多孔陶瓷材料在環(huán)境中的應(yīng)用課件

多孔陶瓷材料在環(huán)境中的應(yīng)用主講人：楊儀瀟目錄多孔陶瓷在環(huán)境中的應(yīng)用SiC多孔陶瓷管在IGCC中的應(yīng)用碳化硅產(chǎn)業(yè)對(duì)環(huán)境造成的污染發(fā)展方向SiC多孔陶瓷在環(huán)境中的應(yīng)用一、在廢水治理中的應(yīng)用原理：由于多孔陶瓷特殊的結(jié)構(gòu)，當(dāng)濾液通過(guò)時(shí)，其中的懸浮物、膠體物和微生物等污染物質(zhì)被阻截在過(guò)濾介質(zhì)表面或內(nèi)部，同時(shí)附著在污染物上的病毒等也一起被截留。該過(guò)程是吸附、表面過(guò)濾和深層過(guò)濾相結(jié)合的過(guò)程，且以深層過(guò)濾為主。由于它具有充分發(fā)育的孔結(jié)構(gòu)，使其比表面積較大，能夠吸附水中微小的懸浮物，主要以物理吸附為主。廢水治理處理重金屬工業(yè)廢水生物濾池的填充材料處理城市污水例如，多孔陶瓷可對(duì)溶液中的有毒重金屬離子（如六價(jià)鉻離子等）進(jìn)行吸附分離，并能對(duì)污水進(jìn)行脫色處理。王士龍等采用多孔陶瓷（陶粒）分別處理含鉛和鋅廢水，鉛和鋅的去除率均達(dá)98％以上，取得了令人滿(mǎn)意的效果。二、在廢氣治理中的應(yīng)用原理慣性沖撞流經(jīng)微孔陶瓷膜微孔孔的流體中的雜質(zhì)顆粒，由于慣性而與微孔孔道壁接觸而被捕獲擴(kuò)散雜質(zhì)顆粒由于布朗運(yùn)動(dòng)而離開(kāi)流線(xiàn)和微孔孔道壁接觸，從而被捕捉截流雜質(zhì)顆粒由于比微孔孔道大而被捕捉廢氣處理汽車(chē)尾氣催化凈化器載體室內(nèi)空氣凈化高溫?zé)煔獬龎m用于汽車(chē)尾氣凈化器可以可以使排出的CO、NO和碳?xì)浠衔锏扔泻怏w轉(zhuǎn)化成無(wú)毒的CO2、H2O、N等氣體應(yīng)用于室內(nèi)空氣凈化是利用光觸媒載體多孔陶瓷材料吸附空氣中的懸浮物顆粒，提高空氣凈化效率和室內(nèi)空氣清醒度應(yīng)用于高溫氣體除塵需要有足夠強(qiáng)度和抗熱震性能的高滲透性多孔陶資材料，比如我們現(xiàn)在所研究的SiC多孔陶瓷三、新能源材料多孔陶瓷因其與液體和氣體的接觸面積大，使電解池的槽電壓比使用一般材料低得多，而成為優(yōu)良的電解隔膜材料，可大大降低電解槽電壓，提高電解效率，節(jié)約電能和昂貴的電極材料。SiC多孔陶瓷管在IGCC中的應(yīng)用IGCC的全稱(chēng)是整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)，是21世紀(jì)以來(lái)發(fā)展的一種新型的潔凈煤發(fā)電技術(shù)，它的發(fā)展目的主要是提高燃煤發(fā)電效率和減少環(huán)境污染。IGCC是將固態(tài)煤高溫氣化成粗煤氣，然后將粗煤氣除塵、脫硫和脫氮而變?yōu)楦蓛裘簹夂笕紵l(fā)電。IGCC技術(shù)可以大幅度的提高發(fā)電效率，同時(shí)可極大降低煙塵、二氧化硫和氮氧化物的排放，是最具發(fā)展前景的潔凈煤技術(shù)21世紀(jì)中葉之前，潔凈煤發(fā)電技術(shù)將是我國(guó)將目前的高能耗高污染經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型為可持續(xù)發(fā)展的低碳經(jīng)濟(jì)的一個(gè)重要技術(shù)途徑。高溫過(guò)濾除塵系統(tǒng)是低碳環(huán)保的IGCC、PFBC等潔凈煤電站的關(guān)鍵子系統(tǒng)，直接影響著電站的穩(wěn)定運(yùn)行和發(fā)電效率。非對(duì)稱(chēng)過(guò)濾結(jié)構(gòu)的多孔陶瓷管是該除塵系統(tǒng)的核心除塵部件，它的強(qiáng)度和孔隙結(jié)構(gòu)直接決定著除塵系統(tǒng)的使用壽命、過(guò)濾效率和過(guò)濾精度。它由起承載過(guò)濾膜作用的支撐體和起除塵作用的過(guò)濾膜兩部分組成。為什么要用碳化硅作為除塵系統(tǒng)核心部件的原料？碳化硅具有非常高的熔點(diǎn)、抗彎強(qiáng)度、斷裂韌性和熱導(dǎo)，同時(shí)具有較低的熱膨脹系數(shù)和密度。所以碳化硅是一種高溫強(qiáng)度好、抗熱震性強(qiáng)、導(dǎo)熱性好且耐腐蝕的陶瓷材料。而高溫氣體過(guò)濾除塵對(duì)多孔材料自身的物理和化學(xué)性能的要求為在高溫環(huán)境下多孔材料的強(qiáng)度高、抗化學(xué)侵蝕能力強(qiáng)以及抗熱震性能好。我們需要什么性能的SiC多孔陶瓷管？非對(duì)稱(chēng)過(guò)濾結(jié)構(gòu)多孔陶瓷主要包含支撐體和過(guò)濾膜兩部分。支撐體由粒徑較大的陶瓷顆粒制備而成，它的作用是承載過(guò)濾膜。這就要求支撐體具有優(yōu)良的高溫強(qiáng)度、抗熱震性、抗侵蝕能力以及高的滲透率。過(guò)濾膜由粒徑相對(duì)較小的陶瓷粉料涂覆而成，它的作用是過(guò)濾除去高溫氣體中的粉塵。對(duì)過(guò)濾膜的性能要求是它的孔隙結(jié)構(gòu)要均勻碳化硅產(chǎn)業(yè)對(duì)環(huán)境造成的污染碳化硅行業(yè)生產(chǎn)具有明顯地域性，目前主要集中在廣東、江西、山東、福建等省份。這些地區(qū)，陶瓷產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚、體系完備，影響輻射面廣，提供眾多就業(yè)機(jī)會(huì)，成為當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)做出巨大貢獻(xiàn)。但本行業(yè)屬于高能耗，高污染的產(chǎn)業(yè)，也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染污染廢水廢渣粉塵廢氣發(fā)展方向吸聲降噪隔熱吸能固體廢物處理多孔陶瓷具有相互貫通的孔隙且與外界連通，又具有