CN107376659B - 非对称管状过滤元件坯体的制造设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了非对称管状过滤元件坯体的制造设备，所述非对称管状过滤元件坯体包括管状且多孔的支撑体以及位于所述支撑体内壁的涂层，所述涂层由浆料附着于所述支撑体的内壁经干燥而成，所述制造设备包括浸膜组件、密封部以及驱动所述支撑体在水平方向转动的驱动组件；所述浸膜组件包括进料装置、与所述支撑体立放时的底部配合的堵头、贯穿所述堵头的排液管以及设于所述排液管上的阀门；所述密封部包括分别与所述支撑体两端匹配的第一密封部和第二密封部；所述驱动组件包括与所述第一密封部和第二密封部连接的转轴以及驱动所述转轴转动的电机。本发明结构简单，可以制备出厚度均匀的涂层，生产效率高。

Description

非对称管状过滤元件坯体的制造设备

技术领域

本发明涉及非对称管状过滤元件技术领域，具体而言，涉及非对称管状过滤元件坯体的制造设备。

背景技术

非对称管状过滤元件是指在过滤方向上过滤孔径呈梯度变化的非对称管状过滤元件。非对称管状过滤元件的孔径由内之外沿径向依次增大或缩小。其中，对于所述孔径依次增大的非对称管状过滤元件的内层结构称为内膜，外层结构称为支撑体；对于所述孔径依次减小的非对称管状过滤元件的内层结构称为支撑体，外层结构称为外膜；内膜和外膜可统称为膜层。

对于具有通过粉末冶金法制备的膜层的非对称管状过滤元件通常包括以下步骤：1)在支撑体表面附着浆体(将膜粉加入分散剂中制得)并干燥形成涂层；2)对附着浆体的支撑体进行二次烧结，使涂层转化为内膜或外膜(膜层)。目前，附着浆体的主要制备工艺为喷涂或浸渍。

喷涂易于理解，喷涂虽然容易单独形成内膜或外膜，但是由于难以形成厚度均匀的涂层，导致最终的膜层表面不平整，易在烧结过滤成产生裂纹或使膜层的孔径不均匀。

浸渍则需要配以特别的设备，以防止制备内膜时使支撑体的外部沾上浆体或制备外膜时使支撑体的内部沾上浆体。例如，制备内膜主要采用以下方法：配制一定体积浆体倒入管状浸膜工装内，将支撑体外表面密封浸入浆体中，一定时间后支撑体内表面吸附一定量的浆体。这种浸膜工艺不仅操作过程复杂，且浸渍完后支撑体表面附着的浆体向下流动，在支撑体内表面形成一道道流痕，导致膜层厚度不均匀，在烧结时产生裂纹，内膜孔径不均匀。

发明内容

本发明的主要目的在于提供非对称管状过滤元件坯体的制造方法和制造设备，以解决现有技术中的非对称管状过滤元件存在的膜层厚度和孔径分布不均匀以及存在裂纹的问题。同时，还要提供非对称管状过滤元件的制造方法和制造设备，以制备性能优异的非对称管状过滤元件。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种非对称管状过滤元件坯体的制造方法。所述非对称管状过滤元件坯体包括管状且多孔的支撑体以及位于所述支撑体内壁的涂层，所述涂层由浆料附着于所述支撑体的内壁经干燥而成，该非对称管状过滤元件坯体的制造方法包括以下步骤：

1)获取支撑体和浆料：所述浆料包括第一原料粉和分散剂；所述支撑体的孔径为所述第一原料粉的粒径的1～3倍；

2)注浆：将所述支撑体立放并将所述支撑体的下方堵住，然后使所述支撑体的内部充满所述浆料并保持至少10s，然后使所述支撑体内的浆料从下方自然流出；

3)制备所述涂层：将所述支撑体倒放并将所述支撑体的两端密封，然后使所述支撑体在水平方向转动，从而使所述支撑体内已注入的浆料中的第一原料粉在离心作用下附着于所述支撑体的内壁，而已注入的浆料中的分散剂在离心作用下穿过所述支撑体的管壁，从而得到所述非对称管状过滤元件坯体的前体；

