CN113750655A - 耐高温耐h2s腐蚀烧结金属过滤元件及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了耐高温耐H2S腐蚀烧结金属过滤元件及应用，属于烧结金属材料技术领域。该过滤元件包括多孔支撑体，多孔支撑体为管状或片状；制备方法：由按质量百分比计17％‑30％的Cr、18％‑32％的Co、2％‑2.5％的Fe、2.5％‑3.1％的Si、0.25％‑1.2％的W、0.25％‑1.3％的Mo、0.25％‑1.1％的Nb、0.15％‑0.45％的Al、0.35％‑0.55％的Ti、0.35％‑0.55％的Mn、0.02％‑0.06％的C及余量的Ni所构成,粉料混合物的制备后，造粒、干燥和成型，最后对多孔支撑体进行烧结。本发明提供的耐高温耐H2S腐蚀烧结金属过滤元件，通过调节原料成分、成形压力、烧结温度等多种工艺参数来控制孔结构，孔结构调控范围大，具有良好的抗高温氧化/硫化性能。
Description
技术领域
本发明涉及烧结金属材料技术领域，更具体地说，是涉及耐高温耐H2S腐蚀烧结金属过滤元件及应用。
背景技术
高温气体是指温度在250℃以上的工业气体，如冶金、钢铁厂高炉或转炉气体余热回收利用、煤化工、燃煤锅炉、火力发电、工业炉窑、含硫矿物的煅烧及焚烧等工业过程中产生的高温气体。工业高温气体不仅具有大量的物理热、化学潜热(温度在150℃～1400℃)，还有含尘、大量腐蚀性物质及危险性物质(如CO、H2、CH4等)。
伴随着工业技术的发展和对环境保护要求的不断提升，高温气体除尘技术越来越受重视。而工业高温气体除尘技术的核心是高性能过滤。因此，工业高温气体除尘净化装置的过滤元件必须具有耐高温、耐热震、耐压力波动、耐氧化、耐硫化、耐氯化、防爆炸、防泄漏、精密分离、寿命长等特性。
目前，工业高温气体除尘净化方法通常有2种：
1)工业高温气体经降温后用布袋过滤过滤净化。该方法需要先将工业高温气体进行冷却，而上述冷却工序需要相应的气体冷却设备或水资源的使用，能源消耗大，且气体冷却后，大部分热能源已经消耗浪费，不能回收再利用，热能损失严重。
2)工业高温气体在高温状态下直接用抗高温过滤材料除尘净化。该方法不仅减少净化前冷却气体设备的投资和对产生的废水的再处理费用，还能将热能和有价值的副产品回收再利用，简化工艺流程，减少投资及占地面积。因此，工业高温气体大多采用第2种方法除尘净化。目前，市场上过滤元件主要为碳化硅陶瓷过滤元件和铁三铝过滤元件。碳化硅陶瓷过滤元件的缺点是成孔机理导致反吹再生效果差，过滤能力衰减快、寿命短；碳化硅陶瓷材料固有的硬脆性导致碳化硅陶瓷过滤元件在高温条件下抗热震和抗压力波动能力差、易裂管，导致生产使用过程中需频繁地更换断裂的碳化硅陶瓷滤芯，使得生产不连续，增加了生产成本。铁三铝过滤元件耐腐蚀性能差，耐硫化性能差、耐高温氧化性能差，不能适用于腐蚀性气体除尘净化。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题为提供耐高温耐H2S腐蚀烧结金属过滤元件，该过滤元件包括多孔支撑体，所述多孔支撑体为管状或片状；所述多孔支撑体的制备方法：其基本是由按质量百分比计17％-30％的Cr、18％-32％的Co、2％-2.5％的Fe、2.5％-3.1％的Si、0.25％-1.2％的W、0.25％-1.3％的Mo、0.25％-1.1％的Nb、0.15％-0.45％的Al、0.35％-0.55％的Ti、0.35％-0.55％的Mn、0.02％-0.06％的C及余量的Ni所构成。包括如下步骤：
