CN113398686A - 一种电子元件及电子专用材料生产废气过滤及吸附材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电子元件及电子专用材料生产废气过滤及吸附材料，其特征在于，过滤及吸附材料以膨化石墨为主要吸附剂、以低强度多孔梯度陶瓷板为吸附剂支撑及预处理，制成整体过滤材料，可用于温度从常温至150℃温度的电子元件或电子专用材料生产过程中的油气；多孔梯度陶瓷板按质量分数计，包括以下成分：累托石40%‑60%；氧化铝5%‑10%；成孔剂35%‑50%。本发明提供的过滤及吸附材料以膨化石墨为主要吸附剂、以低强度多孔梯度陶瓷板为吸附剂支撑及预处理，制成整体过滤材料；吸附容量大、可清洗再生且对油气温度有较宽的适用范围，进而使用范围更广，综合性能更加优良地处理含油气体。

Description

一种电子元件及电子专用材料生产废气过滤及吸附材料
技术领域
本发明属于电子元件生产废弃过滤吸附技术领域，具体涉及一种电子元件及电子专用材料生产废气过滤及吸附材料。
背景技术
电子产品产业链可分为上、中、下三个层次：最上面的层次是最终电子整机产品即电子终端产品，例如雷达、通信、广播电视、计算机、视听等设备，它们的用户是国民经济的各个领域和千家万户的老百姓; 中间层次是成百上千种的电子基础产品，包括电子元件、半导体器件、电子真空器件、光电子器件等，它们经过组合装配便形成了各种电子终端产品；最下面的层次是支撑着电子终端产品组装和电子基础产品生产的电子专用材料等，它们是电子基础产品的基础。
因此，电子工业一般可分为电子专用材料，半导体器件，电子元件及印制电路板，电真空器件、平板显示器件、光电子器件，电子终端产品几个方面。
电子工业中的VOCs种类常见的有30多种，主要来自半导体器件、电子元器件、电子组件、平板显示器、整机机壳的表面涂层工艺使用溶剂型涂料、清洗工艺（包括芯征清洗、玻璃基板清洗、电路板清洗、电子组件清洗等）使用有机脱脂剂、脱水剂，感光成像工艺中的光刻胶稀释剂、显影剂、脱胶剂、液态阻焊膜剂、去膜剂等使用有机溶剂，去光刻胶类化合物如DMSO、MEA、NMP、DMAC、DGA则属于高沸点的硫类和胺类之有机溶剂。
利用吸附材料处理含油烟、油雾或非水溶性溶剂及长链混合烃类废气，一直是电子行业废气深度处理技术的首选，吸附材料的综合性能直接影响到有机气体的处理效果。常用的吸附材料有活性炭及其改性物（如活性炭纤维），硅胶及疏水硅胶，分子筛沸石，活性氧化铝等。
目前，国内外较新的吸附法油气回收装置大多采用复合（或混合）吸附剂作为吸附材料，但是现有技术中的吸附剂多为单一吸附剂，其吸附性能交叉哦，使用范围较窄，因此急需一种具有符合吸附剂的、使用范围更广泛的电子元件及电子专用材料生产废气过滤及吸附材料。
发明内容
本发明针对上述缺陷，提供一种膨化石墨为主要吸附剂、以低强度多孔梯度陶瓷板为吸附剂支撑及预处理，制成整体过滤材料；吸附容量大、可清洗再生且对油气温度有较宽的适用范围，进而使用范围更广，综合性能更加优良的，能够高效处理含油气体的电子元件及电子专用材料生产废气过滤及吸附材料。
本发明提供如下技术方案：一种电子元件及电子专用材料生产废气过滤及吸附材料，所述过滤及吸附材料以膨化石墨为填充料、以承压3Mpa的低强度多孔梯度陶瓷板为吸附剂支撑及预处理，制成整体过滤材料，可重复清洗再生，并可用于对油气温度为从常温至150℃温度的电子元件或电子专用材料生产废弃的油气过滤及吸附；
所述多孔梯度陶瓷板按质量分数计，包括以下成分：
