Justerbar porositets filterstavar i siliciumkarbid, filterrör för vattenföroreningar

1. Introduktion av siliciumkarbidfilterrör:

Siliciumkarbid (SiC) filterrör är högpresterande keramiska filtreringskomponenter utformade för extrema driftsförhållanden. De är kända för sin exceptionella termiska stabilitet, mekaniska styrka och korrosionsmotstånd. Dessa egenskaper gör dem till det föredragna valet för hett gasfiltrering, smältmetallfiltrering och olika andra krävande industriella tillämpningar där traditionella metall- eller polymerfilter skulle misslyckas.

2. Materialegenskaper hos siliciumkarbidfilterrör:

Den utmärkta prestandan hos SiC-filterrör beror på de inre egenskaperna hos siliciumkarbidmaterialet:

• Exceptionell termisk stabilitet och hög temperaturmotstånd: SiC-filter kan användas kontinuerligt vid temperaturer upp till 1 600°C i oxiderande atmosfär och ännu högre i inerta eller reducerande miljöer. De tål termiska chockbelastningar, vilket innebär att de kan motstå snabba temperaturförändringar utan att spricka.
• Utmärkt mekanisk hållfasthet: De har mycket hög tryckhållfasthet och god böjhållfasthet vid trepunktsböjning, vilket gör att de kan klara betydande tryckskillnader och mekaniska belastningar under drift och backpulsspolning.
• Utmärkt kemisk tröghet och korrosionsmotstånd: Siliciumkarbid är mycket motståndskraftigt mot angrepp från syror, baser och smälta metaller, vilket gör det lämpligt för starkt korrosiva miljöer.
• Hög hårdhet och slitagebeständighet: SiC är ett av de hårdaste material som finns, vilket ger utmärkt motstånd mot abrasiva partiklar i gas- eller vätskeflöden.
• Kontrollerad porositet och hög filtreringsgrad: Rören tillverkas med en anpassad fördelning av porestorlek, vanligtvis inom mikrometerområdet, vilket möjliggör effektiv separation av fina partiklar.
• Lång livslängd: Kombinationen av dessa egenskaper resulterar i ett filterelement som håller betydligt längre än alternativ, vilket minskar driftstopp och underhållskostnader.

3. Funktionsprincip

SiC-filterrör fungerar enligt principen för ytfiltrering.

• Filtreringscykel: Den förorenade fluiden (gas eller vätska) strömmar från rörets yttre sida till insidan. Partiklar fångas upp på rörets yttre yta och bildar en "filterkaka", medan ren fluid passerar genom det porösa SiC-väggen och lämnar genom den inre kanalen.
• Rengöringscykel (för gasfilter): När tiden går ökar den ackumulerade filterkakan tryckfallet över filtret. För att regenerera filtret injiceras en kort, kraftfull puls av komprimerad luft eller gas i omvänd riktning (inifrån och ut). Denna puls lossnar filterkakan, som faller ner i en behållare nedanför för bortskaffande. Den porösa strukturen i SiC-röret självt förblir ren och redo för nästa filtreringscykel.

Huvudtyper av SiC-filterrör:

• Rekristalliserat kiselkarbid (RSiC): Framställs genom sintering av SiC-korn vid mycket höga temperaturer utan tillsats av sinterhjälpmedel. Detta resulterar i ett rent, högpur material med utmärkt beständighet vid höga temperaturer och hög kemisk renhet, idealiskt för de mest krävande applikationerna.
• Sinterat siliciumkarbid (SSiC): Sinteras med hjälp av tillsatsämnen, vilket möjliggör sintering vid lägre temperaturer. SSiC-rör uppvisar ofta ännu högre mekanisk styrka och kan tillverkas med mycket exakta och enhetliga porstorlekar.
• Lerbindat siliciumkarbid: Innehåller en lerbinder, vilket gör dem mer kostnadseffektiva men med något lägre temperaturmotstånd och kemisk stabilitet jämfört med RSiC och SSiC. Används ofta för filtrering av smält metall.

Fördelar med siliciumkarbidfilterrör:

• Pålitlighet i hårda förhållanden: Oöverträffad prestanda i högtemperatur-, högtrycks- och korrosiva miljöer.
• Hög filtreringsgrad: Kan avlägsna partiklar under en mikrometer, vilket säkerställer hög produktrenhet och uppfyller stränga miljökrav på utsläpp.
• Hållbarhet och lång livslängd: Resistenta mot termiska chockbelastningar, kemisk påverkan och mekanisk nötning, vilket leder till en lång driftslivslängd och lägre totalkostnad.
• Enkel regenerering: Den styva strukturen möjliggör mycket effektiv backpulsspolning, vilket bibehåller ett stabilt lågt tryckfall över tusentals cykler.
• Ökad processeffektivitet: I tillämpningar som kolgasifiering eller avfallsförbränning möjliggör de högre driftstemperaturer, vilket förbättrar energiutvinning och processeffektivitet.

6. Huvudsakliga tillämpningar

Hett gasfilter

• Kolgasifiering och syntesgasproduktion: Rengöring av rå syntesgas för användning i turbiner eller kemisk syntes.
• Avfallsförbränning: Avlägsnande av flygaska och harmfulla partiklar (t.ex. dioxiner, tungmetaller) från rökgaser.
• Cement- och kalkugnar: Filtrering av ugnars avgaser.
  

Biomassagasering och pyrolys.

Filtrering av smält metall

Gjuterier: Används i keramiska filter för gjutning av aluminium, järn och stål för att ta bort icke-metalliska inneslutningar (slagg, oxider), vilket dramatiskt förbättrar kvaliteten och de mekaniska egenskaperna hos det slutgiltiga gjutgodset

produkt.

Kemisk och petrokemisk industri:

Filtrering av frätande kemikalier, katalysatorer och polymerer.

Miljöskydd:

Avancerad filtrering för dammuppsamling i extrema förhållanden.   

  
Tekniska data