A)粉料混合物的制备：将各元素粉按照设定比例进行混合，其中Ni粉为不规则非晶态，粉末粒径分布50-200目；
B)造粒、干燥和成型：将粉料混合物依次进行造粒、干燥及压力成型，将干燥温度设定为80～90℃，干燥时间设定为2～5小时，干燥后进行压力成型，成型时在50～300MPa成型压力下保压10～300秒，压力成型后得到多孔支撑体，所述多孔支撑体的孔径为5-30μm；
C)对多孔支撑体进行烧结：将上述多孔支撑体置于烧结炉中进行烧结，烧结包含以下四个阶段：第一阶段：烧结温度从室温升至200～450℃，升温速率控制在1～10℃/min，并在200～450℃下保温60～200分钟；第二阶段：将烧结温度升至450～800℃，升温速率控制在1～10℃/min，并在450～800℃下保温60～180分钟；第三阶段：将烧结温度升至1000～1100℃，升温速率控制在1～15℃/min，并在1000～1100℃下保温120～240分钟；第四阶段：将烧结温度升至1100℃～1500℃，升温速率控制在1～5℃/min，并在1100℃～1500℃下保温60～120分钟；烧结后随炉冷却即得烧结金属过滤元件。
进一步的，还包括复合膜，所述复合膜附着在所述多孔支撑体的单侧外表面上；
所述复合膜的制备方法：其基本是由按质量百分比计17％-30％的Cr、18％-32％的Co、2％-2.5％的Fe、2.5％-3.1％的Si、0.25％-1.2％的W、0.25％-1.3％的Mo、0.25％-1.1％的Nb、0.15％-0.45％的Al、0.35％-0.55％的Ti、0.35％-0.55％的Mn、0.02％-0.06％的C及余量的Ni所构成,包括如下步骤：
a)粉料混合物的制备：将各元素粉按照设定比例进行混合，其中Ni粉为不规则非晶态，粉末粒径分布500-10000目；
b)然后按重量比粉料混合物∶有机添加剂＝1∶(0.2～1.5)的比例向粉料混合物中加入有机添加剂混匀，得复合浆料；
c)将复合浆料涂在所述多孔支撑体的单侧外表面，然后在真空度为1.0×10-1～1.0×10-2Pa的条件下加热，在100～200℃下保温60～180min，然后升温至400～600℃并保温60～180min，最后升温至800～1300℃并保温60～
200min，冷却后即得非对称膜烧结金属过滤元件，复合膜的孔径为0.05-3μm。
进一步的，所述多孔支撑体的坯体为管状或片状；所述粉料混合物于80～280MPa下采用冷等静压方式制成管状坯；粉料混合物于80～280MPa下采用普通模压方式制成片状坯。
其中，多孔支撑体为管状时，复合膜涂覆在管状多孔支撑体内侧或外侧；多孔支撑体为片状，复合膜涂覆在片状多孔支撑体的一侧。
进一步的，所述有机添加剂为油漆树脂、丙二醇、乙二醇、甘油、聚乙二醇或聚乙烯醇中的至少一种。
进一步的，上述步骤c)的所述多孔支撑体在涂所述复合浆料前先于重量比为1∶(0.8～1.2)的丙二醇和甘油组成的复合水溶液中预浸润，所述丙二醇和甘油的总浓度为10～20wt％。
经过试验得出，上述复合水溶液中丙二醇和甘油的重量比在1：1时，浸润效果更好。
进一步的，步骤B)中所述造粒时采用淀粉为造粒剂，所述淀粉的加入量为粉料混合物总质量的5-20％。此处淀粉为小麦或土豆淀粉。
进一步的，所述多孔支撑体的厚度为1.5mm≤δ1≤8mm；所述复合膜的厚度为100μm≤δ2≤300μm。
本发明制备得到的耐高温耐H2S腐蚀烧结金属过滤元件过滤精度高、通量大,多孔支撑体的壁厚最薄可到1.5mm，而陶瓷多孔材料壁厚为10mm,单质金属多孔材料为5mm；
