[實用新型]一種蜂窩陶瓷填料

無效

• 申請號: 200920293553.5
• 申請日: 2009-12-07
• 公開（公告）號: CN201537491U
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 朱吉欽;任潤厚;郭金剛;王志杰;王東飛;劉新斌;張文平;郭翔
• 申請（專利權）人: 山西潞安礦業(集團)有限責任公司
• 主分類號: B01J19/32
• 分類號: B01J19/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種用于化工分離塔填料和生物反應器的蜂窩陶瓷填料。

背景技術

蜂窩陶瓷是近年來開發出的一種功能性多孔材料，在汽車尾氣處理、工業廢氣處理、蓄熱式燃燒爐中得到了廣泛的應用。蜂窩陶瓷在石化行業氣液分離塔填料、廢水處理生物反應器填料等方面的應用也受到了研究者的關注。陶瓷填料具有優異的耐酸耐熱性能，能耐除氫氟酸以外的各種無機酸、有機酸及有機溶劑的腐蝕，適用于各種高、低溫及強腐蝕性的場合。相比其他類型的陶瓷填料，蜂窩陶瓷填料幾何表面積更大，強度更高，可使氣液分布更均勻，床層阻力降低。

現有蜂窩陶瓷主要是堇青石質的產品，其工業化生產所選用的原料均要求高品質的高嶺土、滑石和氧化鋁，導致成本較高。此外，目前的蜂窩陶瓷產品最外壁相對較厚，且一般為光滑平面。此類蜂窩陶瓷如用作化工填料，往分離塔或者反應器內規整裝填時，相鄰的兩塊填料間必然出現一處氣液均無法通過的死區，導致氣液分布不均勻。同時，應盡可能的增加蜂窩陶瓷的比表面積，因為對于化工分離塔填料和生物反應器填料來講，比表面積越大，可以提供更多的氣液接觸面積，效果更好。目前的蜂窩陶瓷內壁是光滑通道，表面積僅靠其幾何表面提供，如果能對蜂窩陶瓷內壁進行處理，產生納米級的微孔，則會大大增加蜂窩陶瓷填料的比表面積。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決上述不足之處，提供一種原料成本低、比表面積大、氣液分布更均勻的蜂窩陶瓷填料。

本實用新型的蜂窩陶瓷填料的結構特點為：主體外形為長方體，橫截面為不規則正方形，高度為50～300mm，橫截面邊長為50～150mm。垂直于軸線方向的截面設計有均勻分布的蜂窩狀通孔，孔為正方形，孔徑為1～3mm，孔內壁厚0.2～0.7mm。蜂窩陶瓷外壁厚度為孔內壁的2～3倍，上有均勻分布的凹槽，凹槽寬度與孔徑一致，深度為蜂窩陶瓷外壁厚度的1/2～1/4，凹槽間壁厚為孔內壁的2～3倍。蜂窩陶瓷填料外壁的凹槽既可以消除相鄰填料間的死區，使氣液分布更均勻，也可以增加填料的幾何表面積。

本實用新型的蜂窩陶瓷填料通過以下方法制備：煤矸石、菱鎂礦和滑石經粉碎后，加入田菁粉擴孔劑，用水和甘油混合后，經練泥、陳腐、擠壓成型、干燥、煅燒后得到蜂窩陶瓷，再將煅燒后的蜂窩陶瓷放入20％～50％的草酸溶液中煮沸，保持2～4h。

本實用新型由于采用煤矸石作為主要原料，生產成本較低。且煤矸石中含有的碳在煅燒過程中變為氣體逸出，增加了蜂窩陶瓷內壁中的微孔數量。加入田菁粉擴孔劑和用草酸進行后處理也可以大大增加蜂窩陶瓷內壁中納米級微孔的數量，從而使蜂窩陶瓷填料的比表面積高達80～260m²/g。

附圖說明

圖1是蜂窩陶瓷填料的截面示意圖。

具體實施方案

實施例1

將煤矸石、菱鎂礦、滑石和田菁粉稱量后混合，將混合物用氣磨機粉碎成細粉，加水和甘油攪拌均勻后，經練泥、陳腐、擠壓成型、干燥、煅燒后，再用50％的草酸煮沸2h即得蜂窩陶瓷填料。如圖1所示，所得蜂窩陶瓷填料為長方體，橫截面為不規則正方形，高度為150mm，橫截面邊長為50mm。垂直于軸線方向的截面設計有均勻分布的蜂窩狀通孔1，孔為正方形，孔徑為2mm，孔內壁2的厚度為0.5mm。蜂窩陶瓷外壁5的厚度為1.5mm，上有均勻分布的凹槽3，凹槽寬度為2mm，深度為0.5mm，凹槽間壁4的厚度為1.5mm。