Breskir vísindamenn hafa þróað hola trefjahimnu úr keramik ásamt ljóshvataoxun til að meðhöndla afrennsli úr pálmaolíuplöntum. Pálmaolíuiðnaðurinn er stoð í landbúnaði á heimsvísu, en afrennsli pálmaolíuplöntunnar (POME) sem framleitt er við framleiðslu hefur mikið lífrænt álag og djúpan lit, sem gerir hefðbundna líffræðilega og eðlisefnafræðilega meðferð ófullnægjandi til að uppfylla staðla. Bein losun myndi leiða til ofauðgunar og vistfræðilegra skaða. Vísindamenn hafa þróað TiO₂-innfellda tvöfalda-laga mullite keramik holtrefjahimnu til að leysa vandamál djúprar POME meðferðar og himnufóts.
I. Tilraunahönnun og undirbúningsaðferð
1.Efni og uppbygging: Innra lagið er hreint mullít, sem veitir vélrænan stuðning og síunarundirlag; ytra lagið er mullít + 1~4 wt% TiO₂, sem gefur ljóshvatavirkni.
2. Undirbúningsferli: Fasabreyting + sam-sintrunaraðferð er notuð. Sintring við 1350 gráður útilokar tvöfalda-lagsflögnunarvandamálið og hola trefjabyggingin er undirbúin með sam-útpressunarmótun.
3. Himnugögn: Fullbúin himnaþykkt (eftir sintrun): Einlaga-lags himna (SL): 900 μm, Tvílaga himna: 1090–1310 μm; Himnulengd notuð til að prófa: 10 cm fyrir ljóshvataprófun, 7 cm fyrir flæðis-/haldsskerðingarprófun.
II. Rannsóknarniðurstöður
1. Uppbygging og frammistöðufylgni: Tvílaga himnan sýnir þétta tengingu án aflögunar, og TiO₂ er hlaðið með góðum árangri, þar sem Ti-innihaldið eykst í 3,76% með aukinni viðbót . 3 wt% TiO₂ (DL3) sýnir hæsta beygjustyrk (16,34 MPa) og besta vélrænni stöðugleika; 4 wt% TiO₂ (DL4) hefur minnstu porastærð (28,25 nm), sem tilheyrir ofursíunarstiginu. TiO₂ hleðsla dregur úr porosity og hreinu vatnsflæði en bætir verulega gróðurvörn og flæðistöðugleika.
2.Aðskilnaður og ljóshvataáhrif: Tvílaga himnan er mun betri en einlags himnan, með DL₃ varðveisluhlutfall upp á 54,50%, samanborið við aðeins 11,27%–19,32% fyrir eina-lags himnuna.
- Fjarlæging mengunarefna: DL4 virkaði best undir útfjólubláu ljósi og náði 44,92% COD-fjarlægingarhlutfalli og 52,40% litahreinsun, með flæði 18,90 L/(m²・h・bar).
- Stöðugleiki og varnarefni: DL3 og DL4 sýndu marktækt hærra flæðisendurheimtunarhlutfall (FRR) og stöðugleikastuðul (SI), héldust stöðugt jafnvel eftir þrjár lotur, sem sýndu framúrskarandi sjálf-hreinsunarárangur.
- Einstaklings-laga himnur þjást af mikilli gróðursetningu og mikilli lækkun á flæði, á meðan tvöfaldar-lagshimnur draga verulega úr himnufóstri vegna TiO₂ ljóshvatandi niðurbrots mengunarefna.
III. Kostir, gallar og framtíðarhorfur
Nýstárlegir kostir
- Tvöfalda-laga uppbyggingin kemur jafnvægi á vélrænan styrk, síunarafköst og ljóshvatavirkni og leysir vandamálið við aðskilnað og endurheimt TiO₂.
- Keramikhimnur eru ónæmar fyrir sýrum, basum og háum hita, sem gerir þær hentugri fyrir iðnaðar skólpnotkun en fjölliða himnur.
- Sjálf-hreinsandi eiginleikar draga úr tíðni hreinsunar.
Framtíðarleiðbeiningar
- Fínstilltu TiO₂ hleðslu, hertuhitastig og himnuholastærð til að bæta niðurbrotsvirkni.
- Lyfjagjöf með N og Zr víkkar ljóssvörunarsviðið og gerir ljóshvatningu á sýnilegu ljósi kleift.
- Framleiðsluferlið var stækkað og -tilraunaprófun og langtíma-rekstrarsannprófun var framkvæmd.
IV. Samantekt
TiO₂-innfelld tvílaga mullít keramik holtrefjahimna var útbúin með góðum árangri fyrir skólphreinsun pálmaolíuverksmiðja, sem náði fram samlegðaráhrifum síunaraðskilnaðar og ljóshvatandi niðurbrots. Það hefur umtalsverða kosti í andstæðingi-græðslu, stöðugleika og sjálf-hreinsun. Þessi tækni veitir sjálfbæra lausn fyrir djúphreinsun á afrennsli pálmaolíu og býður upp á mikilvæga viðmiðun fyrir hönnun og beitingu á keramik-ljóshvatahimnum.