本发明的耐高温耐H2S腐蚀烧结金属过滤元件可以通过调节原料颗粒成分、成形施力、烧结温度及保温时间等多种工艺参数来制备不同的多孔支撑体的孔道结构，满足不同工况需求。
本发明耐高温耐H2S腐蚀烧结金属过滤元件具有非对称微孔结构，可以提高过滤精度，保证精度的准确性，同时大大降低跨膜压差，提高过滤元件的渗透通量；多孔支撑体与复合膜材质相同，具有相同的力学性能和热膨胀系数，避免了在使用过程中两者的脱离，以及多孔支撑体和复合膜材料间的相互扩散等的现象，延长了使用寿命。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述耐高温耐H2S腐蚀烧结金属过滤元件在气体净化中的应用，具体为气体从多孔支撑体涂覆有复合膜的一侧进入，从未涂覆复合膜的一侧逸出，逸出气体即为净化后的气体，过滤元件的过滤压差为0.2-50KPa。
进一步的，所述气体为0～850℃的气体，适用于含有氧、二氧化硫、硫化氢、一氧化碳、二氧化碳及氮气等腐蚀性组分高温煤气的气体净化过滤和除尘系统中。
过滤一段时间后，由于过滤元件积累的粉尘增多，导致过滤效果减弱，因此需要用反吹气体对过滤元件进行反吹，反吹后的过滤元件可以继续使用，同时也可对粉尘中的有价资源进行回收；通常反吹气体为干燥空气和惰性气体等，反吹时压力为0.01～10MPa，反吹时间为0.1秒～300秒。绝大部分的粉尘将在这一工序被清理，采用集尘罐对粉尘进行沉降收集，随后进入后续处理阶段。
与现有净化方法相比，本发明耐高温耐H2S腐蚀烧结金属过滤元件具有以下优点：
1、具有良好的抗高温氧化/硫化性能，直接对工业高温气体进行气固分离，免去了相应的冷却设备，缩短了工艺流程，提高了生产效率。
2、具有高的过滤精度和大的通量，可以拦截含硫气体中的细微粉尘，提高了后续产品的质量，并可回收利用细微粉尘中的有价资源，同时减小了后续处理的运行强度和难度。
3、具有良好的高温孔结构稳定性，因此具有稳定的过滤通量和过滤精度，结合反吹工艺，可实现高温含硫气体的长期稳定过滤，并降低了过滤成本。
5、生产方法简便，孔隙的可控性强，生产成本低，使用寿命长，具有更好的经济效益和推广价值。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1片状过滤元件的制备
表1本发明实施例所用原料烧结金属的化学成分表(以质量百分比计)
说明：“/”表示无此项。
第一步，制备片状支撑体：
上述实验例1至10中，Ni粉均为不规则非晶态，原料粉的粒径为80-150目。按表1所列，分别对实验例1至10的原料进行机械混合。机械混合均匀后，再对实验例1至10的粉料进行造粒，造粒后再进行干燥，干燥温度设定为85℃，干燥时间设定为4小时。试验例1至10中造粒时采用土豆淀粉为造粒剂，土豆淀粉的加入量为混合粉料总质量的15％。之后，分别将实验例1至10的粉料装入统一规格的普通模压成型模具中，然后将这些模具分别置于普通模压成型机，在180MPa成型压力下保压80秒，脱模后即制成编号为1至10的多孔片状支撑体，这些多孔片状支撑体均无裂损。
