一种陶瓷基膜式过滤棒及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种陶瓷基膜式过滤棒及其制备方法，其中，一种陶瓷过滤材料的制备方法，其包括，制备蓬松体；制备陶瓷浆；将所述蓬松体浸入所述陶瓷浆中，浸泡；依次加入发泡剂、致孔剂，搅拌后脱水；高温固化后浸入粘结剂中，即得陶瓷过滤材料。本发明专利技术材料来源广泛，制备成本低廉，工艺流程短，工艺过程简单、用工少，对能源和环境的依赖小，且其高比表面积、高强度、抗冲击、耐热震荡性好，赋予了项目材料有更加广泛的市场应用领域。玻璃纤维针刺毡或其它蓬松体连续纤维增强织物等多孔材料与陶瓷体复合，赋予了项目体具备了更高强度和抗曲绕、高韧性特征，预应力增强材料与无机材料有机结合，延长其使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷基膜式过滤棒及其制备方法
本专利技术属于过滤器
，具体涉及一种陶瓷基膜式过滤棒及其制备方法。
技术介绍
冶金、建材、化工、电力、机械等行业的一些含硫化物的高温烟气炉，需要经过废气热处理后排入空气中，且高溫条件下废气的粘滞力有较大变化，湿度大幅下降，细颗粒凝聚现象大为降低，对这种高溫废气中微粒进行分离处理难度较高，所以需要耐温很高的微孔过滤材料进行过滤。布袋除尘是利用滤袋的纤维材料对粉尘颗粒物进行拦截，有效的防止颗粒物穿过滤布，而达到除尘过滤的目的，但是实际应用过程中，因为滤布的孔隙是直通的，使颗粒物非常容易穿透滤布的孔隙，滤布的孔隙的大小也比较难以控制，所以针对目前的粉尘颗粒物超低排放问题，解决不好。传统的布袋除尘管都在300℃以下应用，且不耐火星烧灼，存在耐温低、遇到高温易烧毁的危险，而且，随着工业烟气的对超低排放和节能减排的更高要求，工业流程要求缩短、投资和运营成本更低；效率更高的高温脱硫脱硝除尘一体化将成为一种趋势，烟囱烟气脱白都因除尘布袋耐温太低，工艺过程需要先降温再升温，生产工艺成本太高，无法满足趋势要求。高温脱硫脱硝除尘一体化工艺和燃煤锅炉的IGCC、FHP工艺都需要过滤材料的耐温在350～1100之间，且能够实现超低排放要求。对于陶瓷过滤棒而言，现在市场上也有国内外企业开发了陶瓷滤管，因为韧性、强度以及重量太沉的原因，管径和长度尺寸都受到限制，导致滤管无法大面积实际应用。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于上述的技术缺陷，提出了本专利技术。因此，作为本专利技术其中一个方面，本专利技术克服现有技术中存在的不足，提供一种陶瓷过滤器及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种陶瓷过滤材料的制备方法，其包括，制备蓬松体；制备陶瓷浆；将所述蓬松体浸入所述陶瓷浆中，浸泡；依次加入发泡剂、致孔剂，搅拌后脱水；高温固化后浸入粘结剂中，即得陶瓷过滤材料。作为本专利技术所述的陶瓷过滤材料的制备方法的优选方案，其中：所述制备蓬松体，其为先制备非织造蓬松棉片，再将其与碳纤维机制网格布覆合，经环氧树脂溶液喷淋后烘干即可。作为本专利技术所述的陶瓷过滤材料的制备方法的优选方案，其中：所述制备非织造蓬松棉片，其为用5～13μm中碱粗玻纤短切丝进行针刺法制备，所述覆合，其为针刺缝合；所述烘干为在180～220℃下烘干。作为本专利技术所述的陶瓷过滤材料的制备方法的优选方案，其中：所述制备陶瓷浆，其为将陶瓷材料溶于水，加入硅酸铝纤维、碳酸钠、硅酸钠、碳化硅，搅拌。作为本专利技术所述的陶瓷过滤材料的制备方法的优选方案，其中：所述陶瓷材料包括石英石、莫来石、硅灰石、硅藻土粉状颗粒物中一种或几种，所述水、陶瓷材料和硅酸铝纤维的质量比为(5～10):(1～4):(0.25～0.8)，所述碳酸钠、硅酸钠、碳化硅的质量和占所述陶瓷浆的质量百分比为大于等于1.5％。作为本专利技术所述的陶瓷过滤材料的制备方法的优选方案，其中：：所述依次加入发泡剂、致孔剂，搅拌后脱水，其为先加入发泡剂，搅拌5～10min，再加入致孔剂，搅拌后脱水至含水率为30％～50％。作为本专利技术所述的陶瓷过滤材料的制备方法的优选方案，其中：所述高温固化，其为先焙烘再煅烧。