産業の急速な発展に伴い、水質汚染はますます深刻になっており、高効率で省エネのセラミック膜技術は現代の水処理において重要な役割を果たしています。 シリコンカーバイド（SiC）セラミック膜は、耐熱衝撃性、耐高温高圧性に優れ、過酷な条件下でも良好な安定性を維持でき、耐用年数が長いなどの利点があります。 シリコンカーバイド（SiC）セラミック膜分離技術は、近年最も急速に開発された新しい膜分離技術の1つとも考えられています。
高温排ガス浄化への応用
シリコンカーバイド膜チューブは、 耐高温性、耐腐食性、耐熱衝撃性などの利点があるため、高温排ガス処理の分野で独自の利点を持っています。
PM2.5などの粒子状汚染物質の場合、SiC膜チューブの除塵メカニズムはふるい分け、保持、吸着などです。
さらに、高温除塵におけるシリコンカーバイド膜管は、石炭化学工業、ポリシリコン、鉄鋼などの業界で大規模な応用を実現しており、例えば高性能SiC膜管は、コークス産業の移動床活性コークス脱硫で工業的に応用されています。
さらに、触媒を充填して、除塵と触媒の統合を実現することもできます。これは、優れた応用展望を持っています。たとえば、細孔改質戦略により比表面積を向上させ、触媒充填効率を向上させることができます。
SiC TiO2 Pt触媒膜の模式図
油水分離への応用
他の酸化物セラミック膜チューブと比較して、シリコンカーバイド膜チューブは親水性が高く、油水分離においてより多くの利点があります。これは、親水性シリコンカーバイド膜が油に対してより大きな静電反発効果を持つため、水流束が高く、汚染防止性能が優れているためです。
たとえば、膜分離バイオリアクター（MBR）は、膜分離ユニットと生物処理装置を組み合わせた新しい水処理技術です。シリコンカーバイド膜バイオリアクターは、油性廃水の処理にも優れた効果を発揮しています。
ポリマー平膜と比較すると、シリコンカーバイド膜の透過率は 50% 以上増加し、水中の化学的酸素要求量と濁度を効果的に低減できます。シリコンカーバイド膜は、油性廃水の処理において優れた応用可能性を示しています。
ガス分離への応用
シリコンカーバイド膜管は、水素回収、窒素回収、酸性ガス処理、温室効果ガス回収、水性ガス反応などのガス分離分野で広く使用されており、相変化プロセスを導入する必要がなく、エネルギー消費量が少ないという利点があります。非対称シリコンカーバイド膜管の分離層は、分子反発作用でガスをふるいにかけ、小分子ガスと比較して、大分子ガスの拡散が妨げられ、選択的分離が達成されるため、He / Ar、H2 / N2、H2 / CH4、H2 / CO2などのガスの分離に使用できます。
シリコンカーバイド膜管は水素の分離に最も適しています。高温ガス精製や油水分離と比較すると、ガス分離におけるSiC膜管の応用は少なく、その主な理由は、形成されたシリコンカーバイド膜が緻密な構造を持ち、小分子ガスの分離にのみ適しており、その用途が限られているためです。
コストやその他の要因と相まって、他のガス分離膜と比較したシリコンカーバイド膜チューブの競争力を向上させる必要があります。