实验例1至10的烧结包含以下四个阶段。第一阶段：烧结温度从室温升至200～450℃，升温速率控制在1～10℃/min，并在200～450℃下保温60～300分钟，第一阶段的主要目的在于脱脂；第二阶段：将烧结温度升至450～800℃，升温速率控制在1～10℃/min，并在450～800℃下保温60～180分钟，第二阶段为中温反应阶段；第三阶段：将烧结温度升至1000～1100℃，升温速率控制在1～15℃/min，并在1000～1100℃下保温120～240分钟，第三阶段为高温反应阶段；第四阶段：将烧结温度升至1100℃～1500℃，升温速率控制在1～5℃/min，并在1100℃～1500℃下保温60～120分钟，第四阶段为保温阶段，主要目的在于使烧结充分，并促进结构均匀化及性能的提升；为抑制高温阶段轻质元素的挥发，上述第三阶段和第四阶段可采用惰性气体保护烧结，烧结后随炉冷却即得烧结金属过滤元件。
第二步,制备复合浆料：
上述实验例1至10中，Ni粉为不规则非晶态，原料粉的粒径为600-1000目。按表1所列，分别对实验例1至10的原料进行机械混合，得粉料混合物，丙二醇与乙二醇按质量比为1∶0.5混合作为有机添加剂。按粉料混合物与有机添加剂的质量比为1∶0.5的比例向粉料混合物中加入有机添加剂，经搅拌和超声波处理后使其混匀，得到分散均匀的复合浆料。
第三步，将复合浆料涂覆在片状多孔支撑体表面：
采用刮刀刮涂复合浆料的方式在片状多孔支撑体表面刮出一层平整而连续的涂层；在1.0×10-1～1.0×10-2Pa真空烧结阶段，于150℃的温度下保温70min以脱除有机添加剂，在550℃的温度下保温80分钟以进行固相偏扩散，形成大量的孔隙，在950℃的温度下保温120min进行材料的成分均匀化处理，期间控制升温速率为8℃/min，冷却后即得非对称膜烧结金属过滤元件，复合膜的孔径为0.05-3μm。
检测结果：
试样1至10的过滤性能测试如表2。其中，材料孔隙率和平均孔径的测定采用气泡法；相对透气系数具体为每平方米过滤面积上，在每KPa过滤压差及每小时下的空气通量；材料抗拉强度的测试是将试样1至10按中国国家标准GB7963-2015加工为标准试样后通过拉伸机测得。
表2—试验结果
实施例2管状过滤元件的制备
表3本发明实施例所用原料烧结金属的化学成分表(以质量百分比计)
说明：“/”表示无此项。
第一步，制备管状支撑体：
上述实验例1至10中，Ni粉均为不规则非晶态。按表1所列，分别对实验例1至10的原料进行机械混合。机械混合均匀后，再对实验例1至10的粉料进行造粒，造粒后再进行干燥，干燥温度设定为85℃，干燥时间设定为4小时。试验例1至10中造粒时采用土豆淀粉为造粒剂，土豆淀粉的加入量为混合粉料总质量的15％。之后，分别将实验例1至10的粉料装入统一规格的冷等静压成型模具中，然后将这些模具分别置于冷等静压成型机，在180MPa成型压力下保压80秒，脱模后即制成编号为1至10的多孔管状支撑体,这些多孔管状支撑体均无裂损。
实验例1至10的烧结包含以下四个阶段。第一阶段：烧结温度从室温升至200～450℃，升温速率控制在1～10℃/min，并在200～450℃下保温60～300分钟，第一阶段的主要目的在于脱脂；第二阶段：将烧结温度升至450～800℃，升温速率控制在1～10℃/min，并在450～800℃下保温60～180分钟，第二阶段为中温反应阶段；第三阶段：将烧结温度升至1000～1100℃，升温速率控制在1～15℃/min，并在1000～1100℃下保温120～240分钟，第三阶段为高温反应阶段；第四阶段：将烧结温度升至1100℃～1500℃，升温速率控制在1～5℃/min，并在1100℃～1500℃下保温60～120分钟，第四阶段为保温阶段，主要目的在于使烧结充分，并促进结构均匀化及性能的提升；为抑制高温阶段轻质元素的挥发，上述第三阶段和第四阶段可采用惰性气体保护烧结，烧结后随炉冷却即得烧结金属过滤元件。
第二步,制备复合浆料：