4)干燥：将所述前体干燥，即得到所述非对称管状过滤元件坯体。

所述“立放”是指使所述支撑体的中心轴垂直于水平面；所述“倒放”是指使所述支撑体的中心轴与水平面平行；所述“使所述支撑体在水平方向转动”是指使支撑体转动的转动轴与所述中心轴平行；本发明的非对称管状过滤元件坯体的制造方法首次想到将离心原理应用于浆体的附着，可以带来以下优点：

1)在离心力作用下，第一原料粉进一步朝向支撑体运动，使得第一原料粉与支撑体紧密接触，可以提升烧结后膜层与支撑体之间的结合力，膜层不易脱落；同时，传统的制备方法中需要在干燥之后对所述非对称管状过滤元件坯体进行压制以提升第一原料粉的致密度，而本申请的制造方法制备得到的所述非对称管状过滤元件坯体中的第一原料粉已堆积得较为致密，因为可以取消压制过滤或可以降低压制的时间或压制力的大小；

2)浆体中的第一原料粉由于大小不同，受到的离心力也不同，粒径较大的第一原料粉受到的离心力大而先到达支撑体表面，粒径较小的第一原料粉受到的离心力小而后到达支撑体表面，这样使得涂层具有层状的粉层结构，每一层具有颗粒大小基本一致的第一原料粉，由这样的涂层烧结得到的膜层的孔径较为均匀，表面光滑、平整；

3)分散剂受到离心力作用而穿过支撑体的管壁以致被甩出，从而减少了干燥时间、缩短烧结时间，减少了第一原料粉在烧结时产生的应力集中，避免膜层产生裂纹和针孔；

4)未牢固粘附于支撑体上的浆料还具有一定的流动性，支撑体在离心作用下的水平方向转动使得这些浆体重新分布均匀并与支撑体牢固结合，所得膜层的品质更高；

5)由于支撑体的孔隙分布是蜿蜒曲折的，因此，浆体中的第一原料粉是难以穿过支撑体的管壁以致被甩出的；但是如果第一原料粉的粒径较大，那么第一原料粉就难以部分进入支撑体的孔隙，这会使得膜层与支撑体的结合力较差，膜层易脱落；因此，为了进一步确保第一原料粉不被甩出和使膜层与支撑体的结合力更强，所述支撑体的孔径最好为所述第一原料粉的粒径的1～3倍；优选地，所述支撑体的孔径为所述第一原料粉的粒径的1.8～2.5倍。

进一步地，所述支撑体的管壁厚度为1～6mm；所述支撑体的内径为20～100mm；所述涂层的厚度为0.01～2mm。由于支撑体会受到离心作用，因此，为了防止支撑体变形，支撑体需要具有一定的厚度和内径，以获得适宜的刚度。而膜层的孔径较小，因此，当涂层的厚度为0.01～2mm时，烧结所得的膜层可以在保持较好过滤效果的前提下降低过滤压力。优选地，所述支撑体的管壁厚度为2～4mm；所述支撑体的内径为30～75mm；所述涂层的厚度为0.05～1mm。

进一步地，使所述支撑体的内部充满所述浆料的时间为15～35s。由此，获得厚度适宜的涂层。

进一步地，所述支撑体转动的转速为100～500r/min，转动的时间为2～20min。若转速太慢，则效率太低；若转速太高，不仅可能导致分散剂快速被甩出而致使第一原料粉来不及均匀地分布，还会对支撑体的刚度有较高的要求。优选地，所述支撑体转动的转速为200～300r/min，转动的时间为5～15min。

进一步地，所述支撑体的制备包括以下步骤：1)制备第二原料粉，然后将该第二原料粉压制成支撑体前驱体，所述支撑体前驱体具有所述支撑体的形状；2)将所述支撑体前驱体烧结，即得到所述支撑体。即支撑体和膜层均由烧结金属多孔材料或烧结陶瓷多孔材料构成，这样不仅可以使支撑体承受涂层烧结过程中的高温，而且可以在涂层的烧结过程中与膜层形成冶金结合，结合力更强；并且该支撑体的前驱体是由第二原料粉直接压制而成，支撑体易具有较好的刚度，可以在承受较高离心力的前提下降低支撑体的厚度。

