مثل PM2.5، فإن آلية إزالة الغبار لأنبوب غشاء SiC هي الغربلة والاحتفاظ والامتصاص وما إلى ذلك.

 

بالإضافة إلى ذلك، حقق أنبوب غشاء كربيد السيليكون في إزالة الغبار بدرجة الحرارة العالية تطبيقات واسعة النطاق، مثل صناعة الفحم الكيميائية والبولي سيليكون والصلب وغيرها من الصناعات، مثل أنبوب غشاء SiC عالي الأداء الذي تم تطبيقه صناعيًا في السرير المتحرك لصناعة فحم الكوك. إزالة الكبريت من فحم الكوك النشط.

 

علاوة على ذلك، يمكن أيضًا تحميل المحفز عليه لتحقيق التكامل بين إزالة الغبار والحفز، وهو ما يتمتع باحتمالية تطبيق جيدة. على سبيل المثال، يمكن تحسين مساحة السطح المحددة من خلال استراتيجية تعديل المسام لتحسين كفاءة تحميل المحفز.

 

رسم تخطيطي للغشاء الحفاز SiC TiO2 Pt

 

 

 

التطبيق في فصل الزيت عن الماء

 

 

بالمقارنة مع أنابيب غشاء سيراميك الأكسيد الأخرى ، فإن أنابيب غشاء كربيد السيليكون تتمتع بدرجة أعلى من المحبة للماء ومزايا أكثر في فصل الزيت عن الماء. وذلك لأن غشاء كربيد السيليكون المحب للماء له تأثير تنافر كهروستاتيكي أكبر على الزيت، لذلك فهو يتمتع بتدفق مياه أعلى وأداء أفضل ضد التلوث.

 

على سبيل المثال، المفاعل الحيوي الغشائي (MBR) هو تقنية جديدة لمعالجة المياه مقترنة بوحدة فصل الغشاء ووحدة المعالجة البيولوجية. أظهر المفاعل الحيوي بغشاء كربيد السيليكون أيضًا تأثيرًا جيدًا في معالجة مياه الصرف الصحي الزيتية.

 

بالمقارنة مع غشاء البوليمر المسطح، يتم زيادة تدفق غشاء كربيد السيليكون بأكثر من 50%، مما يمكن أن يقلل بشكل فعال من الطلب على الأكسجين الكيميائي والتعكر في الماء. يُظهر غشاء كربيد السيليكون إمكانية تطبيق جيدة في معالجة مياه الصرف الصحي الزيتية.

 

 

 

التطبيق في فصل الغاز

 

 

يستخدم أنبوب غشاء كربيد السيليكون على نطاق واسع في مجالات فصل الغاز مثل استخلاص الهيدروجين، واستخلاص النيتروجين، ومعالجة الغاز الحمضي، والتقاط الغازات الدفيئة، وتفاعل غاز الماء، وما إلى ذلك، دون إدخال عملية تغيير الطور، ويتميز باستهلاك منخفض للطاقة. تقوم طبقة الفصل لأنبوب غشاء كربيد السيليكون غير المتماثل بفحص الغاز تحت تأثير التنافر الجزيئي، مقارنة بالغازات الجزيئية الصغيرة، ويتم إعاقة انتشار الغازات الجزيئية الكبيرة، وذلك لتحقيق الفصل الانتقائي، لذلك يمكن استخدامه للفصل من He/Ar، H2/N2، H2/CH4، H2/CO2 والغازات الأخرى.

 

يعتبر أنبوب غشاء كربيد السيليكون أكثر جاذبية لفصل الهيدروجين. بالمقارنة مع تنقية الغاز بدرجة حرارة عالية وفصل الزيت عن الماء، فإن تطبيق أنبوب غشاء SiC في فصل الغاز أقل، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن غشاء كربيد السيليكون المتكون له بنية كثيفة وهو مناسب فقط لفصل الغاز الجزيئي الصغير ومحدود.

 

بالإضافة إلى التكلفة وعوامل أخرى، يجب تحسين القدرة التنافسية لأنبوب غشاء كربيد السيليكون مقارنة بأغشية فصل الغاز الأخرى.