陶瓷纤维滤管成型工艺制造技术

本发明专利技术涉及陶瓷纤维滤管成型工艺，第一步、制备初生陶瓷纤维；第二步、制备陶瓷纤维管体初料；第三步、制备纳米粒子；第四步、将纳米粒子均匀涂覆在陶瓷纤维管体初料内壁表面，450

【技术实现步骤摘要】
陶瓷纤维滤管成型工艺


[0001]本专利技术属于烟尘过滤
，具体地，涉及陶瓷纤维滤管成型工艺。

技术介绍

[0002]目前在化工、石油、冶金、电力、水泥及其他行业中，各种工业炉窑所产生的高温含尘气体不但温度高，而且含有大量的粉尘和有害气体，是造成环境污染的主要因素之一，因此必须对这些高温含尘气体进行除尘。
[0003]目前，高温除尘技术如袋式除尘、湿法除尘、静电除尘、旋风除尘等技术已在市场上获很多成功案例，但以上除尘技术在废气净化的应用过程中大都存在一些问题。在电炉冶炼、煤化工等行业烟气出口温度甚至可达到900℃以上，目前使用最广泛的袋式收尘器受布袋耐温性限制，不能在250℃以上温度使用，通常必须先采用循环水激冷或空冷模式，将高温烟气降至250℃以下后再进行除尘；所以通过湿法进行除尘，即将工厂排出的高温含尘废气进行水洗喷淋冷却，降低废气的温度，水洗进行除尘，但是会造成颗粒物与水一同排出，这样既浪费了大量水资源，又造成二次污染。