进一步地，该方法采用的设备包括浸膜组件、密封部以及驱动所述支撑体在水平方向转动的驱动组件；所述浸膜组件包括进料装置、与所述支撑体立放时的底部配合的堵头、贯穿所述堵头的排液管以及设于所述排液管上的阀门；所述密封部包括分别与所述支撑体两端匹配的第一密封部和第二密封部；所述驱动组件包括与所述第一密封部和第二密封部连接的转轴以及驱动所述转轴转动的电机。由此，该设备结构简单，集注浆和离心为一体，可以显著提升生产效率。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，还提供了一种制备非对称管状过滤元件的方法。该制备非对称管状过滤元件的方法包括以下步骤：

1)采用上述非对称管状过滤元件坯体的制造方法来制备非对称管状过滤元件坯体；

2)将所述非对称管状过滤元件坯体烧结，使所述非对称管状过滤元件坯体中的涂层转化为具有过滤功能的膜层，即得到所述非对称管状过滤元件。

采用由上述非对称管状过滤元件坯体的制造方法所制备的非对称管状过滤元件坯体来烧结获得的非对称管状过滤元件中的膜层的厚度和孔径分布均匀，不会产生裂纹和针孔。该膜层为内膜。

进一步地，所述支撑体和所述膜层由同种具有亲和性的烧结金属多孔材料或烧结陶瓷多孔材料构成。由此，可以确保支撑体与膜层之间不因材料不同而发生脱离。

进一步地，所述第一原料粉的粒径为1～12μm；所述第二原料粉为粒径为-200～+400目。由此，容易使支撑体的孔径与第一原料粉的粒径相匹配，获得孔径适宜的非对称管状过滤元件。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，还提供了非对称管状过滤元件坯体的制造设备，所述非对称管状过滤元件坯体包括管状且多孔的支撑体以及位于所述支撑体内壁的涂层，所述涂层由浆料附着于所述支撑体的内壁经干燥而成，所述制造设备包括浸膜组件、密封部以及驱动所述支撑体在水平方向转动的驱动组件；所述浸膜组件包括进料装置、与所述支撑体立放时的底部配合的堵头、贯穿所述堵头的排液管以及设于所述排液管上的阀门；所述密封部包括分别与所述支撑体两端匹配的第一密封部和第二密封部；所述驱动组件包括与所述第一密封部和第二密封部连接的转轴以及驱动所述转轴转动的电机。

使用时，首先采用进料装置使支撑体内充满浆料，使部分浆料在自身压力作用下附着于支撑体的内表面，然后启动电机使转轴转动，即可使支撑体转动，从而使浆料分布均匀和增加第一原料粉与支撑体的结合力。可见，本发明的非对称管状过滤元件坯体的制造设备的结构简单，不仅可以制备出厚度均匀的涂层，而且可以显著提升生产效率。

进一步地，所述浸膜组件还包括盛放所述浆料的储存罐，所述储存罐与所述排液管导通；所述进料装置包括与所述储存罐连接的进液管以及设于所述进液管上的泵。由此，由排液管排出的浆料可以直接被再次利用。

进一步地，还包括控制所述阀门闭合的第一控制器和控制所述泵的运行的第二控制器。由此，智能化地控制涂层的厚度。

进一步地，所述储存罐中设有搅拌器。由此，使储存罐中浆料的成分始终均匀分布。

进一步地，还包括注浆机构，所述注浆机构包括设于所述第一密封部和/或第二密封部上的使所述支撑体内部和外部导通的浆料流通通道。由此，当通过浸膜组件所附着的浆体量不足时，可以通过注浆机构增加浆体。

注浆机构与驱动组件的相对位置关系可以是以下三种：

第一种，转轴和浆料流通通道不重合，即需要在第一密封部和/或第二密封部上开设两个孔，此时，所述注浆机构应当还包括与所述浆料流通通道匹配的第一堵头，由于转轴不参与注浆，因此转轴可以是实心结构。由此，防止离心时浆料从浆料流通通道中被甩出。

第二种，所述转轴包括穿过所述浆料流通通道的供所述浆料流动的中空管状部，所述注浆机构还包括设于位于所述支撑体内部的中空管状部上的与所述支撑体内部导通的出浆孔以及设于位于所述支撑体外部的中空管状部上的注浆孔。由此，在转动之前，桨体在支撑体的底部分布更均匀，有利于获得厚度更均匀的涂层。

