מקלות מסנן או צינורות מסנן מפחמן סיליקון בעלי חדירות ניתנת להתאמה, לסינון שאריות במים

1. הצגת צינור מסנן סיליקון קרביד:

צינורות סינון מקרبيد סיליקון (SiC) הם רכיבי סינון קרמיים בעלי ביצועים גבוהים, המעוצבים לעבודה בתנאים קיצוניים. הם ידועים בשל היציבות התרמית הייחודית שלהם, עמידות מכנית גבוהה ועמידות בפני שחיקה. תכונות אלו הופכות אותם לבחירה המועדפת לסינון גז חם, סינון מתכת נוזלית ויישומים תעשייתיים רבים אחרים, שבהם מסננים טרדיציונליים ממתכת או מפולימר ייכשלו.

2. תכונות החומר של צינור מסנן סיליקון קרביד:

הביצועים המרשימים של צינורות SiC נובעים מהתכונות הפנימיות של חומר קרبيد הסיליקון:

• יציבות תרמית יוצאת דופן ועמידות בטמפרטורות גבוהות: מסנני SiC יכולים לפעול באופן רציף בטמפרטורות עד 1,600°C באטמוספירות מחמצנות ואפילו בטמפרטורות גבוהות יותר בסביבות חסרות פעילות או סביבות מפחיתות. הם עמידים בפני הלם תרמי, כלומר יכולים לשאת בשינויי טמפרטורה מהירים מבלי לשבור.
• חוזק מכני מעולה: יש להם חוזק דחיסה מאוד גבוה וחוזק כיפוף טוב בנקודה שלוש, מה שמאפשר להם לעמוד בהפרשי לחץ ועומסי מכני משמעותיים במהלך הפעלה וניקוי בחזרה.
• אינרציה כימית גבוהה ועמידות בפני שחיקה: סיליקון קרביד עמיד מאוד בפני תוקפים של חומצות, 알קלים וметלים נוזליים, מה שעושה אותו מתאים לסביבות קורוזיביות במיוחד.
• קשיחות גבוהה ועמידות בפני שחיקה: SiC הוא אחד החומרים הקשיחים ביותר הזמינים, ומספק עמידות טובה בפני חלקיקים מחדרים בזרמי גז או נוזל.
• ספיגות מבוקרת ויעילות סינון גבוהה: הצינורות מיוצרים עם התפלגות גודל נקבוביות ייחודית, בדרך כלל בטווח המיקרומטרים, מה שמאפשר הפרדה יעילה של חומר חלקיקי עדין.
• חיי שירות ארוכים: שילוב של תכונות אלו יוצר אלמנט סינון שאורך significantly יותר מהחלופות, ובכך מפחית את זמן העמידה ואת עלויות התפעול.

3. עיקרון פעולה

צינורות מסנן מ-SiC פועלים על פי עיקרון הסינון בשטח הפנים.

• מחזור סינון: הנוזל המזוהם (גז או נוזל) זורם מבחוץ לצינור פנימה. החומר החלקיקי נלכד על פני השטח החיצוני של הצינור ויוצר את מה שנקרא "עוגת מסנן", בעוד הנוזל הנקי עובר דרך דופן ה-SiC הנקבובית ויוצא מתעלת הפנים.
• מחזור ניקוי (למסננים גזים): עם הזמן, שכבה מצטברת על המסנן וגורמת לעלייה בירידת הלחץ דרך המסנן. כדי לשחזר את תפקודו של המסנן, משחררים פולס קצר של אויר דחוס או גז בלחץ גבוה בכיוון ההפוך (מהפנים החוצה). פולס זה מפרק את השכבה המצטברת, שפולשת לתוך מגירה למטה לצורך סילוק. המבנה הספוג של צינור הפחמן-סיליקון עצמו נשאר נקי ומאושר למחזור הסינון הבא.

הأنواع העיקריים של צינור סינון SiC:

• סיליקון קרביד מקריסטל מחדש (RSiC): מיוצר על ידי סינתרת גרגירים של SiC בטמפרטורות גבוהות מאוד ללא הוספת חומרי סיוע לסינתר. התוצאה היא חומר טהור, בעל ניקיון גבוה עם עמידות מעולה לטמפרטורות גבוהות וניקיון כימי, אידיאלי לישומים הדורשים ביצועים גבוהים.
• סיליקון קרביד מסונתר (SSiC): סינתר בעזרת תוספים, מה שמאפשר סינתר בטמפרטורות נמוכות יותר. צינורות SSiC לרוב מציגים חוזק מכני אפילו גבוה יותר ויכולים ליוצר בגדלי שקעים מדויקים ומואנחים ביותר.
• סיליקון קרביד עם אגלה: מכיל אגלה כחומר קושר, מה שהופך אותו זול יותר אבל עם עמידות טמפרטורה וניצולת כימית מעט נמוכה יותר בהשוואה ל-RSiC ול-SSiC. משמש לרוב לסינון מתכות נוזליות.

יתרונות צינור הסיליקון קרביד:

• אמינות בתנאים קיצוניים: ביצועים ייחודיים בסביבות בעלות טמפרטורה גבוהה, לחץ גבוה וסביבות קורוזיביות.
• יעילות סינון גבוהה: מסוגל להסיר חלקיקים בגודל תת-מיקרוני, מבטיח נקיון גבוה של המוצר ותאימות לתקנים מחמירים להפלט סביבתי.
• עומס וחיים ארוכים: עמיד בפני הלם תרמי, התקפות כימיות ובلى מכני, מה שמוביל למחזור חיים ארוך ולחוסר כולל נמוך יותר.
• ריגנרציה קלה: המבנה הקשיח מאפשר ניקוי יעיל במיוחד באמצעות ניקוי אחורית, ומשמר ירידה יציבה ובצורה נמוכה של לחץ לאורך אלפי מחזורים.
• יעילות תהליך מוגברת: ביישומים כמו הגזification של פחם או שורף פסולת, הם מאפשרים טמפרטורות עבודה גבוהות יותר, מה שמשפר את אחיזת האנרגיה והיעילות של התהליך.

6. יישומים עיקריים

סינון גז חם:

• גזיפיקציה של פחם וייצור סינטgas: ניקוי סינטgas גולמי לשימוש בטורבינות או בסינתזה כימית.
• שריפת פסולת: הסרת אפר עף וחלקיקים מזיקים (למשל דיאוקסינים, מתכות כבדות) ממימי העריפה.
• תנורי סימנט ולימס: סינון גזי פליטה מתנורים.
  

גזיפיקציה של ביומסה ופירוליזה.

סינון מתכת נוזלית:

מפעלי ייצור: משמשים בממסרי סرامיקה ליציקת אלומיניום, ברזל ופלדה כדי להסיר שילובים לא מתכתיים (סלאג, חומרים חמצוניים), ובכך משפרים בצורה דרמטית את האיכות ואת התכונות המכאניות של היצירה הסופית

מוצר.

תעשייה כימית ופטרוכימית:

סינון של כימיקלים קורוזיביים, חומרי עזרה, ופולימרים.

הגנת הסביבה:

סינון מתקדם לאיסוף אבק בתנאים קיצוניים.   

  
נתונים טכניים