หลอดกรองเซรามิก SiC แบบมีรูพรุนภายใต้สุญญากาศ ความแม่นยำสูง พร้อมก้นกลม

หลอดกรองซิลิคอนคาร์ไบด์:

หลอดกรองซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นวัสดุกรองเซรามิกแบบรูพรุนประสิทธิภาพสูง ซึ่งถูกใช้อย่างแพร่หลายในหลากหลายอุตสาหกรรมเนื่องจากคุณสมบัติพิเศษที่โดดเด่น

หลอดกรองซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นองค์ประกอบการกรองรูปทรงกระบอกที่มีรูเล็กๆ ไมโครพอร์สจำนวนมากเชื่อมต่อกัน โดยผลิตขึ้นเป็นหลักจากซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ความบริสุทธิ์สูงผ่านกระบวนการขึ้นรูปเฉพาะ (เช่น การขึ้นรูปโดยการอัดผ่านแม่พิมพ์หรือการอัดแบบอิสโทสแตติก) และเทคโนโลยีการเผาที่อุณหภูมิสูง

หลักการพื้นฐานคือ การกรองที่ผิวหน้า: เมื่อของเหลวที่มีอนุภาคของแข็งไหลผ่านผนังหลอด อนุภาคจะถูกกักเก็บไว้ที่ผิวหรือภายในชั้นตื้น ทำให้เกิดคราบตะกอนกรอง (filter cake) ของเหลวที่สะอาดจะผ่านเข้าไปตามรูพรุนขนาดเล็ก เมื่อคราบตะกอนกรองหนามากขึ้น สามารถกำจัดออกได้โดยการพัลส์ย้อนกลับหรือล้างย้อน เพื่อทำให้หลอดสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้

คำอธิบายโดยละเอียด:

1. คุณลักษณะและข้อดีหลัก

ความนิยมในหลอดกรองซิลิคอนคาร์ไบด์เกิดจากคุณสมบัติของวัสดุที่โดดเด่น:

1). เสถียรภาพทางเคมีที่ยอดเยี่ยม:

ทนต่อการกัดกร่อนจากกรดและด่าง สามารถทำงานได้อย่างมั่นคงในสภาพแวดล้อมทางเคมีที่รุนแรงที่มีค่า pH ตั้งแต่ 0-14 ทำให้เหมาะสำหรับการกรองกรดเข้มข้น เบสเข้มข้น สารละลายเกลือ และสื่ออื่นๆ

2). เสถียรภาพทางความร้อนที่เหนือกว่า:

มีความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงเป็นพิเศษ โดยสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิสูงถึง 800°C และทนต่ออุณหภูมิสูงชั่วคราวได้ถึง 1600°C ทำให้วัสดุนี้จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการใช้งาน เช่น การกรองก๊าซไอเสียที่อุณหภูมิสูง และการกรองโลหะหลอมเหลว

3). ความแข็งแรงเชิงกลที่โดดเด่น:

มีความต้านทานแรงอัด แรงดัด และความแข็งสูง ทนต่อการสึกหรอได้ดี มีอายุการใช้งานยาวนาน และสามารถทนต่อความแตกต่างของแรงดันสูง รวมถึงแรงกระแทกจากการล้างย้อนกลับบ่อยๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

4). ความแม่นยำและความสะอาดในการกรองสูง:

การกระจายขนาดรูพรุนที่สม่ำเสมอ ทำให้สามารถผลิตในระดับความละเอียดต่างๆ ตั้งแต่ระดับไมครอนถึงนาโนเมตร (เช่น 0.1µm ถึง 100µm) สามารถกำจัดอนุภาคขนาดเล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้ของเหลวที่ผ่านการกรองมีความสะอาดสูง

5). การซึมผ่านได้ดีและความต้านทานการไหลต่ำ:

เนื่องจากมีปริมาณรูพรุนเปิดสูง (โดยทั่วไป 30%-50%) และโครงสร้างรูพรุนที่เชื่อมต่อกัน ทำให้มีแรงต้านต่ำต่อการไหลของของเหลว อัตราการกรองสูง และการใช้พลังงานค่อนข้างต่ำ

2. สาขาการประยุกต์ใช้งานหลัก:

หลอดกรองซิลิคอนคาร์ไบด์มีการประยุกต์ใช้งานอย่างกว้างขวาง โดยส่วนใหญ่ในสาขาต่อไปนี้:

1). อุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมี:

การกู้คืนตัวเร่งปฏิกิริยา: การกรองอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นโลหะมีค่าออกจากของเหลวที่เกิดจากปฏิกิริยา

การทำความสะอาดก๊าซกระบวนการ: การกำจัดฝุ่นและละอองของเหลวออกจากก๊าซสังเคราะห์ ก๊าซท้ายทาง ฯลฯ

การกรองละเอียดของกรด เบส ตัวทำละลาย ฯลฯ เพื่อให้มั่นใจในความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์และความปลอดภัยของอุปกรณ์