第三种，所述转轴包括穿过所述浆料流通通道的供浆料流动的中空管状部，所述注浆机构还包括设于所述支撑体内部的中空管状部上的与所述支撑体内部导通的出浆孔以及设于所述支撑体外部的中空管状部上的注浆孔。由此，仅在密封部上开设一个孔，即使转轴和浆料流通通道重合，使得结构更为紧凑，密封效果更好。

进一步地，还包括与所述注浆孔匹配的第二堵头。由此，防止离心时浆料从注浆孔被甩出。

进一步地，所述第一密封部和/或第二密封部的材质为弹性材料；所述堵头的材质为弹性材料。由此，易获取且密封效果好。

进一步地，还包括对所述转轴进行定位的定位机构。由此，使支撑体的转动过程中更加稳定。

进一步地，还包括箱体，所述箱体上设有与所述转轴匹配的转孔。由此，在防止分散剂飞溅的同时回收分散剂。

进一步地，所述支撑体的管壁厚度为1～6mm；所述支撑体的内径为20～100mm；所述涂层的厚度为0.01～2mm。由于支撑体会受到离心作用，因此，为了防止支撑体变形，支撑体需要具有一定的厚度和内径。而膜层的孔径较小，因此，当涂层厚度为0.01～2mm，由该涂层烧结所得的膜层可以在保持较好过滤效果的前提下降低过滤压力。优选地，所述支撑体的管壁厚度为2～4mm；所述支撑体的内径为30～75mm；所述涂层的厚度为0.05～1mm。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，还提供了制备非对称管状过滤元件的设备，所述非对称管状过滤元件由非对称管状过滤元件坯体烧结而成，所述制造设备包括制造所述非对称管状过滤元件坯体的设备、干燥所述非对称管状过滤元件坯体的设备和烧结所述非对称管状过滤元件坯体的设备，其中，所述制造所述非对称管状过滤元件坯体的设备为上述的非对称管状过滤元件坯体的制造设备。

本发明的制备非对称管状过滤元件的设备的结构简单，不仅可以制备出厚度和孔径均匀、无裂痕、针孔等缺陷的膜层，而且可以显著提升生产效率。

可见，本发明的非对称管状过滤元件坯体的制造方法将离心原理引入传统的涂层制备过程，不仅工艺简单，而且可以得到厚度分布非常均匀的涂层。本发明的非对称管状过滤元件坯体的制造设备的结构简单，可显著提升涂层的制备速度。应用该非对称管状过滤元件坯体的制造方法和制造设备的非对称管状过滤元件的制造方法和制造设备可以显著提升制备非对称管状过滤元件的生产效率和膜层的品质。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来辅助对本发明的理解，附图中所提供的内容及其在本发明中有关的说明可用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例1的非对称管状过滤元件坯体的制造设备的浸膜组件的剖视图。

图2为本发明实施例1的非对称管状过滤元件坯体的制造设备的制造设备的密封部和驱动组件的剖视图。

图3为本发明实施例2的非对称管状过滤元件坯体的制造设备的制造设备的密封部和驱动组件的剖视图。

图4为本发明实施例3的非对称管状过滤元件坯体的制造设备的制造设备的密封部和驱动组件的剖视图。

图5为本发明实施例4的非对称管状过滤元件坯体的制造设备的制造设备的密封部和驱动组件的剖视图。

图6为本发明实施例5的非对称管状过滤元件坯体的制造设备的制造设备的密封部和驱动组件的剖视图。

图7为本发明实施例6的非对称管状过滤元件坯体的制造设备的制造设备的密封部和驱动组件的剖视图。

上述附图中的有关标记为：

1：支撑体；

21：第一密封部；

22：第二密封部；

3：浆料流通通道；

4：电机；

5：转轴；

51：第一转轴；

52：第二转轴；

53：中空管状部；

54：筒状部；

6：第一堵头；

7：出浆孔；

8：注浆孔；

9：第二堵头；

10：定位机构；

11：堵头；

12：排液管；

13：阀门；

14：储存罐；

15：进液管；

16：泵；

17：搅拌器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。在结合附图对本发明进行说明前，需要特别指出的是：