作为本专利技术所述的陶瓷过滤材料的制备方法的优选方案，其中：所述焙烘，其焙烘的温度为130～180℃，升温的速度为3℃/min，焙烘时间为10-15min。作为本专利技术所述的陶瓷过滤材料的制备方法的优选方案，其中：所述煅烧，其烧结温度为1000～1100℃。作为本专利技术另一个方面，本专利技术克服现有技术中存在的不足，提供一种陶瓷过滤材料，其具有非直通性微孔通道。本专利技术的有益效果：1、本专利技术通过陶瓷代替布袋，价格低廉，耐高温350～1100℃，不易发生烧灼的现象的发生并且解决多孔陶瓷过滤材料过滤阻力大、易堵塞等问题。2、本专利技术的陶瓷基过滤材料这种孔隙不是直通型的，且孔径小，1～5微米，满足超低排放需要，微孔陶瓷有很大的比表面积，可作为脱硫脱硝催化剂的载体。3、陶瓷基的材质使其具备耐高温的特性，满足IGCC和FHP等新兴清洁燃煤工艺的需要，实现超高温干法脱硫脱硝除尘一体化。4、使用硬质针刺泡松结构的针刺毡作为骨架材料进行支撑，膨胀了陶瓷基材料的体积和比表面积。提高了过滤棒的烟气的处理量，也为催化剂的负载提供了可能。5、采用先发泡后高温熔融的工艺方法，解决闭孔结构的转化为开孔结构的问题。6、后道超高温烧结工艺，使内部增强结构体部分的玻璃纤维发生损毁，留下熔融间隙空间，使气流通过成为可能。7、烧结后损毁的玻璃纤维体留下的不规则多取向的孔隙，避免了气流的直接穿透，降低了气流的通过速度，增加了气流与负载催化剂的接触时间，为能够更加高效的脱除氮氧化物和二恶英提供了支持。8、非直通性微孔气流通道，使大颗粒物不能穿透陶瓷体，为高效拦截粉尘颗粒提供了可能，可实现工业烟气的超低排放。9、高温烧结过程，容易在陶瓷体表面形成细微裂纹，可分解和弱化外界的各种冲击波的冲击。10、高温烧结后尚存的碳纤维网格布可作为陶瓷基材料的增强体，使陶瓷基结构体具备更高的强度和抗折性能。增大了陶瓷体的预应力，为制备大尺寸陶瓷过滤材料提供了基础，也为陶瓷基过滤材料能够适应更高的使用温度和特殊的工况场合。11、内置式预应力材料的部分使用或全部使用，可大幅度提高过滤筒的韧性和断裂强度附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为孔隙结构及气流通道示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。实施例1：制备玻璃纤维蓬松体：用5～13μm粗中碱玻纤短切丝用针刺法制备两层非织造蓬松棉片，中间夹持碳纤维机制网格布(克重80g/㎡)，按照速率每分钟200～300次的频率，经过两道针刺，形成基本成型有一定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷过滤材料的制备方法，其特征在于：包括，/n制备蓬松体；/n制备陶瓷浆；/n将所述蓬松体浸入所述陶瓷浆中，浸泡；/n依次加入发泡剂、致孔剂，搅拌后脱水；/n高温固化后浸入粘结剂中，即得陶瓷过滤材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷过滤材料的制备方法，其特征在于：包括，
制备蓬松体；
制备陶瓷浆；
将所述蓬松体浸入所述陶瓷浆中，浸泡；
依次加入发泡剂、致孔剂，搅拌后脱水；
高温固化后浸入粘结剂中，即得陶瓷过滤材料。


2.如权利要求1所述的陶瓷过滤材料的制备方法，其特征在于：所述制备蓬松体，其为先制备非织造蓬松棉片，再将其与碳纤维机制网格布覆合，经环氧树脂溶液喷淋后烘干即可。


3.如权利要求1或2所述的陶瓷过滤材料的制备方法，其特征在于：所述制备非织造蓬松棉片，其为用5～13μm中碱粗玻纤短切丝进行针刺法制备，所述覆合，其为针刺缝合；所述烘干为在180～220℃下烘干。


4.如权利要求1所述的陶瓷过滤材料的制备方法，其特征在于：所述制备陶瓷浆，其为将陶瓷材料溶于水，加入硅酸铝纤维、碳酸钠、硅酸钠、碳化硅，搅拌。


5.如权利要求1或4所述的陶瓷过滤材料的制备方法，其特征在于：所述陶瓷材料包括石英石、莫来石、硅灰石、硅藻土...

【专利技术属性】
技术研发人员：王爱民，孙月芹，李坤潮，王润黎，吕晓宇，
申请(专利权)人：江苏菲特滤料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32