CN106345321A - 梯形高效除尘无机膜及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种梯形高效除尘无机膜及其制造方法，属于除尘无机膜领域。该无机膜由以下原料制备得到：以质量百分比计，所述原料包括碳化硅50～85%、氧化铝5～30%、高岭土5～30%、氧化锆2～20%和纤维素0.05～0.3%。制得的无机膜具有独有的梯形结构，在同等体积情况下其过滤面积增大3倍，该无机膜具备抗超细粉尘堵塞的能力与优良的耐油耐水性，耐高温抗酸碱腐蚀、表面阻力低、除尘效率高、使用寿命长等特点。

Description

梯形高效除尘无机膜及其制造方法
技术领域
本发明属于除尘无机膜领域，具体涉及一种梯形高效除尘无机膜及其制造方法。
背景技术
众所周知，煤炭是人类生产生活的主要能源之一，但是煤炭在燃烧功能过程中产生大量热能的同时，还会产生大量带有烟尘颗粒的高温气体，如果这些气体没有经过技术处理就排放到空气中，将会严重影响附近生物的生存以及人类的健康，因此，环保越来越受到人们的重视，而现有的化工、石化电力等的高温烟气除尘常用的电离除尘、高分子材料滤材、布袋除尘等都不能满足高温、新标准的排放要求，因此，亟待开发一种新型高效除尘材料。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种梯形高效除尘无机膜，该无机膜由以下原料制备得到：以质量百分比计，所述原料包括碳化硅50～85%、氧化铝5～30%、高岭土5～30%、氧化锆2～20%和纤维素0.05～0.3%。
优选的，上述梯形高效除尘无机膜中，以质量百分比计，所述原料包括碳化硅55～80%、氧化铝10～25%、高岭土8～25%、氧化锆2～16%和纤维素0.05～0.3%。
其中，上述梯形高效除尘无机膜中，所述碳化硅的纯度≥97%，粒度为10～90μm。
其中，上述梯形高效除尘无机膜中，所述氧化铝为α-氧化铝或γ-氧化铝。
其中，上述梯形高效除尘无机膜中，所述纤维素为木质纤维素。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述梯形高效除尘无机膜的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
（1）、以质量百分比计，将碳化硅50～85%、氧化铝5～30%、高岭土5～30%、氧化锆2～20%和纤维素0.5～3%混合均匀，研磨至粒径为10～40μm，得到混合粉体；
（2）、将上述混合粉体与占混合粉体质量5～15%的水充分混合均匀，得到浆料；
（3）、将上述浆料涂覆于梯形模具中，采用等静压成型或塑压成型方式，压制成型，干燥后，于1450～1550℃烧制而成。
其中，上述梯形高效除尘无机膜的制备方法中，步骤（3）中所述等静压成型的具体条件为：压力1450～1650kgf/cm2，温度1000～1200℃，保压时间15～20min。
其中，上述梯形高效除尘无机膜的制备方法中，步骤（3）中所述塑压成型的具体条件为：压力1450～1650kgf/cm2，温度1000～1200℃，保压时间15～20min。
其中，上述梯形高效除尘无机膜的制备方法中，步骤（3）中所述烧制分3次进行，每次烧制时间均为12～15h。
本发明的有益效果是：本发明采用无机材料制备得到梯形无机膜，该无机膜在同等体积情况下其过滤面积增大3倍，具备抗超细粉尘堵塞的能力与优良的耐油耐水性，耐高温抗酸碱腐蚀、表面阻力低、除尘效率高、使用寿命长等特点；且其制造难度小，应用范围广。
附图说明
图1为梯形平板膜截面图；
图2为梯形管式膜截面图。
附图标记：1-梯形平板膜，2-梯形管式膜。
具体实施方式
本发明提供了一种梯形高效除尘无机膜，该无机膜由以下原料制备得到：以质量百分比计，所述原料包括碳化硅50～85%、氧化铝5～30%、高岭土5～30%、氧化锆2～20%和纤维素0.05～0.3%。
优选的，上述梯形高效除尘无机膜中，以质量百分比计，所述原料包括碳化硅55～80%、氧化铝10～25%、高岭土8～25%、氧化锆2～16%和纤维素0.05～0.3%。
其中，上述梯形高效除尘无机膜中，所述碳化硅的纯度≥97%，粒度为10～90μm；所述氧化铝为α-氧化铝或γ-氧化铝；所述纤维素为木质纤维素。
进一步的，本发明还提供了上述梯形高效除尘无机膜的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
（1）、以质量百分比计，将碳化硅50～85%、氧化铝5～30%、高岭土5～30%、氧化锆2～20%和纤维素0.5～3%混合均匀，研磨至粒径为10～40μm，得到混合粉体；
（2）、将上述混合粉体与占混合粉体质量5～15%的水充分混合均匀，得到浆料；
（3）、将上述浆料涂覆于梯形模具中，采用等静压成型或塑压成型方式，压制成型，干燥后，于1450～1550℃烧制而成；其中，成型的具体条件为：压力1450～1650kgf/cm2，温度1000～1200℃，保压时间15～20min。
其中，上述梯形高效除尘无机膜的制备方法中，步骤（3）中所述烧制分3次进行，每次烧制时间均为12～15h。
由上述方法制备得到的无机膜，可进一步加工得到管式膜和平板膜，并且其过滤管、板内、外部形状特点是具有钢琴平面一样的对称“梯形”，在同等体积情况下使其过滤面积增大3倍，故装配成除尘器后所占的空间仅为相同过滤面积的袋式除尘器的一半，附属部件也因此小型化，具有节省空间的特点。另外，根据气体动力学原理，也利于脉冲反吹清理膜表面，不易堵塞。
下面结合实施例对本发明作进一步解释和说明，但并不因此限定本发明的保护范围。
实施例1
梯形高效除尘无机膜按照以下步骤制备得到：
（1）、以质量百分比计，将碳化硅55%（其粒度为40μm，纯度为97%）、α-氧化铝25%、高岭土8%、氧化锆16%和纤维素0.05%，混合均匀，研磨至粒径为30μm，得到混合粉体；
（2）、将上述混合粉体与占混合粉体质量15%的水充分混合均匀，得到浆料；
（3）、将上述浆料涂覆于梯形模具中，采用等静压成型方式，压制成型，干燥后，于1450℃反复烧结3次，每次烧结12h；其中，等静压成型的具体条件为：压力1550kgf/cm2，温度1050℃，保压时间18min。
实施例2
梯形高效除尘无机膜按照以下步骤制备得到：
（1）、以质量百分比计，将碳化硅80%（其粒度为60μm，纯度为99%）、α-氧化铝10%、高岭土25%、氧化锆8%和木质纤维素0.1%，混合均匀，研磨至粒径为50μm，得到混合粉体；
（2）、将上述混合粉体在高速搅拌条件下与占混合粉体质量12%的水混合均匀，得到浆料；
（3）、将上述浆料涂覆于梯形模具中，采用塑压成型方式，压制成型，干燥后，于1500℃反复烧结3次，每次烧结12h，烧制而成；其中，塑压成型的具体条件为：压力1600kgf/cm2，温度1200℃，保压时间15min。
实施例3
梯形高效除尘无机膜按照以下步骤制备得到：
（1）、以质量百分比计，将碳化硅70%（其粒度为50μm，纯度为97%）、γ-氧化铝16%、高岭土15%、氧化锆12%和纤维素0.08%，混合均匀，研磨至粒径为20μm，得到混合粉体；
（2）、将上述混合粉体在高速搅拌条件下与占混合粉体质量15%的水混合均匀，得到浆料；
（3）、将上述浆料涂覆于梯形模具中，采用塑压成型方式，压制成型，干燥后，于1500℃反复烧结3次，每次烧结14h，烧制而成；其中，塑压成型的具体条件为：压力1600kgf/cm2，温度1150℃，保压时间18min。
经本领域常规方法检测，上述实施例1～3制得的梯形除尘无机膜具有以下特点：a、耐高温抗酸碱腐蚀，耐温度达到1400℃，耐酸性≥98%；b、清灰效果好，脉冲反吹气流的作用力不会如同布袋变形后被缓冲吸收而减弱；c、粉尘捕集率高，一般情况除尘器排气含尘浓度均可保持在2mg/M3以下；d、压力损失稳定，且使用寿命长；e、除尘结构紧凑，由于过滤片表面形状呈“梯形”，展开后的表面是其同体积表面积的3倍；故装配成除尘器后所占的空间仅为相同过滤面积的袋式除尘器的一半，附属部件也因此小型化，所以具有节省空间的特点；f、维护成本低且方便，而袋式收尘器常常因肮脏的环境无人愿意从事换袋工作。
上述实施例仅仅是为清楚的说明所作的举例，并非对实施方式所作的限定。对于所属技术领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，在此无法对所有的实施方式予以一一举例，而由此所引伸出的显而易见的变化或改动仍在本专利发明创造的保护范围之内。

