पुनः क्रिस्टलीकृत सिलिकॉन कार्बाइड ट्यूबलर सिरेमिक झिल्ली

पुनर्क्रिस्टलीकृत सिलिकॉन कार्बाइड (R-SiC) ट्यूबलर सिरेमिक झिल्ली उच्च-प्रदर्शन वाले अकार्बनिक पृथक्करण झिल्ली हैं जो पुनर्क्रिस्टलीकरण सिंटरिंग प्रक्रिया के माध्यम से उच्च शुद्धता वाले SiC (≥99%) से निर्मित होते हैं। उनमें एक असममित बहुपरत संरचना होती है जिसमें एक समर्थन परत, एक मध्यवर्ती परत और एक पृथक्करण परत होती है। सहायक सामग्री उत्कृष्ट यांत्रिक और थर्मल गुण प्रदर्शित करती है, जबकि पृथक्करण परत सटीक निस्पंदन सटीकता और अल्ट्रा-उच्च प्रवाह प्रदान करती है। झिल्ली उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता, उच्च तापमान प्रतिरोध और बेहतर यांत्रिक शक्ति को जोड़ती है, जिससे उन्हें ठोस-तरल पृथक्करण, सामग्री एकाग्रता और उन्नत अपशिष्ट जल उपचार में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

R-SiC झिल्लियों की कुंजी इसमें निहित हैपुनर्क्रिस्टलीकरण सिंटरिंग प्रक्रिया- निर्वात वातावरण में 2400 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर, सिलिकॉन कार्बाइड कण ठोस से गैस में और वापस ठोस में चरण संक्रमण से गुजरते हैं, वाष्पीकरण-संक्षेपण तंत्र के माध्यम से गर्दन कनेक्शन बनाते हैं। यह पृथक्करण परत में एक अत्यधिक परस्पर जुड़ी हुई छिद्रपूर्ण संरचना बनाता है। संपूर्ण झिल्ली परत बिना किसी सिंटरिंग सहायता के शुद्ध SiC से बनी है। पृथक्करण परत की मोटाई लगभग है120 μm, माइक्रोफिल्ट्रेशन (एमएफ) और अल्ट्राफिल्ट्रेशन (यूएफ) दोनों श्रेणियों (0.04 μm - 1.0 μm) को कवर करने वाले एक संकीर्ण छिद्र आकार वितरण के साथ, सटीक ठोस-तरल पृथक्करण को सक्षम करता है। समर्थन परत में अपेक्षाकृत उच्च घनत्व (छिद्रता ≤ 17%) है, जो समग्र तत्व की संरचनात्मक अखंडता सुनिश्चित करता है।

R-SiC झिल्ली 0-14 की पूर्ण पीएच रेंज में मजबूत एसिड, मजबूत क्षार और आक्रामक ऑक्सीकरण एजेंटों (ओजोन, सोडियम हाइपोक्लोराइट, हाइड्रॉक्सिल रेडिकल इत्यादि) का विरोध करती है। यह सहनशीलता सफाई रसायनों के व्यापक चयन की अनुमति देती है और झिल्ली परत को ख़राब किए बिना लगातार, उच्च तीव्रता वाली रासायनिक सफाई को सक्षम बनाती है।

प्राकृतिक रूप से हाइड्रोफिलिक सतह (संपर्क कोण केवल 0.3°) पारंपरिक एल्यूमिना या ज़िरकोनिया झिल्ली की तुलना में 3-5 गुना अधिक शुद्ध जल प्रवाह प्रदान करता है, जो झिल्ली क्षेत्र की आवश्यकताओं और सिस्टम फ़ुटप्रिंट को काफी कम करता है। इसके अतिरिक्त, सतह पीएच> 3 पर एक नकारात्मक चार्ज रखती है, जो बैक्टीरिया, तेल की बूंदों और प्रोटीन जैसे नकारात्मक चार्ज वाले दूषित पदार्थों को दूर करती है, जिससे प्रभावी रूप से गंदगी धीमी हो जाती है।

