[發明專利]基于陶瓷基復合樹脂填料的氣液傳熱裝置及填料制備方法

有效

• 申請號: 202010730733.6
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111744453B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 郭亞東;褚世君;解彬;吳施鵬;徐榮;張昕
• 申請（專利權）人: 安徽國微華芯環境科技有限公司;張昕
• 主分類號: B01J19/30
• 分類號: B01J19/30
• 代理公司: 合肥方舟知識產權代理事務所(普通合伙) 34158
• 代理人: 劉躍

本發明公開了一種基于陶瓷基復合樹脂填料的氣液傳熱裝置及填料制備方法；該填料中，通過將樹脂纖維和導熱纖維添加到陶瓷基體中，形成了一種高效陶瓷基復合樹脂耐腐蝕填料。相較與普通填料，陶瓷基復合樹脂耐腐蝕填料拉伸強度和柔韌性更好，導熱性能更佳，耐腐蝕能力更強。

技術領域

本發明涉及填料領域，尤其涉及一種基于陶瓷基復合樹脂填料的氣液傳熱裝置及填料制備方法。

背景技術

目前工業上應用的填料主要為波紋填料、環形和鞍形填料。波紋填料由多個單層波紋填料片組裝而成。波紋填料按結構可分為絲網波紋填料、板波紋填料、脈沖波紋填料等，其材質又有紙質、金屬、塑料和陶瓷等之分。環形和鞍形包括拉西環、鮑爾環、階梯環、矩鞍環等，其材質有金屬、塑料和陶瓷等之分。

上述塑料填料大多是通過在材料表面壓制各種小孔、細紋或凸凹結構等來增加液體在填料表面分布的均勻性，以增大氣液傳熱傳質面積。但是由于材料本身都是疏水的，水流在材料表面難以形成水膜，而是以水滴或成股的方式流下，所以氣液接觸面積增大率較小，從而導致傳熱傳質效率較低。

金屬材質的填料則耐腐蝕性差，不能長期在堿性、酸性和鹽溶液的環境中使用。

紙質填料不僅帶強度差、有異味，而且長期使用在液體環境中還會有膠水溶解/分解的問題，從而導致出現填料片萎縮、松散、掉渣等現象，并導致傳熱傳質效率下降。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于陶瓷基復合樹脂填料的氣液傳熱裝置及填料制備方法，以解決上述技術問題。

本發明為解決上述技術問題，采用以下技術方案來實現：

一種基于陶瓷基復合樹脂填料的氣液傳熱裝置，所述填料包括兩條呈螺旋結構相互纏繞的邊框、若干薄片，兩條所述邊框之間通過若干薄片連接，所述邊框、薄片皆為陶瓷基復合樹脂材質。

優選的，所述填料填充于通風道中，所述通風道頂部敞開，所述通風道底部固設有支撐孔板，所述支撐孔板上開設有若干通風孔。

優選的，所述薄片厚度為0.3-0.8mm。

優選的，所述填料本體具有粗糙的表面。

優選的，所述薄片為四邊形。

一種基于陶瓷基復合樹脂填料的氣液傳熱裝置的填料制備方法，包括如下步驟：

(1)按重量份計，選取50-60份陶瓷漿料、20-30份樹脂纖維，將兩種材料攪拌均勻，得到陶瓷漿料a；

(2)按重量份計，選取40-50份陶瓷漿料、10-20份的導熱纖維，將兩種材料攪拌均勻，得到陶瓷漿料b；

(3)將陶瓷漿料a注入到模具a中，干燥，在設定的壓力下壓制，得到預制體a；

(4)將預制體a放入模具b中，并加入陶瓷漿料b，干燥，在設定的壓力下壓制，燒結后得到陶瓷基復合樹脂填料。

優選的，所述陶瓷漿料為陶瓷粉末、溶液和穩定劑混合制備。

優選的，所述溶液選自氧化硅溶膠、氧化鋁溶膠、氧化鋯溶膠、莫來石溶膠中的一種；所述穩定劑為氧化釔、鈣、鎂、氧化鈰中的一種。

優選的，所述導熱纖維的熱導率100w/(mk)，所述導熱纖維為碳纖維、金屬纖維其中一種。

優選的，所述樹脂纖維為聚乙烯(PE)纖維、聚氯乙烯(PVC)纖維、聚苯乙烯(PS)纖維、聚丙烯(PP)纖維和ABS纖維中的一種。

本發明的有益效果是：

(1)填料表面為粗糙表面，具有親水性，使液體在填料表面有良好的均勻分布性，且具有較大的氣液接觸面積，提高傳熱傳質效率；