2). การปกป้องสิ่งแวดล้อม (การบำบัดก๊าซไอเสียที่อุณหภูมิสูง):

การกำจัดฝุ่นจากก๊าซไอเสียที่อุณหภูมิสูง ซึ่งเกิดจากเตาเผาขยะ เตาถ่านหิน เตาปูนซีเมนต์ ฯลฯ เป็นวัสดุหลักสำหรับแท่งกรองเซรามิกที่ใช้ที่อุณหภูมิสูง สามารถทำงานได้โดยตรงที่อุณหภูมิสูง ไม่จำเป็นต้องมีขั้นตอนการระบายความร้อน ให้ประสิทธิภาพสูง และสามารถจัดการกับฝุ่นเหนียวได้

3). การหลอมโลหะและการหล่อโลหะ:

การกรองโลหะหลอมเหลว: การทำให้บริสุทธิ์ของอลูมิเนียม ทองแดง เหล็ก ในสถานะหลอมเหลว เพื่อกำจัดสิ่งเจือปนที่ไม่ใช่โลหะ (เช่น ออกไซด์ ตะกอน) ช่วยปรับปรุงคุณภาพของการหล่ออย่างมีนัยสำคัญ

มักใช้ในระบบเทโลหะในรูปแบบของบล็อกรังผึ้งหรืออิฐพรุน

4). อุตสาหกรรมยาและอาหาร:

ใช้สำหรับการกรองและความปลอดเชื้อของของเหลวทางเภสัชกรรม น้ำหมักจากกระบวนการหมัก น้ำเชื่อม เครื่องดื่ม น้ำมันที่ใช้บริโภคได้ เป็นต้น โดยได้ประโยชน์จากคุณสมบัติที่สะอาดและไม่ก่อให้เกิดการปนเปื้อน

5). พลังงานใหม่และวัสดุใหม่:

ใช้ในกระบวนการผลิตโพลีซิลิคอน วัสดุขั้วบวก/ขั้วลบของแบตเตอรี่ลิเธียม เป็นต้น สำหรับการกรองสารละลายและการรีไซเคิลผงนาโนที่มีค่า

3. รูปแบบทั่วไปของหลอดกรองซิลิคอนคาร์ไบด์

1) หลอดเดี่ยว: รูปร่างเป็นทรงกระบอกมาตรฐาน มักมีหน้าแปลนหรือปลายที่เรียวเพื่อการติดตั้งและการปิดผนึกที่ง่าย

2) บล็อกช่องรังผึ้ง: มีช่องทางขนานจำนวนมาก ใช้หลักในการกรองโลหะหลอมเหลว ให้อัตราการไหลสูง

3) หลอดหลายช่อง (องค์ประกอบตัวกรองแบบเทียน): รูปร่างคล้ายเทียน ปลายด้านหนึ่งปิด และมีรูพรุนขนาดเล็กจำนวนมากในผนังหลอด เป็นรูปแบบที่พบมากที่สุดในงานอุตสาหกรรมเคมีและการบำบัดก๊าซไอเสีย โดยมักนำมาประกอบเป็นหน่วยกรองขนาดใหญ่

4. ข้อควรระวังในการใช้งาน

1). การติดตั้งและการปิดผนึก: จัดการด้วยความระมัดระวังในระหว่างการติดตั้งเพื่อหลีกเลี่ยงการกระแทก โครงสร้างการปิดผนึกต้องได้รับการออกแบบมาอย่างดีเพื่อป้องกันไม่ให้ของเหลวเล็ดลอดผ่าน

2). ความไวต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน: แม้ว่าซิลิคอนคาร์ไบด์จะมีความต้านทานต่อการช็อกจากความร้อนได้ดี แต่ควรหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน (เช่น การส่งของเหลวเย็นเข้าไปในหลอดกรองที่ร้อนทันที) เพื่อป้องกันการแตกร้าว

3). การอุดตันและการทำความสะอาด:

การทำความสะอาดทางกายภาพ: โดยใช้อากาศอัดพุ่งย้อนกลับ การทำความสะอาดด้วยคลื่นอัลตราโซนิก หรือการล้างย้อนกลับด้วยน้ำบริสุทธิ์ เป็นต้น

การทำความสะอาดด้วยสารเคมี: สำหรับการสกปรกจากปฏิกิริยาเคมี สามารถใช้สารละลายกรดหรือด่างแช่และทำความสะอาด โดยอาศัยคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนเพื่อทำให้เกิดการฟื้นฟูอย่างสมบูรณ์

4). การควบคุมแรงดันตกคร่อม: ตรวจสอบแรงดันตกคร่อมที่ทางเข้าและทางออกในระหว่างการทำงาน แรงดันตกคร่อมที่สูงบ่งชี้ว่าเค้กกรองหนาเกินไปหรือหลอดอุดตัน ควรทำการพัลส์ย้อนกลับทันทีเพื่อฟื้นฟูประสิทธิภาพ

 
ข้อมูลทางเทคนิค