Wrth i ofynion glendid barhau i gynyddu mewn diwydiannau megis lled-ddargludyddion, dyfeisiau meddygol, ac opteg fanwl gywir, mae technolegau glanhau traddodiadol-fel glanhau gwlyb a glanhau uwchsonig-yn wynebu cyfyngiadau fwyfwy. Mae technoleg glanhau carbon deuocsid supercritical (sCO₂), gyda'i nodweddion ffisegol a chemegol unigryw, wedi dod i'r amlwg fel datrysiad datblygedig ar gyfer glanhau wyneb yn fanwl. Mae'r erthygl hon yn rhoi trosolwg systematig o egwyddorion, cymwysiadau cyfredol, a heriau technoleg glanhau sCO₂ yn y dyfodol.
Priodweddau Carbon Deuocsid Uwch-gritigol
Mae carbon deuocsid uwch-gritigol yn cael ei ffurfio pan fydd CO₂ yn destun tymereddau a phwysau uwchlaw ei bwynt critigol (31.1 gradd a 7.38 MPa). Yn y cyflwr hwn, mae'n arddangos nodweddion deuol nwyon a hylifau:
1. Dim tensiwn arwyneb: Yn galluogi treiddiad i fandyllau nanoraddfa (gyda chymarebau agwedd yn fwy na 100:1) heb wrthwynebiad.
2. Trylededd uchel: Yn dangos cyfernod trylediad o 10⁻⁴ cm²/s, sydd ddeg gwaith yn fwy na chyfernod hylif toddyddion.
3. Hydoddedd tebyg i hylif: Yn hydoddi halogion organig fel olewau a resinau yn effeithiol.
Priodweddau toddyddion 4.Tunable: Gellir addasu pŵer toddiant trwy amrywio tymheredd a phwysau.
5.Manteision amgylcheddol a diogelwch: Heb fod yn wenwynig, heb fod yn fflamadwy ac yn ailgylchadwy.
System Glanhau a Llif Proses
Mae system lanhau nodweddiadol sCO₂ yn defnyddio dyluniad modiwlaidd ac mae'n cynnwys y cydrannau allweddol canlynol:
Uned gyflenwi 1.Fluid: tanc storio CO₂ hylif a phwmp cryogenig
Siambr adwaith 2.supercritical: Wedi'i gynllunio i wrthsefyll pwysau uchel (yn nodweddiadol Yn fwy na neu'n hafal i 20 MPa)
Uned 3.Filtration a gwahanu: Yn meddu ar hidlydd bilen 0.1 μm PTFE
4.Recycling system: Achieves a CO₂ recovery rate of >95%
Proses Glanhau:
1.Llwythwch y rhannau i'w glanhau i'r siambr.
2.Pump hylif CO₂ i mewn i'r siambr a gwasgu i amodau supercritical.
3.Conduct glanhau o dan dymheredd a phwysau penodol (10-30 munud fel arfer).
Halogion 4.Separate trwy depressurization.
5.Recycle CO₂ i'w ailddefnyddio.
Heriau Technegol ac Atebion
1.Cyfyngiadau mewn Dileu Halogion
Her: Effeithiolrwydd cyfyngedig wrth gael gwared ar halogion anorganig a gronynnol.
Atebion:
Datblygu syrffactyddion arbenigol a chyd-doddyddion (ee, ethanol, asetad ethyl).
Integreiddio glanhau ultrasonic neu megasonig-gyda chymorth.
2.High-Diogelwch System Pwysedd
Her: Risgiau gweithredol ar bwysau uchel (20–30 MPa).
Atebion:
Defnyddiwch siambrau wedi'u gwneud o ddur di-staen 316L neu aloion wedi'u seilio ar nicel.
Gweithredu mecanweithiau diogelwch lluosog (ee, synwyryddion deuol, disgiau byrstio).
Cymhwyso dyluniadau lleihau pwysau cynyddol.
Optimization 3.Process
Her: Mae perfformiad glanhau yn sensitif iawn i dymheredd a phwysau.
Atebion:
⑴Defnyddio systemau rheoli PID manwl uchel (tymheredd ±0.5 gradd,<0.05 MPa pressure).
⑵Cyflogi dynameg hylif cyfrifiannol (CFD) ar gyfer optimeiddio maes llif.
⑶ Cymhwyso tiwnio paramedr wedi'i yrru gan AI.
Manteision
1.Yn lleihau cynhyrchu dŵr gwastraff cemegol 95%
2.Zero allyriadau VOC
Mae 3.CO₂ yn ailgylchadwy