[發明專利]一種高抗熱震性高溫煙氣過濾陶瓷的制備方法

有效

• 申請號: 201010299359.5
• 申請日: 2010-10-08
• 公開（公告）號: CN102442831A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 稅安澤;田維;王燕民;奚修安;許林峰
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C04B38/00
• 分類號: C04B38/00;C04B35/195;C04B35/622
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及多孔無機材料領域，具體是指一種高抗熱震性高溫煙氣過濾陶瓷的制備方法。

背景技術

隨著我國工業的高速發展，環境污染問題也越來越突出。大量排放的工業煙氣及粉塵嚴重影響人們的身體健康，并阻礙了我國工業的可持性發展。據不完全統計我國現有熱電廠幾百座、工業鍋爐和窯爐幾十萬臺，每年排放的煙塵總量高達1億噸，這些煙塵以高溫氣體的形式排放，煙塵中含有大量的微細雜質粒子及有害的化學物質。這些高溫含塵氣體的直接排放，不僅造成嚴重的環境污染，還會造成大量的不必要的熱能損失。

高溫氣體除塵是在高溫條件下直接進行氣固分離,?實現氣體凈化的一項技術,?它可以最大程度地利用氣體的物理顯熱、化學潛熱和動力能以及最有效地利用氣體中的有用資源。因此,?它不僅成為電力、能源和相關工業的研究熱點,?也是過濾行業的重要研究課題。目前，增壓流化床燃燒聯合循環發電技術(?PFBC)是先進的能源轉換系統,?但系統中產生的粉塵易從燃燒器或氣化爐帶進燃氣輪機，從而引起燃氣輪機葉片的磨損,?嚴重影響燃氣輪機的使用壽命和工作效率。此外，在工業生產中，經常會遇到高溫、多濕、多塵煙氣的凈化處理與余熱回收再利用問題。

用傳統的旋風分離、顆粒床過濾、金屬過濾、靜電除塵等技術已經不能有效解決這些問題。這些技術不適用于高溫、多濕、多塵煙氣的過濾。因此，高抗熱震性高溫煙氣過濾陶瓷的開發與利用具有較好的前景。

到目前為止，有關高溫煙氣過濾陶瓷制備的專利有：“碳化硅多孔陶瓷過濾器及其制備方法”（CN101607158A）、“高溫泡沫過濾陶瓷及制備方法”（CN1117951A）、“一種重結晶SiC高溫氣體過濾元件的制備方法”（CN1821180A）、“玄武巖纖維高溫復合高溫過濾材料”（CN100448508C）、“熱氣體凈化用高溫陶瓷過濾元件”（CN1248766C）、“Al₂O₃多孔陶瓷的制備方法”（CN1257133C）、“梯度孔陶瓷過濾元件的制備方法”（CN1268584C）等。這些技術僅限于采用注漿成型、冷等靜壓成型或多次噴涂，不能采用干壓成型技術，難以實現大批量工業生產，且最高使用溫度只能在900－1100℃以下，抗熱震性能也只能達到1000℃－20℃、10次不裂的程度。這些專利技術工藝復雜、造孔劑要求嚴、生產成本高，不適用于大批量的工業生產，制備的過濾陶瓷孔徑、孔隙率難以控制，且耐高溫及抗熱震性能有待進一步的提高。

發明內容

本發明的目的就是克服現有技術中存在的不足，提供一種制作工序簡單、造孔劑適用范圍廣、生產成本低、孔徑及孔隙率可控、適用于大批量產業化生產的高抗熱震性高溫煙氣過濾陶瓷。β－堇青石由于具有共價結構穩定、耐高溫性能強以及熱膨脹系數低等諸多優越性能，使其適用于高溫、高壓、高腐蝕的工作環境。而莫來石具有較強的抗熱震性能。因此，以β－堇青石為主要原料，以莫來石為添加劑，在增加粉料流動性的基礎上，通過干壓成型實現高抗熱震性高溫煙氣過濾陶瓷的制備。

本發明的目的通過如下技術方案實現：

一種高抗熱震性高溫煙氣過濾陶瓷的制備方法，包括如下步驟：

（1）按配方稱取原料，球磨0.5~24小時，過80目篩；

（2??成型得陶瓷坯體；

（3）將陶瓷坯體緩慢加熱到200℃，在1100~1500℃保溫5分鐘~6小時，即得過濾陶瓷；

所述原料的配方以重量份數計如下：

β－堇青石????????????20~100份

鉀長石????????????????0.1~50份

鋰輝石????????????????0.1~50份

高嶺土????????????????0.1~50份

莫來石????????????????0.1~50份

造孔劑????????????????1~100份

三聚磷酸鈉????????????0.1~5份

水????????????????????60~130份。

所述造孔劑為碳粉、淀粉、碳化硅粉、石灰石、木屑、煤渣或陶瓷廢料中的一種或兩種以上的混合物。

所述緩慢加熱到200℃是以1~2℃/min的升溫速度升溫到200℃。

所述球磨為濕法球磨。

所述成型為干壓成型、冷等靜壓成型或注漿成型。