[發(fā)明專利]一種PTFE／SiO2固體顆粒及其制備方法和流化床換熱用途

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610011193.X
• 申請(qǐng)日: 2016-01-04
• 公開（公告）號(hào): CN105643826A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段連群;謝學(xué)民;趙詠梅;戴靖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津市天塑科技集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): B29B9/02
• 分類號(hào): B29B9/02;B29B9/12;C08L27/18;C08K3/36;F28D13/00
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 朱瑜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于硫化床換熱技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種PTFE/SiO2固體顆粒及其制備方 法和流化床換熱用途。

背景技術(shù)

列管式換熱器在工業(yè)應(yīng)用中相當(dāng)廣泛，在操作過程中為防止換熱器管內(nèi)結(jié)垢，從20 世紀(jì)70年代開發(fā)了流化床換熱技術(shù)，在換熱器管內(nèi)加入惰性固體顆粒，依靠惰性固體顆 粒在管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)破壞流動(dòng)邊界層，在防垢的同時(shí)強(qiáng)化傳熱，與單相傳熱模式相比，其傳熱 系數(shù)可提高10％～30％，大大提高了設(shè)備的傳熱性能。

流化床換熱技術(shù)的核心之一是換熱器中添加的惰性固體顆粒的選擇。不同惰性固體顆 粒的物性不同，其對(duì)垢層的破壞作用和強(qiáng)化傳熱的效果也不同，所添加的顆粒必須滿足以 下幾點(diǎn)：顆粒與介質(zhì)在操作條件下不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；綜合考慮顆粒的種類、形狀、密度、 導(dǎo)熱系數(shù)等因素，其既要有較高的力學(xué)性能，又要有良好的強(qiáng)化傳熱和防、除垢性能；顆 粒密度要適當(dāng)，即對(duì)管壁的碰撞力要足夠大但對(duì)壁面的磨損量要小。

目前，硫化床換熱器中所采用的固體顆粒材質(zhì)有玻璃、陶瓷、不銹鋼、聚四氟乙烯 (PTFE)、剛玉、石英砂等，其均為單一材質(zhì)。但由于這些顆粒物性不同，在不同程度上都 存在缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種PTFE/SiO2固體顆粒及其制備 方法和流化床換熱用途。

本發(fā)明使用復(fù)合固體顆粒用于硫化床換熱器中，具體是由SiO₂微粉和PTFE制備的復(fù)合 惰性固體顆粒用于硫化床傳熱中，技術(shù)創(chuàng)新效果明顯。

本發(fā)明通過將球形SiO₂微粉加入到PTFE中，混合均勻，經(jīng)糊狀擠出成型的方法制 備PTFE/SiO₂復(fù)合惰性固體顆粒。

本發(fā)明的目的之一是提供一種具有較高的力學(xué)性能，良好的強(qiáng)化傳熱和防、除垢性能， 顆粒密度適當(dāng)，即對(duì)管壁的碰撞力要足夠大但對(duì)壁面的磨損量要小等特點(diǎn)的PTFE/SiO2 固體顆粒。

本發(fā)明PTFE/SiO₂固體顆粒所采取的技術(shù)方案是：

一種PTFE/SiO₂固體顆粒，其特點(diǎn)是：用于流化床換熱PTFE/SiO₂固體顆粒的組 成為PTFE中含有SiO₂微粉。

本發(fā)明PTFE/SiO₂固體顆粒還可以采用如下技術(shù)方案：

所述的PTFE/SiO₂固體顆粒，其特點(diǎn)是：PTFE/SiO₂固體顆粒中SiO₂重量分?jǐn)?shù)為 1-12％。

所述的PTFE/SiO₂固體顆粒，其特點(diǎn)是：PTFE/SiO₂固體顆粒中SiO₂微粉粒徑為2-3 μm。

本發(fā)明的目的之二是提供一種具有工藝簡(jiǎn)單，操作方便，產(chǎn)品力學(xué)性能好、傳熱和防、 除垢性能優(yōu)、顆粒密度適當(dāng)?shù)忍攸c(diǎn)的PTFE/SiO2固體顆粒的制備方法。

本發(fā)明PTFE/SiO₂固體顆粒的制備方法所采取的技術(shù)方案是：

一種PTFE/SiO₂固體顆粒的制備方法，其特點(diǎn)是：PTFE/SiO₂固體顆粒的制備過程 包括以下步驟：

(1)原料混合：將聚四氟乙烯分散樹脂、溶劑和SiO₂混合均勻；

(2)擠出：將混合好的原料加入預(yù)成型機(jī)坯料腔；制坯；將壓制好的坯體加入糊膏 擠出機(jī)的推壓模腔；將坯體加入后預(yù)熱，推壓擠出棒材；

(3)燒結(jié)：將推壓好的棒材進(jìn)行干燥；干燥后再放入燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度 為300-400℃，自然冷卻；

(4)切粒：冷卻后成品切成顆粒，得到PTFE/SiO₂復(fù)合固體顆粒。

本發(fā)明PTFE/SiO₂固體顆粒的制備方法還可以采取如下技術(shù)方案：

所述的PTFE/SiO₂固體顆粒的制備方法，其特點(diǎn)是：原料混合時(shí)，將聚四氟乙烯分 散樹脂、溶劑和SiO₂在20-50℃溫度下混合均勻。