累托石 40%-60%；
氧化铝 5%-10%；
成孔剂 35%-50%。
进一步地，所述氧化铝为工业级。
进一步地，所述成孔剂为煤粉或粉末生物质。
进一步地，所述多孔梯度陶瓷板的制备方法，包括以下步骤：
1）陶瓷胚原料根据需要的场景，沿厚度方向，掺入所述质量分数的成孔剂做成不同空隙率支撑板生坯，再压实在一起烧制成分层压实陶瓷胚，控制压力不超过3Mpa；
2）然后样品经干燥在800-1200℃下烧制成成品；
3）成品板气孔率为50%-85%，耐压强度为8-12.5Mpa，板厚度为0.3-1.5cm；根据需要确定滤板的形状和长宽尺寸。
进一步地，所述膨胀石墨的制备方法为：以可膨胀石墨为原料在800-850℃情况下，膨化10-60秒，得到密度范围3- 8kg/m3的膨胀石墨。
进一步地，所述多孔梯度陶瓷板可制成板材或筒型过滤器，根据不同应用场合选用。
进一步地，所述过滤及吸附材料中的所述膨胀石墨吸附饱和时采用蒸汽离线再生，或采用洗涤剂浸泡再生所述过滤及吸附材料。
进一步地，所述蒸汽离线再生方法为将吸附饱和的膨胀石墨在150-180℃进行蒸汽吹扫，清除吸附的油污染，进行再次使用。
进一步地，所述洗涤剂浸泡方法为将吸附饱和的膨胀石墨浸泡在有机溶剂中，脱除吸附的油分，在短时间内脱除效率可达90%以上，脱除温度可在20℃-50℃范围进行，经过有机溶剂浸泡后处理的膨胀石墨，可进行再次使用。
本发明的有益效果为：
1、本发明提供的电子元件及电子专用材料生产废气过滤及吸附材料，其中制备得到的陶瓷板耐高温和化学腐蚀，其孔径由毫米级到埃米级，气孔孔径连续变化且成梯度分布所以可以过滤掉流体中含有的不同粒度的、微细为膨胀石墨去除油气分子创造条件。与传统过滤材料相比，陶瓷滤板过滤阻力低，分离效率高，不易引起堵塞，且反洗效果好。滤板强度较高，方便支撑内部填充料，且可以多块叠放增加过风面积，减小过滤器外形尺寸。
2、本发明提供的电子元件及电子专用材料生产废气过滤及吸附材料，具有大吸附量，保油率高，使用方便等特点，另外回收方法简单，再生方便，可以多次使用。膨胀石墨是一种非极性的吸附剂，在进行油污染吸附处理时，几乎不吸附气体中的水分，因此它的吸附量大，利于气体中非极性大分子油气的脱除。而且通过加热或浸泡洗脱油脂，即可回收继续使用。
3、本发明提供的电子元件及电子专用材料生产废气过滤及吸附材料当吸附油气过多，膨胀石墨经再生处理效率下降时，可更换新的材料；废膨胀石墨热值较高，可作为生物质锅炉燃料。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1为本发明实施例1中提供的过滤及吸附材料制备而成的圆筒形过滤器的纵向剖面结构示意图；
图2为本发明实施例1中提供的过滤及吸附材料制备而成的圆筒形过滤器的横向剖面结构示意图；
图3为本发明实施例2中提供的过滤及吸附材料制备而成的滤板制备而成的油气组分过滤器结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供的一种电子元件及电子专用材料生产废气过滤及吸附材料，其特征在于，所述过滤及吸附材料以膨化石墨为主要吸附剂、以承压3Mpa的低强度多孔梯度陶瓷板为吸附剂支撑及预处理，制成整体过滤材料，可重复清洗再生，并可用于对油气温度为从常温至150℃温度的电子元件或电子专用材料生产废弃的油气过滤及吸附；
所述多孔梯度陶瓷板按质量分数计，包括以下成分：
累托石 40%；
氧化铝 5%；
成孔剂 35%。