本发明中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。

此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一分部的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

关于本发明中术语和单位。本发明的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

以下本发明具体实施方式中所述的非对称管状过滤元件坯体包括管状且多孔的支撑体1以及位于所述支撑体1内壁的涂层，所述涂层由浆料附着于所述支撑体1的内壁经干燥而成；所述的非对称管状过滤元件由所述非对称管状过滤元件坯体烧结而成，烧结过程中，所述涂层转化为具有过滤功能的膜层。术语“气通量”指每千帕过滤压力下每小时每平方米的过滤面积下空气的渗透量。

实施例1

如图1和2所示的非对称管状过滤元件坯体的制造设备，包括浸膜组件、密封部以及驱动所述支撑体1在水平方向转动的驱动组件。

所述浸膜组件包括盛放所述浆料的储存罐14、进料装置、与所述支撑体1立放时的底部配合的堵头11、贯穿所述堵头11的排液管12以及设于所述排液管12上的阀门13。

所述储存罐14与所述排液管12导通。

所述进料装置包括与所述储存罐14连接的进液管15以及设于所述进液管15上的泵16。

所述储存罐14中设有搅拌器17。

所述密封部包括分别与所述支撑体1两端匹配的第一密封部21和第二密封部22。

所述第一密封部21、第二密封部22和堵头11的材质均为弹性材料，所述弹性材料为橡胶。

所述驱动组件包括与所述第一密封部21和第二密封部22连接的转轴5以及驱动所述转轴5转动的电机4。

还包括对所述转轴5进行定位的定位机构10。

还包括箱体，所述箱体上设有与所述转轴5匹配的转孔。

实施例2

本实施例的非对称管状过滤元件坯体的制造设备与实施例1所述的非对称管状过滤元件坯体的制造设备的区别在于：如图3所示，还包括注浆机构，所述注浆机构包括设于所述第一密封部21上的使所述支撑体1内部和外部导通的浆料流通通道3以及与所述浆料流通通道3匹配的第一堵头6；所述第一堵头6的材质均为弹性材料，所述弹性材料为橡胶。

实施例3

本实施例的非对称管状过滤元件坯体的制造设备与实施例2所述的非对称管状过滤元件坯体的制造设备的区别在于：如图4所示，所述第二密封部22也设有所述浆料流通通道3和所述第一堵头6。

实施例4

本实施例的非对称管状过滤元件坯体的制造设备与实施例1所述的非对称管状过滤元件坯体的制造设备的区别在于：如图5所示，还包括注浆机构，所述注浆机构包括设于所述第一密封部21和第二密封部22上的使所述支撑体1内部和外部导通的浆料流通通道3；所述转轴5包括穿过所述浆料流通通道3的供所述浆料流动的中空管状部53，所述注浆机构还包括设于位于所述支撑体1内部的中空管状部53上的与所述支撑体1内部导通的出浆孔7以及设于位于所述支撑体1外部的中空管状部53上的注浆孔8；所述注浆机构还包括与所述注浆孔8匹配的第二堵头9，所述第二堵头9与所述注浆孔8螺纹连接。

实施例5

本实施例的非对称管状过滤元件坯体的制造设备与实施例1所述的非对称管状过滤元件坯体的制造设备的区别在于：如图6所示，还包括注浆机构，所述注浆机构包括设于所述第二密封部22上的使所述支撑体1内部和外部导通的浆料流通通道3；所述转轴5包括与所述第一密封部21连接的第一转轴51以及与所述第二密封部22连接的第二转轴52，所述第二转轴52包括筒状部54，所述筒状部54与所述浆料流通通道3配合，所述注浆机构还包括设于所述筒状部54上的注浆孔8；所述注浆机构还包括与所述注浆孔8匹配的第二堵头9，所述第二堵头9与所述注浆孔8螺纹连接。

实施例6

本实施例的非对称管状过滤元件坯体的制造设备与实施例5所述的非对称管状过滤元件坯体的制造设备的区别在于：如图7所示，所述第一密封部21上也设有所述浆料流通通道3，对应地，所述第一转轴51包括筒状部54，所述筒状部54与所述浆料流通通道3配合，所述注浆机构还包括设于所述筒状部54上的注浆孔8。

