[發(fā)明專利]一種高導熱超疏水煙氣冷凝換熱表面及其制備方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910907464.3
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN110681549B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙欽新;樂明;梁志遠;王云剛;邵懷爽
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學
• 主分類號: B05D5/00
• 分類號: B05D5/00;B05D7/24;B05D3/00;B05D3/02;B05B11/06;C09D183/04;C09D7/61
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

1.一種高導熱超疏水煙氣冷凝換熱表面制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，料漿制備；

a.將硅藻土礦石進行粉碎處理到2000目以下；

b.將還原氧化石墨烯溶液加入到四氫呋喃中獲得均一穩(wěn)定的懸濁液；配置懸濁液時，每100mg還原氧化石墨烯對應(yīng)加入10g～25g的四氫呋喃；

其中，采用肼對氧化石墨烯進行還原，具體步驟如下：

將氧化石墨烯加入質(zhì)量分數(shù)為78％的肼中，在75℃～85℃的溫度下進行還原反應(yīng)，攪拌時間不少于12小時后獲得還原氧化石墨烯，并將其配置為濃度為30mg/mL～50mg/mL的溶液；

c.向懸濁液中加入硅藻土粉與氧化鋁，并在充分混合后，加入聚二甲基硅氧烷，獲得混合均勻且粘度合適的料漿；每100mg還原氧化石墨烯對應(yīng)加入1.5～3.5g的硅藻土粉與0.5～2.5g的氧化鋁，加入的聚二甲基硅氧烷與懸濁液的體積比為10:1；

步驟2，基體表面清洗；所述的基體為所需煙氣冷凝的換熱器表面；采用金相砂紙打磨基體表面，采用超聲波對基體進行清洗，并對基體進行干燥后完成對基體表面的清洗；基體表面超聲清洗分為兩步，首先以蒸餾水進行清洗，其次以乙醇作為溶劑進行清洗；

步驟3，料漿涂覆，采用噴涂、靜電紡絲或浸泡提拉中的任意一種將料漿涂覆于清洗后的基體表面；

步驟4，對涂覆料漿的基體進行烘干，烘干溫度為50℃～90℃，烘干時間為5分鐘～20分鐘；使得料漿中的有機溶劑完全揮發(fā)，最終在基體表面形成高導熱超疏水涂層，得到高導熱超疏水煙氣冷凝換熱表面，所述高導熱超疏水煙氣冷凝換熱表面的靜態(tài)接觸角可達到150°以上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導熱超疏水煙氣冷凝換熱表面制備方法，其特征在于，步驟b中，采用改進Hummer法制備氧化石墨烯，具體步驟如下：

將硫酸與磷酸按照(8～10):1的比例充分混合，然后加入的高錳酸鉀充分反應(yīng)后加入石墨片得到混合物，混酸與高錳酸鉀的比例為(15～40)mL:1g，高錳酸鉀和石墨片的質(zhì)量比為(3～9):1；在40℃～60℃的溫度下，攪拌時間不小于12小時后得到混合溶液，隨后將混合溶液冷卻至室溫；然后混合溶液在冰水浴下攪拌，同時加入質(zhì)量分數(shù)為30％的過氧化氫；每100mL溶液所需過氧化氫的體積為0.5～1.5mL，所得混合溶液以3000～5000rpm離心不少于2小時，之后分別用蒸餾水、鹽酸和乙醇進行清洗得到氧化石墨烯。

3.一種由權(quán)利要求1-2任意一項所述的方法制備得到的高導熱超疏水煙氣冷凝換熱表面，其特征在于，所述高導熱超疏水煙氣冷凝換熱表面的靜態(tài)接觸角可達到150°以上。