上述实验例1至10中，Ni粉为不规则非晶态，原料粉的粒径为600-1000目。按表3所列，分别对实验例1至10的原料进行机械混合，得粉料混合物，丙二醇与乙二醇按质量比为1∶0.5混合作为有机添加剂。按粉料混合物与有机添加剂的质量比为1∶0.5的比例向粉料混合物中加入有机添加剂，经搅拌和超声波处理后使其混匀，得到分散均匀的复合浆料。
第三步，将复合浆料涂覆在片状多孔支撑体表面：
采用喷涂的方式在管状多孔支撑体单侧表面形成涂层，在1.0×10-1～1.0×10- 2Pa真空烧结阶段，于150℃的温度下保温70min以脱除有机添加剂，在550℃的温度下保温80分钟以进行固相偏扩散，形成大量的孔隙，在950℃的温度下保温120min进行材料的成分均匀化处理，期间控制升温速率为8℃/min，冷却后即得非对称膜烧结金属过滤元件，复合膜的孔径为0.05-3μm。
检测结果：
试样1至10的过滤性能测试如表4。其中，材料孔隙率和平均孔径的测定采用气泡法；相对透气系数具体为每平方米过滤面积上，在每KPa过滤压差及每小时下的空气通量；材料抗拉强度的测试是将试样1至10按中国国家标准GB7963-2015加工为标准试样后通过拉伸机测得。
表4—试验结果
将上述实施例1～2分别制备得到的耐高温耐H2S腐蚀烧结金属过滤元件，在950℃下静态空气加热110小时，各多孔合金氧化增重均小于2wt.％，最大孔径增加均小于1.5％。在含12％S+88％N2的气氛中，950℃加热122小时，增重均小于2wt％，最大孔径变化均小于3％。说明本发明方法制备的耐高温耐H2S腐蚀烧结金属材料具有良好的抗高温氧化和高温硫化性能。
实施例3:将实施例1制备的过滤元件用于净化含硫气体。
将实施例1制备的耐高温耐H2S腐蚀烧结金属过滤元件制成过滤器。高温含硫气体通过旋风除尘器后，温度为310℃、SO2含量1.7％、粉尘含量18g/m3。进入过滤器，控制过滤压差为2KPa，固气分离后得到的气体温度310℃、SO2含量1.6％、粉尘含量0.03g/m3。净化后的气体采用浓度为93％的硫酸吸收后，硫酸颜色清亮。
上述过滤元件使用24小时后，采用压缩空气对耐高温耐H2S腐蚀烧结金属过滤元件进行反吹清灰，控制反吹压力为150KPa，反吹3min,然后继续用于过滤，过滤器的气通量和过滤精度未见明显降低。
作为对比，采用铁三铝过滤元件作为过滤器过滤经过旋风除尘器和表冷器后收得的含硫气体(温度115℃，粉尘含量8g/m3)，其余步骤同上。过滤后的气体粉尘含量为0.11g/m3，采用浓度为93％的硫酸吸收后硫酸颜色发黑。
实施例4：将实施例2制备的过滤元件用于净化含硫气体。
采用实施例2制备得到的耐高温耐H2S腐蚀烧结金属过滤元件制成过滤器，过滤含硫高温气体。通过旋风除尘器后的气体温度205℃、SO2含量1.5％、粉尘含量25g/m3直接进入过滤器，控制过滤压差为4KPa，过滤后的气体温度195℃、SO2含量1.5％、粉尘含量18mg/m3。其间，每30分钟用300KPa压缩空气脉冲反吹，通气量维持在80m3/h·m2。
实施例5：将实施例2制备的过滤元件用于净化钢铁冶炼产生的高炉尾气。
采用实施例2制备的耐高温耐H2S腐蚀烧结金属过滤元件过滤器过滤高炉尾气。高炉尾气通过重力除尘器后温度235℃、CO含量22.5％、粉尘含量13.6g/m3，直接进入过滤器，控制过滤压差为5.5KPa，尾气中的粉尘被滤芯阻留在装置内，其中较大颗粒因自重掉入下部灰箱，较细粉尘被阻留在滤芯表面形成滤饼，通过定时采用高温滤气反吹使其脱离滤芯表面并掉入灰箱，反吹压力为500KPa。
