多孔陶瓷材料在环境中的应用课件

多孔陶瓷材料在环境中的应用主讲人：杨仪潇多孔陶瓷材料在环境中的应用主讲人：杨仪潇1目录l多孔陶瓷在环境中的应用lSiC多孔陶瓷管在IGCC中的应用l碳化硅产业对环境造成的污染l发展方向目录多孔陶瓷在环境中的应用2SiC多孔陶瓷在环境中的应用一、在废水治理中的应用原理：由于多孔陶瓷特殊的结构，当滤液通过时，其中的悬浮物、胶体物和微生物等污染物质被阻截在过滤介质表面或内部，同时附着在污染物上的病毒等也一起被截留。该过程是吸附、表面过滤和深层过滤相结合的过程，且以深层过滤为主。由于它具有充分发育的孔结构，使其比表面积较大，能够吸附水中微小的悬浮物，主要以物理吸附为主。SiC多孔陶瓷在环境中的应用一、在废水治理中的应用3废水治理处理重金属工业废水生物滤池的填充材料处理城市污水废水治理处理重金属工业废水生物滤池的填充材料处理城市污水4例如，多孔陶瓷可对溶液中的有毒重金属离子（如六价铬离子等）进行吸附分离，并能对污水进行脱色处理。王士龙等采用多孔陶瓷（陶粒）分别处理含铅和锌废水，铅和锌的去除率均达98以上，取得了令人满意的效果。例如，多孔陶瓷可对溶液中的有毒重金属离子（如六价铬离子等）进5二、在废气治理中的应用原理惯性冲撞流经微孔陶瓷膜微孔孔的流体中的杂质颗粒，由于惯性而与微孔孔道壁接触而被捕获扩散杂质颗粒由于布朗运动而离开流线和微孔孔道壁接触，从而被捕捉截流杂质颗粒由于比微孔孔道大而被捕捉二、在废气治理中的应用惯性冲撞流经微孔陶瓷膜微孔孔的流体中的6废气处理汽车尾气催化净化器载体室内空气净化高温烟气除尘废气处理汽车尾气催化净化器载体室内空气净化高温烟气除尘7用于汽车尾气净化器可以可以使排出的CO、NO 和碳氢化合物等有害气体转化成无毒的CO2、H2O、N等气体应用于室内空气净化是利用光触媒载体多孔陶瓷材料吸附空气中的悬浮物颗粒，提高空气净化效率和室内空气清醒度应用于高温气体除尘需要有足够强度和抗热震性能的高渗透性多孔陶资材料，比如我们现在所研究的SiC多孔陶瓷应用于室内空气净化是利用光触媒载体多孔陶瓷材料吸附空气中的悬8三、新能源材料多孔陶瓷因其与液体和气体的接触面积大，使电解池的槽电压比使用一般材料低得多，而成为优良的电解隔膜材料，可大大降低电解槽电压，提高电解效率，节约电能和昂贵的电极材料。三、新能源材料9SiC多孔陶瓷管在IGCC中的应用IGCC的全称是整体煤气化联合循环发电技术，是21世纪以来发展的一种新型的洁净煤发电技术，它的发展目的主要是提高燃煤发电效率和减少环境污染。IGCC是将固态煤高温气化成粗煤气，然后将粗煤气除尘、脱硫和脱氮而变为干净煤气后燃烧发电。IGCC技术可以大幅度的提高发电效率，同时可极大降低烟尘、二氧化硫和氮氧化物的排放，是最具发展前景的洁净煤技术21世纪中叶之前，洁净煤发电技术将是我国将目前的高能耗高污染经济转型为可持续发展的低碳经济的一个重要技术途径。SiC多孔陶瓷管在IGCC中的应用IGCC的全称是整体煤气化10多孔陶瓷材料在环境中的应用课件11高温过滤除尘系统是低碳环保的IGCC、PFBC等洁净煤电站的关键子系统，直接影响着电站的稳定运行和发电效率。非对称过滤结构的多孔陶瓷管是该除尘系统的核心除尘部件，它的强度和孔隙结构直接决定着除尘系统的使用寿命、过滤效率和过滤精度。它由起承载过滤膜作用的支撑体和起除尘作用的过滤膜两部分组成。高温过滤除尘系统是低碳环保的IGCC、PFBC等洁净煤电站的12多孔陶瓷材料在环境中的应用课件13为什么要用碳化硅作为除尘系统核心部件的原料？l碳化硅具有非常高的熔点、抗弯强度、断裂韧性和热导，同时具有较低的热膨胀系数和密度。所以碳化硅是一种高温强度好、抗热震性强、导热性好且耐腐蚀的陶瓷材料。l而高温气体过滤除尘对多孔材料自身的物理和化学性能的要求为在高温环境下多孔材料的强度高、抗化学侵蚀能力强以及抗热震性能好。为什么要用碳化硅作为除尘系统核心部件的原料？14我们需要什么性能的SiC多孔陶瓷管？非对称过滤结构多孔陶瓷主要包含支撑体和过滤膜两部分。支撑体由粒径较大的陶瓷颗粒制备而成，它的作用是承载过滤膜。这就要求支撑体具有优良的高温强度、抗热震性、抗侵蚀能力以及高的渗透率。过滤膜由粒径相对较小的陶瓷粉料涂覆而成，它的作用是过滤除去高温气体中的粉尘。对过滤膜的性能要求是它的孔隙结构要均匀我们需要什么性能的SiC多孔陶瓷管？15多孔陶瓷材料在环境中的应用课件16碳化硅产业对环境造成的污染碳化硅行业生产具有明显地域性，目前主要集中在广东、江西、山东、福建等省份。这些地区，陶瓷产业基础雄厚、体系完备，影响辐射面广，提供众多就业机会，成为当地传统支柱产业，为当地经济建设做出巨大贡献。但本行业属于高能耗，高污染的产业，也会对环境造成污染碳化硅产业对环境造成的污染碳化硅行业生产具有明显地域性，目前17污染废水废渣粉尘废气污染废水废渣粉尘废气18发展方向吸声降噪隔热吸能固体废物处理多孔陶瓷具有相互贯通的孔隙且与外界连通，又具有较高的机械强度，可作为一种优良的吸声材料。多孔陶瓷孔隙率高，使得其密度较小、热传导系数较低，造成了巨大的热阻及较小的热容，成为新型保温隔热材料以固体废弃物为原料来制备多孔陶瓷发展方向吸声降噪隔热吸能固体废物处理多孔陶瓷具有相互贯通的孔19