Claims (9)

1.梯形高效除尘无机膜，其特征在于，该无机膜由以下原料制备得到：以质量百分比计，所述原料包括碳化硅50～85%、氧化铝5～30%、高岭土5～30%、氧化锆2～20%和纤维素0.05～0.3%。
2.根据权利要求1所述的梯形高效除尘无机膜，其特征在于，以质量百分比计，所述原料包括碳化硅55～80%、氧化铝10～25%、高岭土8～25%、氧化锆2～16%和纤维素0.05～0.3%。
3.根据权利要求1或2所述的梯形高效除尘无机膜，其特征在于，所述碳化硅的纯度≥97%，粒度为10～90μm。
4.根据权利要求1或2所述的梯形高效除尘无机膜，其特征在于，所述氧化铝为α-氧化铝或γ-氧化铝。
5.根据权利要求1或2所述的梯形高效除尘无机膜，其特征在于，所述纤维素为木质纤维素。
6.权利要求1～5任一项所述梯形高效除尘无机膜的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
（1）、以质量百分比计，将碳化硅50～85%、氧化铝5～30%、高岭土5～30%、氧化锆2～20%和纤维素0.5～3%混合均匀，研磨至粒径为10～40μm，得到混合粉体；
（2）、将上述混合粉体与占混合粉体质量5～15%的水充分混合均匀，得到浆料；
（3）、将上述浆料涂覆于梯形模具中，采用等静压成型或塑压成型方式，压制成型，干燥后，于1450～1550℃烧制而成。
7.根据权利要求6所述梯形高效除尘无机膜的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述等静压成型的具体条件为：压力1450～1650kgf/cm2，保压时间15～20min。
8.根据权利要求6所述梯形高效除尘无机膜的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述塑压成型的具体条件为：压力1450～1650kgf/cm2，保压时间15～20min。
9.根据权利要求6所述梯形高效除尘无机膜的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述烧制分3次进行，每次烧制时间均为12～15h。
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