其中所采用的氧化铝为工业级，成孔剂为煤粉或粉末生物质。
多孔梯度陶瓷板的制备方法，包括以下步骤：
1）陶瓷胚原料根据需要的场景，沿厚度方向，掺入所述质量分数的成孔剂做成不同空隙率支撑板生坯，再压实在一起烧制成分层压实陶瓷胚，控制压力不超过3Mpa；
2）然后样品经干燥在800℃下烧制成成品；
3）成品板气孔率为50%，耐压强度为8Mpa，板厚度为0.3cm；根据需要确定滤板的形状和长宽尺寸。
制备得到的多孔梯度陶瓷板耐高温和化学腐蚀，其孔径由毫米级到埃米级，气孔孔径连续变化且成梯度分布所以可以过滤掉流体中含有的不同粒度的、微细为膨胀石墨去除油气分子创造条件。与传统过滤材料相比，陶瓷滤板过滤阻力低，分离效率高，不易引起堵塞，且反洗效果好。滤板强度较高，方便支撑内部填充料，且可以多块叠放增加过风面积，减小过滤器外形尺寸。
膨胀石墨的制备方法为：以可膨胀石墨为原料在800℃情况下，膨化10秒，得到密度范围3kg/m3的膨胀石墨。
多孔梯度陶瓷板可制成板材或筒型过滤器，根据不同应用场合选用。
本实施例提供的多孔梯度陶瓷板制备成圆筒型过滤器，如图1-2所示，可一端进气，设布气管；筒壁出气，滤筒直径10-25cm，长度50-120cm。滤筒的直径和长度可以根据实际所需要的过滤效果而在上述各自范围内进行选择。
过滤及吸附材料中的所述膨胀石墨吸附饱和时采用蒸汽离线再生，或采用洗涤剂浸泡再生所述过滤及吸附材料。
本实施例采用蒸汽离线再生方法为将吸附饱和的膨胀石墨在150-180℃进行蒸汽吹扫，清除吸附的油污染，进行再次使用。蒸汽吹扫的温度可以在上述范围内根据需要进行选择。
实施例2
本发明提供的一种电子元件及电子专用材料生产废气过滤及吸附材料，其特征在于，所述过滤及吸附材料以膨化石墨为主要吸附剂、以承压3Mpa的低强度多孔梯度陶瓷板为吸附剂支撑及预处理，制成整体过滤材料，可重复清洗再生，并可用于对油气温度为从常温至150℃温度的电子元件或电子专用材料生产废弃的油气过滤及吸附；
所述多孔梯度陶瓷板按质量分数计，包括以下成分：
累托石 50%；
氧化铝 7.5%；
成孔剂 42%。
其中所采用的氧化铝为工业级，成孔剂为煤粉或粉末生物质。
多孔梯度陶瓷板的制备方法，包括以下步骤：
1）陶瓷胚原料根据需要的场景，沿厚度方向，掺入所述质量分数的成孔剂做成不同空隙率支撑板生坯，再压实在一起烧制成分层压实陶瓷胚，控制压力不超过3Mpa；
2）然后样品经干燥在1000℃下烧制成成品；
3）成品板气孔率为80%，耐压强度为8Mpa，板厚度为1.0 cm；根据需要确定滤板的形状和长宽尺寸
制备得到的多孔梯度陶瓷板耐高温和化学腐蚀，其孔径由毫米级到埃米级，气孔孔径连续变化且成梯度分布所以可以过滤掉流体中含有的不同粒度的、微细为膨胀石墨去除油气分子创造条件。与传统过滤材料相比，陶瓷滤板过滤阻力低，分离效率高，不易引起堵塞，且反洗效果好。滤板强度较高，方便支撑内部填充料，且可以多块叠放增加过风面积，减小过滤器外形尺寸。
膨胀石墨的制备方法为：以可膨胀石墨为原料在800℃情况下，膨化10秒，得到密度范围5kg/m3的膨胀石墨。
多孔梯度陶瓷板可制成板材或筒型过滤器，根据不同应用场合选用。
本实施例提供的多孔梯度陶瓷板制备成滤板，可以作为常规气体过滤器进气预处理去除大分子有机污染物，如柴油、煤油或长链有机烃、脂肪酸等，也可以单独应用作为如图3所示的油气组分过滤器根据应用场合需要，可设多层滤板；过滤器设填料观察孔及检修人孔，可实现离线清洗。