技术实现思路

[0004]为了解决水洗除尘，会造成颗粒物与水一同排出，这样既浪费了大量水资源，又造成二次污染的技术问题，本专利技术提供一种陶瓷纤维滤管成型工艺。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]陶瓷纤维滤管成型工艺，包括如下步骤：
[0007]第一步、将无水氯化铝加入二氯甲烷中，匀速搅拌加入异丙醚，以150
‑
200r/min的转速匀速搅拌30min，之后转移至烘箱中80℃烘干，制得干凝胶；将PVP乙醇溶液加入干凝胶中，加入十六烷基三甲基溴化铵和液体石蜡，匀速搅拌1h，之后依次加入无水乙醇和N，N
‑
二甲基甲酰胺，磁力搅拌直至混合均匀，制得前驱体纺丝液，静电纺丝，制得初生纤维，之后在1200℃下煅烧保温1h，制得初生陶瓷纤维，控制无水氯化铝、二氯甲烷和异丙醚的用量比为0.5
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0.6g∶30mL∶0.8
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1mL，干凝胶、PVP乙醇溶液、十六烷基三甲基溴化铵、液体石蜡、无水乙醇和N，N
‑
二甲基甲酰胺的用量比为10g∶10mL∶0.1g∶3mL∶2mL∶2mL；
[0008]第一步中，先制备出氧化铝凝胶，之后与PVP乙醇溶液混合，加入液体石蜡作为分散相，十六烷基三甲基溴化铵作为表面活性剂，通过静电纺丝制备出初生纤维，该初生纤维为氧化铝凝胶和PVP前驱体纤维，之后置于1200℃下煅烧，PVP前驱体分解，制备出初生陶瓷纤维，其为一种多孔结构的陶瓷纤维；
[0009]第二步、将水、甲基纤维素和粘结剂按照0.3∶55
‑
70∶30
‑
35的重量比混合均匀，制得混合液，加入初生陶瓷纤维，以500
‑
800r/min的转速高速搅拌2h，制得浆料，之后注入抽滤模具中，在0.06
‑
0.08MPa下真空抽滤30
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40min，预成型后湿脱模，得到陶瓷纤维管坯体，70
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100℃下干燥固化10h，之后1100
‑
1200℃下烧结4h，制得陶瓷纤维管体初料，浆料中初生陶瓷纤维的含量占浆料重量的35
‑
50％；
[0010]第二步中将制得的陶瓷纤维通过粘结剂粘结后烧结，制得陶瓷纤维管体初料，烧结过程中粘结剂高温分解，在初生陶瓷纤维交叉点形成通孔，使得陶瓷纤维管体初料具有较高的孔隙率和气体透过性；
[0011]第三步、将钛片分别在丙酮、无水乙醇和去离子水中超声清洗10min，烘干后接入直流电源正极，铂片作为对电极接入电源负极，置于电解液中，在室温下、50V的条件下进行阳极氧化，氧化时间30min，超声清洗钛片收集其表面粒子，重复阳极氧化三次，合并收集到的粒子，制得纳米粒子；
[0012]第三步中将钛片通过阳极氧化的方式制备粒子，其为蜂窝状二氧化硅纳米管，蜂窝状二氧化硅纳米管相对于普通的纳米二氧化硅其特殊的蜂窝状结构具有更大的比表面积，具有优异的吸附性能，提供更多的吸附位点；
[0013]第四步、将纳米粒子均匀涂覆在陶瓷纤维管体初料内壁表面，450
‑
500℃下煅烧4h，制得陶瓷纤维管体，控制涂覆厚度为1
‑
1.5mm；
[0014]之后将蜂窝状二氧化硅纳米管均匀涂覆在陶瓷纤维管体初料内壁表面，进行烧结，陶瓷纤维管体初料的高孔隙率能够便于蜂窝状二氧化硅纳米管烧结在其表层，最终制备出陶瓷纤维管体为一种烧结有蜂窝状二氧化硅纳米管的多孔陶瓷材料。
[0015]第五步、将陶瓷纤维管体一端进行U型封端，陶瓷纤维管体另一端固定安装法兰，制成长度为1m的陶瓷纤维滤管。
[0016]进一步地：第一步中静电纺丝的条件为：液体石蜡作为内液，前驱体纺丝液作为外液，内液针头直径为0.3mm，外液针头直径为1.0mm，纺丝参数为固化距离10cm，纺丝电压为15kV。
[0017]进一步地：所述PVP乙醇溶液为PVP和无水乙醇按照0.5g∶10mL的用量比混合而成。
[0018]进一步地：第二步中粘结剂为有机粘结剂和无机粘结剂按照1∶10的重量比混合而成。
[0019]进一步地：第三步中所述电解液为氟化铵、乙二醇和去离子水按照0.3
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0.5∶95∶2的体积比混合而成。
[0020]本专利技术的有益效果：
[0021]本专利技术陶瓷纤维滤管包括陶瓷纤维管体，陶瓷纤维管体一端为U型封端，陶瓷纤维管体另一端安装有法兰，陶瓷纤维管体本身为一种烧结有蜂窝状二氧化硅纳米管的多孔陶瓷材料，特殊的多孔结构，能够极大的增加对粒子的吸附性能，当其用于废气处理时，冷却后的含尘废气中的颗粒被陶瓷纤维管体吸附，减少含尘颗粒的排放，避免造成二次污染，此外二氧化硅纳米管独特的结构能够对废气本身进行处理，一方面对其进行吸附，另一方面提供光照条件就能够对废气本身进行氧化分解，解决仅仅通过吸附手段无法从根本上对废气进行处理的问题。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]实施例1
[0024]陶瓷纤维滤管包括陶瓷纤维管体，陶瓷纤维管体一端为U型封端，陶瓷纤维管体另一端安装有法兰，该陶瓷纤维滤管包括如下步骤制成：
[0025]第一步、将无水氯化铝加入二氯甲烷中，匀速搅拌加入异丙醚，以150r/min的转速匀速搅拌30min，之后转移至烘箱中80℃烘干，制得干凝胶；将PVP乙醇溶液加入干凝胶中，加入十六烷基三甲基溴化铵和液体石蜡，匀速搅拌1h，之后依次加入无水乙醇和N，N
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二甲基甲酰胺，磁力搅拌直至混合均匀，制得前驱体纺丝液，将液体石蜡作为内液，前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.陶瓷纤维滤管成型工艺，其特征在于：包括如下步骤：第一步、将无水氯化铝加入二氯甲烷中，匀速搅拌加入异丙醚，匀速搅拌30min后烘干，制得干凝胶；将PVP乙醇溶液加入干凝胶中，加入十六烷基三甲基溴化铵和液体石蜡，匀速搅拌1h，之后依次加入无水乙醇和N，N
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二甲基甲酰胺，磁力搅拌直至混合均匀，制得前驱体纺丝液，静电纺丝，制得初生纤维，之后在1200℃下煅烧保温1h，制得初生陶瓷纤维；第二步、将水、甲基纤维素和粘结剂混合均匀，制得混合液，加入初生陶瓷纤维，高速搅拌2h，制得浆料，之后真空抽滤，预成型后湿脱模，得到陶瓷纤维管坯体，干燥固化10h，烧结，制得陶瓷纤维管体初料；第三步、将纳米粒子均匀涂覆在陶瓷纤维管体初料内壁表面，450
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500℃下煅烧4h，制得陶瓷纤维管体，控制涂覆厚度为1
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1.5mm；第四步、将陶瓷纤维管体一端进行U型封端，陶瓷纤维管体另一端固定安装法兰，制成长度为1m的陶瓷纤维滤管。2.根据权利要求1所述的陶瓷纤维滤管成型工艺，其特征在于：所述纳米粒子包括如下步骤制成：将钛片分别在丙酮、无水乙醇和去离子水中超声清洗10min，烘干后接入直流电源正极，铂片接入直流电源负极，置于电解液中，在室温、50V的条件下进行阳极氧化，氧化时间30min，超声清洗钛片收集其表面粒子，重复阳极氧化三次，合并收集到的粒子。3.根据权利要求1所述的陶瓷纤维滤管成型工艺，其特征在于：第一步中静电纺丝...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙正庭，孟德军，孟祥民，张矿，王魁，崔等，朱淮北，项泽顺，
申请(专利权)人：安徽紫朔环境工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：