Com o rápido desenvolvimento da indústria, a poluição da água está se tornando cada vez mais grave, e a tecnologia de membrana cerâmica de alta eficiência e economia de energia desempenha um papel importante no tratamento moderno da água. A membrana cerâmica de carboneto de silício (SiC) tem as vantagens de boa resistência ao choque térmico, resistência a altas temperaturas e alta pressão, pode manter boa estabilidade sob condições adversas e longa vida útil, etc. A tecnologia de separação de membrana cerâmica de carboneto de silício (SiC) também é considerada para ser uma das novas tecnologias de separação por membranas mais rapidamente desenvolvidas nos últimos anos.
Aplicação na purificação de gases de combustão em alta temperatura
O tubo de membrana de carboneto de silício tem vantagens exclusivas no campo de tratamento de gases de combustão em alta temperatura devido às suas vantagens de resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão e resistência ao choque térmico.
Para poluentes particulados como PM2.5, o mecanismo de remoção de poeira do tubo de membrana de SiC é peneira, retenção, adsorção e assim por diante.
Além disso, o tubo de membrana de carboneto de silício na remoção de poeira em alta temperatura alcançou aplicações em larga escala, como indústria química de carvão, polissilício e aço e outras indústrias, como tubo de membrana SiC de alto desempenho, tem sido aplicação industrial na indústria de coque, leito móvel dessulfuração ativa de coque.
Além disso, o catalisador também pode ser carregado nele para realizar a integração de remoção de poeira e catálise, o que tem uma boa perspectiva de aplicação. Por exemplo, a área superficial específica pode ser melhorada pela estratégia de modificação de poros para melhorar a eficiência de carregamento do catalisador.
Diagrama esquemático da membrana catalítica SiC TiO2 Pt
Aplicação na Separação Óleo-Água
Comparados com outros tubos de membrana de cerâmica de óxido , os tubos de membrana de carboneto de silício têm maior hidrofilicidade e mais vantagens na separação óleo-água. Isso ocorre porque a membrana hidrofílica de carboneto de silício tem maior efeito repulsivo eletrostático no óleo, por isso possui maior fluxo de água e melhor desempenho antipoluição.
Por exemplo, o biorreator de membrana (MBR) é uma nova tecnologia de tratamento de água que é acoplada por uma unidade de separação por membrana e uma unidade de tratamento biológico. O biorreator de membrana de carboneto de silício também mostrou bons efeitos no tratamento de águas residuais oleosas.
Comparado com a membrana plana de polímero, o fluxo da membrana de carboneto de silício é aumentado em mais de 50%, o que pode efetivamente reduzir a demanda química de oxigênio e a turbidez na água. A membrana de carboneto de silício apresenta uma boa perspectiva de aplicação no tratamento de águas residuais oleosas.
Aplicação em Separação de Gás
O tubo de membrana de carboneto de silício é amplamente utilizado em campos de separação de gases, como recuperação de hidrogênio, recuperação de nitrogênio, tratamento de gases ácidos, captura de gases de efeito estufa, reação de gases de água, etc., sem introduzir processo de mudança de fase, tem a vantagem de baixo consumo de energia. A camada de separação do tubo de membrana de carboneto de silício assimétrico filtra o gás sob a ação de repulsão molecular, em comparação com gases moleculares pequenos, a difusão de gases moleculares grandes é dificultada, de modo a conseguir a separação seletiva, para que possa ser usada para a separação de He/Ar, H2/N2, H2/CH4, H2/CO2 e outros gases.
O tubo de membrana de carboneto de silício é mais atraente para a separação de hidrogênio. Em comparação com a purificação de gás em alta temperatura e a separação óleo-água, a aplicação do tubo de membrana SiC na separação de gás é menor, principalmente porque a membrana de carboneto de silício formada tem uma estrutura densa e é adequada apenas para separação de gás de moléculas pequenas e limitada.
Combinado com o custo e outros fatores, a competitividade do tubo de membrana de carboneto de silício em comparação com outras membranas de separação de gases precisa ser melhorada.