过滤及吸附材料中的所述膨胀石墨吸附饱和时采用蒸汽离线再生，或采用洗涤剂浸泡再生所述过滤及吸附材料。
本实施例采用洗涤剂浸泡方法：将吸附饱和的膨胀石墨浸泡在有机溶剂中，脱除吸附的油分，在短时间内脱除效率可达90%以上，脱除温度可在20℃-50℃范围进行，经过有机溶剂浸泡后处理的膨胀石墨，可进行再次使用。脱除温度可以根据实际所要达到的洗涤效果在上述范围内进行选择。
实施例3
本实施例与实施例1和实施例2的区别在于，所采用的多孔梯度陶瓷板按质量分数计，包括以下成分：
累托石 60%；
氧化铝 10%；
成孔剂 50%。
制备过程中步骤2）为在1200℃下烧制成成品，进而制备得到成品板气孔率为85%，耐压强度为12.5Mpa，板厚度为1.5cm；根据需要确定滤板的形状和长宽尺寸。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种电子元件及电子专用材料生产废气过滤及吸附材料，其特征在于，所述过滤及吸附材料以膨化石墨为填充料、以承压3Mpa的低强度多孔梯度陶瓷板为吸附剂支撑及预处理，制成整体过滤材料，可重复清洗再生，并可用于对油气温度为从常温至150℃温度的电子元件或电子专用材料生产废弃的油气过滤及吸附；
所述多孔梯度陶瓷板按质量分数计，包括以下成分：
累托石 40%-60%；
氧化铝 5%-10%；
成孔剂 35%-50%。
2.根据权利要求1所述的一种电子元件及电子专用材料生产废气过滤及吸附材料，其特征在于，所述氧化铝为工业级。
3.根据权利要求1所述的一种电子元件及电子专用材料生产废气过滤及吸附材料，其特征在于，所述成孔剂为煤粉或粉末生物质。
4.根据权利要求1所述的一种电子元件及电子专用材料生产废气过滤及吸附材料，其特征在于，所述多孔梯度陶瓷板的制备方法，包括以下步骤：
1）陶瓷胚原料根据需要的场景，沿厚度方向，掺入所述质量分数的成孔剂做成不同空隙率支撑板生坯，再压实在一起烧制成分层压实陶瓷胚，控制压力不超过3Mpa；
2）然后样品经干燥在800-1200℃下烧制成成品；
3）成品板气孔率为50%-85%，耐压强度为8-12.5Mpa，板厚度为0.3-1.5cm；根据需要确定滤板的形状和长宽尺寸。
5.根据权利要求1所述的一种电子元件及电子专用材料生产废气过滤及吸附材料，其特征在于，所述膨胀石墨的制备方法为：以可膨胀石墨为原料在800-850℃情况下，膨化10-60秒，得到密度范围3- 8kg/m3的膨胀石墨。
6.根据权利要求1所述的一种电子元件及电子专用材料生产废气过滤及吸附材料，其特征在于，所述多孔梯度陶瓷板可制成板材或筒型过滤器，根据不同应用场合选用。
7.根据权利要求1所述的一种电子元件及电子专用材料生产废气过滤及吸附材料，其特征在于，所述过滤及吸附材料中的所述膨胀石墨吸附饱和时采用蒸汽离线再生，或采用洗涤剂浸泡再生所述过滤及吸附材料。
8.根据权利要求7所述的一种电子元件及电子专用材料生产废气过滤及吸附材料，其特征在于，所述蒸汽离线再生方法为将吸附饱和的膨胀石墨在150-180℃进行蒸汽吹扫，清除吸附的油污染，进行再次使用。
9.根据权利要求7所述的一种电子元件及电子专用材料生产废气过滤及吸附材料，其特征在于，所述洗涤剂浸泡方法为将吸附饱和的膨胀石墨浸泡在有机溶剂中，脱除吸附的油分，在短时间内脱除效率可达90%以上，脱除温度可在20℃-50℃范围进行，经过有机溶剂浸泡后处理的膨胀石墨，可进行再次使用。
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