本发明的非对称管状过滤元件的制造设备包括实施例1～6之一的非对称管状过滤元件的制造设备、干燥所述非对称管状过滤元件坯体的设备和烧结所述非对称管状过滤元件坯体的设备，其中，干燥所述非对称管状过滤元件坯体的设备和烧结所述非对称管状过滤元件坯体的设备均为现有的设备。

为了更加清楚地说明本发明非对称管状过滤元件坯体的制造方法的有益效果，以下通过具体的实施例7～11来说明，其中，所述实施例7～11均采用实施例1的非对称管状过滤元件坯体的制造设备。

实施例7～11的制备非对称管状过滤元件的方法均包括以下步骤：

(1)支撑体1制备：

①以钛粉和铝粉为第二原料粉，将粒径为-200～+400目、重量份数为66.7份的钛粉和粒径为-200～+400目、重量份数为33.3份的铝粉加入V型混料机中，混料8h；所述“-200～+400目”的含义为：表示第二原料粉能从200目的网孔漏过而不能从400目的网孔漏过，在筛选这种目数的第二原料粉时，将400目的筛网放在200目的筛网下面，在400目的筛网上留下的即为-200～+400目的第一粉体；

②选用硬脂酸作为造粒剂，将硬脂酸加入70℃的酒精中溶解，然后将步骤①中混合好的第二原料粉加入混合机中，在搅拌的过程中缓慢均匀加入硬脂酸溶液，搅拌5h，再通过造粒机进行造粒，筛网选用30目，然后在50℃的烘箱中烘干；

③组装模具，然后向模具型腔中加入造粒后的第二原料粉，通过冷等静压机将其压制成管形的支撑体前驱体，脱模；

④在所述支撑体前躯体的腔体内放入粒径为30目的空心球，然后将支撑体前驱体装入烧结舟中，然后入炉烧结，烧结温度为1250℃，烧结时间为6h，冷却后得到支撑体1，所得支撑体1的厚度、内径和孔径见表1；

(2)配置浆料：

①按表1中的第一原料粉的粒径和种类要求将第一原料粉加入V型混料机中，混料8h；其中，A为支撑体1的孔径，B为第一原料粉中钛粉的粒径，C为第一原料粉中铝粉的粒径；

②将乙二醇加入无水乙醇中，乙二醇与无水乙醇的体积比＝1:9，混合混匀；

③将混合好的第一原料粉在搅拌的过程中缓慢加入乙二醇酒精混合液中，每1g第一原料粉加入2ml乙二醇无水乙醇混合液，搅拌30min后再超声10min，即得到浆料；

表1为第一原料粉的组成及配比。

(3)制备涂层：

①将步骤(1)制备得到的支撑体1按照如图1所示的连接关系安装好，使所述支撑体1的内部充满所述浆料并保持至少10s，具体的保持时间见表2；

②打开阀门13并放掉所述支撑体1内部的浆料，然后按照如图2所示的连接关系安装好；

③启动电机4，使支撑体1在100～500r/min的转速下转动2～20min，具体的转动参数见表2；

④自然干燥1h，即得到非对称管状过滤元件坯体；

表2为涂层制备的工艺参数以及涂层的参数。

(4)烧结：在步骤(3)制备得到的含有涂层的支撑体1的腔体内放入粒径为50目的空心球，按照表3所述的烧结参数进行烧结，整个烧结过程的升温速度为3℃/min，烧结完成即得到非对称管状过滤元件，该非对称管状过滤元件的孔径及性能参数见表3。

表3为涂层的烧结工艺参数以及膜层的参数。

通过实施例7～11可以得到以下结论：

1)当所述支撑体1的孔径为所述第一原料粉的粒径的1～3倍时，可以确保第一原料粉不被甩出，膜层与支撑体1的结合力更强；优选地，所述支撑体1的孔径为所述第一原料粉的粒径的1.8～2.5倍；

2)所述支撑体1的管壁厚度为1～6mm；所述支撑体1的内径为20～100mm时，支撑体1在转动过程中不易变形，此时，所述涂层的厚度为0.01～2mm，可以在保持较好过滤效果的前提下降低过滤压力。优选地，所述支撑体1的管壁厚度为2～4mm；所述支撑体1的内径为30～75mm；所述涂层的厚度为0.05～1mm；