同时对铁三铝过滤元件过滤器取样分析，数据如表5所示：
由表5中数据说明本实施例的过滤器对高炉尾气净化处理后的气体中粉尘含量明显低于铁三铝过滤元件过滤器除尘后的粉尘含量。
实施例6实施例：将实施例2制备的过滤元件用于净化煤化工的高温高压煤气。
目前煤化工中高温高压煤气净化主要采用碳化硅陶瓷过滤元件进行，由于在使用过程中碳化硅陶瓷过滤元件容易断裂，给生产连续性带来较大影响。
来自合成器冷却器的粗合成气温度325℃，CO含量56.5％、H2含量25.5％，粉尘含量152g/m3，采用实施例2制备的过滤元件作为过滤器与采用碳化硅陶瓷过滤元件为过滤元件的飞灰过滤器并联运行。实施例2制备的过滤元件的过滤器过滤时压差为15KPa，合成气中的粉尘被滤芯阻留在装置内，其中较大颗粒因自重掉入下部灰箱，较细粉尘被阻留在滤芯表面形成滤饼，采用高温N2对本发明所得过滤元件进行脉冲定时反吹清灰，反吹压力为50KPa，使滤饼脱离滤芯表面并掉入灰箱。连续运行3个月后，实施例2制备的过滤元件的过滤器通气量及过滤精度保持不变，碳化硅陶瓷过滤元件的飞灰过滤器更换了2组滤芯中的13根碳化硅陶瓷过滤元件。
同时对碳化硅陶瓷过滤元件的飞灰过滤器及施例2制备的过滤元件的过滤器除尘后气体中粉尘含量取样分析及观察滤芯损坏情况，取样分析。
同时对碳化硅陶瓷过滤元件的飞灰过滤器取样分析，数据如表6所示：
通过以上对比可以看出，本发明的过滤元件具有以下优势：
1)该元件表面的微孔更小更均匀，具有更高的过滤精度。
2)该元件的表面微孔密集，孔隙率高，并且滤料内部无粉尘堵塞，过滤气路通畅，阻力小。
3)该元件表面光洁，粉尘不易粘结，更利于反吹清灰，具有更长的使用寿命。
4)该元件且生产方法更为简便，孔隙的可控性更强，生产成本更低，具有更好的经济效益和推广价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.耐高温耐H2S腐蚀烧结金属过滤元件，其特征在于，包括多孔支撑体，所述多孔支撑体为管状或片状；
所述多孔支撑体的制备方法：其基本是由按质量百分比计17％-30％的Cr、18％-32％的Co、2％-2.5％的Fe、2.5％-3.1％的Si、0.25％-1.2％的W、0.25％-1.3％的Mo、0.25％-1.1％的Nb、0.15％-0.45％的Al、0.35％-0.55％的Ti、0.35％-0.55％的Mn、0.02％-0.06％的C及余量的Ni所构成,包括如下步骤：
A)粉料混合物的制备：将各元素粉按照设定比例进行混合，其中Ni粉为不规则非晶态，粉末粒径分布50-200目；
B)造粒、干燥和成型：将粉料混合物依次进行造粒、干燥及压力成型，将干燥温度设定为80～90℃，干燥时间设定为2～5小时，干燥后进行压力成型，成型时在50～300MPa成型压力下保压10～300秒，压力成型后得到多孔支撑体，所述多孔支撑体的孔径为5-30μm；
C)对多孔支撑体进行烧结：将上述多孔支撑体置于烧结炉中进行烧结，烧结包含以下四个阶段：第一阶段：烧结温度从室温升至200～450℃，升温速率控制在1～10℃/min，并在200～450℃下保温60～200分钟；第二阶段：将烧结温度升至450～800℃，升温速率控制在1～10℃/min，并在450～800℃下保温60～180分钟；第三阶段：将烧结温度升至1000～1100℃，升温速率控制在1～15℃/min，并在1000～1100℃下保温120～240分钟；第四阶段：将烧结温度升至1100℃～1500℃，升温速率控制在1～5℃/min，并在1100℃～1500℃下保温60～120分钟；烧结后随炉冷却即得烧结金属过滤元件。