सहायक सामग्री कमरे के तापमान पर 90-100 एमपीए की लचीली ताकत प्रदर्शित करती है, जो 1200 डिग्री सेल्सियस पर 100-110 एमपीए तक बढ़ जाती है - ऊंचे तापमान के तहत असाधारण भार-वहन क्षमता का प्रदर्शन करती है। 300 एमपीए की क्रशिंग ताकत, 1800-2000 किग्रा/मिमी² की कठोरता और 1.8-2.0 एमपीए*एम¹/² की फ्रैक्चर कठोरता के साथ, झिल्ली तत्व कठोर परिस्थितियों में दीर्घकालिक विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करता है।

सामग्री उच्च तापीय चालकता (1200°C पर 35-36 W/(m*K)) और तापीय विस्तार का कम गुणांक (4.6 * 10⁻⁶ /°C) प्रदान करती है, जिसके परिणामस्वरूप उत्कृष्ट थर्मल शॉक प्रतिरोध होता है जो तेजी से तापमान में उतार-चढ़ाव का सामना करता है। अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान पहुँच जाता है1650°C (ऑक्सीकरणकारी वातावरण), पारंपरिक सिरेमिक झिल्ली से कहीं अधिक, जो इसे उच्च तापमान निस्पंदन और प्रतिक्रिया वातावरण के लिए उपयुक्त बनाता है।

सामान्य रखरखाव के तहत, डिज़ाइन सेवा जीवन तक पहुँच जाता है3-5 वर्ष. कम परिचालन दबाव (0.1-0.3 एमपीए) ऊर्जा खपत को 30%-50% तक कम कर देता है, जबकि कुशल बैकवाशिंग और सीआईपी (क्लीन-इन-प्लेस) प्रक्रियाएं रखरखाव को सरल और लागत प्रभावी रखती हैं।

• परिचालन दाब:आमतौर पर 0.1-0.3 एमपीए, कम ट्रांसमेम्ब्रेन दबाव ऊर्जा दक्षता सुनिश्चित करता है
• बैकवाशिंग:पर्मेट या साफ पानी से समय-समय पर बैकवॉश करने से 90% से अधिक प्रारंभिक फ्लक्स बहाल हो जाता है
• सीआईपी सफाई:NaOH, HNO₃, NaClO, और अन्य एजेंटों के साथ संगत; झिल्ली के जीवन को छोटा किए बिना आक्रामक और लगातार सफाई चक्रों का सामना कर सकता है
• जीवन का अंत निपटान:झिल्ली को पूरी तरह से भस्म किया जा सकता है या पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है, जिससे कोई द्वितीयक प्रदूषण नहीं होता - पर्यावरण के अनुकूल

पुनर्क्रिस्टलीकृत सिलिकॉन कार्बाइड ट्यूबलर सिरेमिक झिल्ली एक सम्मोहक संयोजन प्रदान करते हैंपूर्ण-पीएच सहनशीलता, अति उच्च प्रवाह, बेहतर उच्च तापमान शक्ति (1200 डिग्री सेल्सियस पर वृद्धि), थर्मल विस्तार का कम गुणांक, और 1650 डिग्री सेल्सियस का अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान. ये विशेषताएँ उन्नत झिल्ली पृथक्करण क्षेत्र में R-SiC झिल्ली को एक अपरिहार्य तकनीक के रूप में स्थापित करती हैं। वे अत्यधिक संक्षारक तरल पदार्थ, उच्च तापमान, तैलीय धाराओं या कण-युक्त मीडिया से जुड़े चुनौतीपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त हैं। पर्मिट गुणवत्ता और सिस्टम विश्वसनीयता में सुधार करते हुए पूंजी निवेश और परिचालन व्यय दोनों को कम करके, आर-एसआईसी झिल्ली नई ऊर्जा, बढ़िया रसायन और पर्यावरणीय उपचार जैसे उभरते रणनीतिक क्षेत्रों में तेजी से महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए तैयार हैं। जैसे-जैसे विनिर्माण प्रौद्योगिकियाँ परिपक्व होती जा रही हैं, विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रों में उनके अपनाने का और विस्तार होने की उम्मीद है।