3)当所述支撑体1转动的转速为100～500r/min，转动的时间为2～20min时，既可以保持较高的生产效率，又可使第一原料粉均匀地分布；优选地，所述支撑体1转动的转速为200～300r/min，转动的时间为5～15min；

4)当所述第一原料粉的粒径为1～12μm，所述第二原料粉为粒径为-200～+400目时，易获得孔径适宜、气通量高的非对称管状过滤元件；

5)使所述支撑体1的内部充满所述浆料并保持至少10s时，即可获得涂层。当使所述支撑体1的内部充满所述浆料的时间为15～35s时，可获得厚度适宜的涂层。

实施例12

实施例12与实施例9的区别在于：采用实施例5的非对称管状过滤元件坯体的制造设备，即在制备涂层的过程中，在打开阀门13放掉所述支撑体1内部的浆料之后，将支撑体1按照图6所示的连接关系安装好，然后从注浆孔8中往支撑体的内部注入50毫升的浆料，然后安装好第二堵头9并启动电机4。所得涂层的厚度为0.75mm。

以上对本发明的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。基于本发明的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.非对称管状过滤元件坯体的制造设备，所述非对称管状过滤元件坯体包括管状且多孔的支撑体（1）以及位于所述支撑体（1）内壁的涂层，所述涂层由浆料附着于所述支撑体（1）的内壁经干燥而成，其特征在于：所述制造设备包括浸膜组件、密封部以及驱动所述支撑体（1）在水平方向转动的驱动组件；

所述浸膜组件包括进料装置、与所述支撑体（1）立放时的底部配合的堵头（11）、贯穿所述堵头（11）的排液管（12）以及设于所述排液管（12）上的阀门（13）；

所述密封部包括分别与所述支撑体（1）两端匹配的第一密封部（21）和第二密封部（22）；

所述驱动组件包括与所述第一密封部（21）和第二密封部（22）连接的转轴（5）以及驱动所述转轴（5）转动的电机（4）；

还包括注浆机构，所述注浆机构包括设于所述第一密封部（21）和/或第二密封部（22）上的使所述支撑体（1）内部和外部导通的浆料流通通道（3）；

还包括在防止分散剂飞溅的同时回收分散剂的箱体，所述箱体上设有与所述转轴匹配的转孔。

2.如权利要求1所述的非对称管状过滤元件坯体的制造设备，其特征在于：所述浸膜组件还包括盛放所述浆料的储存罐（14），所述储存罐（14）与所述排液管（12）导通；所述进料装置包括与所述储存罐（14）连接的进液管（15）以及设于所述进液管（15）上的泵（16）。

3.如权利要求2所述的非对称管状过滤元件坯体的制造设备，其特征在于：还包括控制所述阀门（13）闭合的第一控制器和控制所述泵（16）的运行的第二控制器。

4.如权利要求2所述的非对称管状过滤元件坯体的制造设备，其特征在于：所述储存罐（14）中设有搅拌器（17）。

5.如权利要求1所述的非对称管状过滤元件坯体的制造设备，其特征在于：所述第一密封部（21）和/或第二密封部（22）的材质为弹性材料；所述堵头（11）的材质为弹性材料。

6.如权利要求1所述的非对称管状过滤元件坯体的制造设备，其特征在于：还包括对所述转轴（5）进行定位的定位机构（10）。

7.如权利要求1所述的非对称管状过滤元件坯体的制造设备，其特征在于：所述支撑体（1）的管壁厚度为1～6mm；所述支撑体（1）的内径为20～100mm；所述涂层的厚度为0.01～2mm。

8.非对称管状过滤元件的制造设备，所述非对称管状过滤元件由非对称管状过滤元件坯体烧结而成，所述制造设备包括制造所述非对称管状过滤元件坯体的设备、干燥所述非对称管状过滤元件坯体的设备和烧结所述非对称管状过滤元件坯体的设备，其特征在于：所述制造所述非对称管状过滤元件坯体的设备为权利要求1-7之一所述的非对称管状过滤元件坯体的制造设备。

Images