[發明專利]一種用于干熄焦除塵的過濾材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810214295.0
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN108514772B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 陳海燕
• 申請（專利權）人: 聊城國奧信息技術有限公司
• 主分類號: B01D39/14
• 分類號: B01D39/14;B01D39/20;C09D1/00;C09D1/02;D04H1/4382;D06B3/10;D06B15/00;D06C7/00;D06M11/46
• 代理公司: 北京華識知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 喬浩剛

本發明公開了一種用于干熄焦除塵的過濾材料及其制備方法，用于干熄焦除塵的過濾材料包括增強基布層、陶瓷纖維層；增強基布層為不銹鋼纖維與玄武巖纖維混紡制得；制備陶瓷纖維層的原料包括：氧化硅20份～40份、氧化鋁20份～40份、高嶺土2份～10份、硅酸鈉5份～15份、水20份～35份；用于干熄焦除塵的過濾材料負載有ZrO₂。本發明制備的用于干熄焦除塵的過濾材料的耐高溫性能突出，抗撕拉性能好，過濾阻力較小，能夠承受較高的過濾風速，并且制備方法簡單，制備工藝易操作，適合大規模生產。

技術領域

本發明涉及過濾材料技術領域，具體涉及一種用于干熄焦除塵的過濾材料及其制備方法。

背景技術

焦化廠的生產中，濕熄焦產生的水蒸氣含有大量的硫、顆粒、重金屬等不僅嚴重污染大氣，還浪費大量熱能，現在的焦炭生產已逐步將濕熄焦改為干熄焦，以氮氣為循環氣體，通過換熱將焦炭的熱量傳遞給氮氣，但從干熄爐出來的循環氮氣中夾雜著大量的粉塵、顆粒、雜質氣體，會堵塞管道，影響后續對高溫氮氣的利用，因此需要對其進行除塵處理。目前廣泛使用的除塵裝置為袋式除塵器，袋式除塵器是通過過濾材料以及附著在過濾材料上的粉塵層的機械過濾作用而達到除塵的目的。常見的袋式除塵器的過濾材料通常具有較好的過濾效果，基本能夠滿足極端的工作環境，但其強度較差、抗高溫性能不佳，而多空陶瓷材料雖能耐高溫、耐酸堿，但其在較大的外載荷沖擊和熱應力作用下易發生材料斷裂。

中國專利CN106139739A公開了一種過濾材料及其在袋式除塵器中的應用，通過將玄武巖纖維和玻璃纖維按照重量份比2～4:1混合，織造成濾布，再經化學溶液浸漬后烘干得到，化學溶液通過如下成分混合而成：水、水性無機樹脂、聚乙二醇、三乙醇胺、納米石墨、納米二氧化硅。該專利制備的過濾材料對粉塵吸附力弱，除塵袋的阻力較小，使用壽命長，但是該專利制備的過濾材料只適合在低溫氣體中使用，不適合高溫環境下應用。

中國專利CN104971547A公開了一種三維正交織物袋式除塵設備用高溫氣體過濾材料的制備方法，包括：采用兩層或兩層以上長絲紗作為三維織物的經紗，三層或三層以上空氣變形紗作為三維織物的緯紗，兩層Z紗作為三維織物的Z向捆綁紗，紡織得到三維正交織物袋式除塵設備用高溫氣體過濾材料。該專利以碳纖維長絲紗、玻璃纖維長絲紗或玄武巖纖維長絲紗作為三維織物的經紗，以芳綸纖維空氣變形紗或者聚苯并噁唑纖維空氣變形紗為緯紗，制備的袋式除塵設備用高溫氣體過濾材料的強度較大，過濾性能突出，但是該專利過濾材料的制備方法復雜，空氣阻力較大，耐高溫性不佳。

因此，急需研究開發一種具有抗高溫、耐酸堿、高效低阻、并且具有一定彈性的高強度力學性能的過濾材料及其制備方法。

發明內容

本發明針對上述問題，提供一種用于干熄焦除塵的過濾材料及其制備方法。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：用于干熄焦除塵的過濾材料包括增強基布層、陶瓷纖維層；增強基布層為不銹鋼纖維與玄武巖纖維混紡制得；制備陶瓷纖維層的原料包括：氧化硅20份～40份、氧化鋁20份～40份、高嶺土2份～10份、硅酸鈉5份～15份、水20份～35份；用于干熄焦除塵的過濾材料負載有ZrO₂。其中，氧化硅的粒徑為10微米～20微米；氧化鋁的粒徑為1 微米～20微米；高嶺土的粒徑為1微米～15微米；硅酸鈉的粒徑為5微米～15 微米，硅酸鈉作為陶瓷纖維層的粘結劑，可以增加陶瓷纖維層的強度，減少加熱過程中出現裂紋現象，高溫處理過程中保持含有少量的水可以調節陶瓷纖維層的孔大小，提高氣孔率，增加過濾材料的力學性能。

進一步的，增強基布層中不銹鋼纖維與玄武巖纖維的重量比為1:2～4。

進一步的，ZrO₂的負載量為5％～10％。

進一步的，制備陶瓷纖維層的原料按其重量份包括：氧化硅30份、氧化鋁30份、高嶺土6份、硅酸鈉10份、水28份。