Avec le développement rapide de l'industrie, la pollution de l'eau devient de plus en plus grave, et la technologie des membranes céramiques à haut rendement et économe en énergie joue un rôle important dans le traitement moderne de l'eau. La membrane céramique en carbure de silicium (SiC) présente les avantages d'une bonne résistance aux chocs thermiques, d'une résistance aux températures et aux pressions élevées, peut maintenir une bonne stabilité dans des conditions difficiles et une longue durée de vie, etc. La technologie de séparation par membrane céramique en carbure de silicium (SiC) est également considérée comme être l’une des nouvelles technologies de séparation par membrane les plus rapidement développées ces dernières années.
Application à la purification des gaz de combustion à haute température
Le tube à membrane en carbure de silicium présente des avantages uniques dans le domaine du traitement des gaz de combustion à haute température en raison de ses avantages de résistance aux températures élevées, de résistance à la corrosion et de résistance aux chocs thermiques.
Pour les polluants particulaires tels que les PM2,5, le mécanisme de dépoussiérage du tube à membrane SiC est le tamis, la rétention, l'adsorption, etc.
De plus, le tube à membrane en carbure de silicium utilisé dans le dépoussiérage à haute température a permis d'obtenir des applications à grande échelle, telles que l'industrie chimique du charbon, le polysilicium et l'acier, ainsi que d'autres industries, telles que le tube à membrane SiC haute performance, a été une application industrielle dans l'industrie de la cokéfaction à lit mobile. désulfuration active du coke.
En outre, le catalyseur peut également être chargé dessus pour réaliser l’intégration du dépoussiérage et de la catalyse, ce qui présente de bonnes perspectives d’application. Par exemple, la surface spécifique peut être améliorée par la stratégie de modification des pores pour améliorer l'efficacité de chargement du catalyseur.
Diagramme schématique de la membrane catalytique SiC TiO2 Pt
Application à la séparation huile-eau
Comparés à d'autres tubes à membrane en céramique d'oxyde , les tubes à membrane en carbure de silicium ont une hydrophilie plus élevée et plus d'avantages dans la séparation huile-eau. En effet, la membrane hydrophile en carbure de silicium a un effet répulsif électrostatique plus important sur l'huile, elle a donc un flux d'eau plus élevé et de meilleures performances anti-pollution.
Par exemple, le bioréacteur à membrane (MBR) est une nouvelle technologie de traitement de l’eau couplée à une unité de séparation membranaire et à une unité de traitement biologique. Le bioréacteur à membrane en carbure de silicium a également montré un bon effet dans le traitement des eaux usées huileuses.
Par rapport à la membrane plate en polymère, le flux de la membrane en carbure de silicium est augmenté de plus de 50 %, ce qui peut réduire efficacement la demande chimique en oxygène et la turbidité de l'eau. La membrane en carbure de silicium présente de bonnes perspectives d'application dans le traitement des eaux usées huileuses.
Application à la séparation des gaz
Le tube à membrane en carbure de silicium est largement utilisé dans les domaines de séparation des gaz tels que la récupération de l'hydrogène, la récupération de l'azote, le traitement des gaz acides, la capture des gaz à effet de serre, la réaction des gaz d'eau, etc., sans introduire de processus de changement de phase, il présente l'avantage d'une faible consommation d'énergie. La couche de séparation du tube à membrane asymétrique en carbure de silicium filtre le gaz sous l'action de la répulsion moléculaire, par rapport aux petits gaz moléculaires, la diffusion des grands gaz moléculaires est entravée, de manière à obtenir une séparation sélective, de sorte qu'elle puisse être utilisée pour la séparation. de He/Ar, H2/N2, H2/CH4, H2/CO2 et autres gaz.
Le tube à membrane en carbure de silicium est plus attractif pour la séparation de l'hydrogène. Par rapport à la purification des gaz à haute température et à la séparation huile-eau, l'application du tube à membrane SiC dans la séparation des gaz est moindre, principalement parce que la membrane en carbure de silicium formée a une structure dense et ne convient qu'à la séparation des gaz à petites molécules et est limitée.
En combinaison avec le coût et d'autres facteurs, la compétitivité du tube à membrane en carbure de silicium par rapport aux autres membranes de séparation des gaz doit être améliorée.