2.如权利要求1所述的耐高温耐H2S腐蚀烧结金属过滤元件，其特征在于，还包括复合膜，所述复合膜附着在所述多孔支撑体的单侧外表面上；
所述复合膜的制备方法：其基本是由按质量百分比计17％-30％的Cr、18％-32％的Co、2％-2.5％的Fe、2.5％-3.1％的Si、0.25％-1.2％的W、0.25％-1.3％的Mo、0.25％-1.1％的Nb、0.15％-0.45％的Al、0.35％-0.55％的Ti、0.35％-0.55％的Mn、0.02％-0.06％的C及余量的Ni所构成,包括如下步骤：
a)粉料混合物的制备：将各元素粉按照设定比例进行混合，其中Ni粉为不规则非晶态，粉末粒径分布500-10000目；
b)然后按重量比粉料混合物∶有机添加剂＝1∶(0.2～1.5)的比例向粉料混合物中加入有机添加剂混匀，得复合浆料；
c)将复合浆料涂在所述多孔支撑体的单侧外表面，然后在真空度为1.0×10-1～1.0×10-2Pa的条件下加热，在100～200℃下保温60～180min，然后升温至400～600℃并保温60～180min，最后升温至800～1300℃并保温60～200min，冷却后即得非对称膜烧结金属过滤元件，复合膜的孔径为0.05-3μm。
3.如权利要求1所述的耐高温耐H2S腐蚀烧结金属过滤元件，其特征在于，所述多孔支撑体的坯体为管状或片状；所述粉料混合物于80～280MPa下采用冷等静压方式制成管状坯；粉料混合物于80～280MPa下采用普通模压方式制成片状坯。
4.如权利要求2所述的耐高温耐H2S腐蚀烧结金属过滤元件，其特征在于，所述有机添加剂为油漆树脂、丙二醇、乙二醇、甘油、聚乙二醇或聚乙烯醇中的至少一种。
5.如权利要求2所述的耐高温耐H2S腐蚀烧结金属过滤元件，其特征在于，所述多孔支撑体在涂所述复合浆料前先于重量比为1∶(0.8～1.2)的丙二醇和甘油组成的复合水溶液中预浸润，所述丙二醇和甘油的总浓度为10～20wt％。
6.如权利要求2所述的耐高温耐H2S腐蚀烧结金属过滤元件，其特征在于，步骤B)中所述造粒时采用淀粉为造粒剂，所述淀粉的加入量为粉料混合物总质量的5-20％。
7.如权利要求2-6中任一项所述的耐高温耐H2S腐蚀烧结金属过滤元件，其特征在于，所述多孔支撑体的厚度为1.5mm≤δ1≤8mm；所述复合膜的厚度为100μm≤δ2≤300μm。
8.权利要求2所述的耐高温耐H2S腐蚀烧结金属过滤元件在气体净化中的应用，其特征在于，气体从多孔支撑体涂覆有复合膜的一侧进入，从未涂覆复合膜的一侧逸出，逸出气体即为净化后的气体，过滤元件的过滤压差为0.2-50KPa。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述气体为0-850℃的气体。
10.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述气体为含有氧、二氧化硫、硫化氢、一氧化碳、二氧化碳及氮气等腐蚀性组分高温煤气的气体净化过滤和除尘系统中。
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2020
- 2020-06-01 CN CN202010497404.1A patent/CN113750655A/zh active Pending
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