FI90946B - Keraaminen suodatin pölyä sisältävää kaasua varten ja menetelmä sen valmistamiseksi - Google Patents

Description

90946

Keraaminen suodatin pölyä sisältävää kaasua varten ja menetelmä sen valmistamiseksi

Esillä oleva keksintö koskee pölyä sisältävän kaa-5 sun keraamista suodatinta, joka käsittää suodatinpohjän, jonka keskimääräinen huokoskoko on 10 - 100 pm ja joka on hyödyllinen poistettaessa pölyä kaasusta, erityisesti pölyä sisältävästä suurlämpötilakaasusta, sekä sen valmistusmenetelmää .

10 Keraamisten aineiden tulen- ja korroosionkestävyys on tavallisesti erinomainen ja ne sopivat hyvin materiaaliksi suodattimiin, joilla suodatetaan suurlämpötila- tai syövyttäviä kaasuja. Toisaalta on olemassa kasvava tarve sellaisille keraamisille suodattimille, joita voidaan 15 käyttää vaativissa ympäristöolosuhteissa.

Niiden sovellutukset eivät käsitä ainoastaan saastumisen hillitsemistä tai tuotteiden laadun parantamista, vaan myös energian säästöä tai esim. hiilienergian kehittämistä. Sen tähden on haluttu kehittää suurtehoinen pölyä 20 sisältävän kaasun keraaminen suodatin, joka on avainasemassa toteutettaessa näitä teknisiä kehityksiä.

Niiden suodatinlaitteiden osalta, joilla poistetaan pölyä pölyä sisältävästä suurlämpötilakaasusta, on julkaistu kaksi tyypillistä esimerkkiä, toinen tyyppi 25 käyttää US-patenteissa nro:t 4 584 003 ja 4 753 457 esitettyjä putkisuodattimia, ja toinen niin kutsuttu kyntti-lä-tyyppi käyttää putkisuodattimia, joiden toinen pää on suljettu ja jotka on esitetty tarkastetussa JP-patentti-julkaisussa nro 9 843/1985.

30 Jos tällaisessa suodatinlaitteessa suodattimien pinnalle kerääntyy käytön aikana pölyä, painehäviö kasvaa, ja kaasunkäsittelykyky huononee. Kerääntyneen pölyn poistamiseksi ja suodattimien uudistamiseksi puhalletaan suodatinlaitteeseen painekaasua, joka suorittaa päinvas-35 täisen puhdistustoimenpiteen viemällä kaasun suodattimien 2 läpi tavanomaisen suodatustoimenpiteen suuntaan nähden päinvastaisessa suunnassa, jolloin kerääntynyt pöly kuoriutuu pois suodattimen pinnoilta ja siirtyy suodatinlait-teen alaosaan asetettuun suppiloon.

5 Laite on suunniteltu siten, että suppiloon kerään- tynyt pöly vedetään pois suodatinlaitteesta niin vaadittaessa käyttämällä esim. venttiiliä, joka on laitteen alaosassa. Vastakkaispuhdistuksen avulla suodattimien paine-häviö palautuu alhaiselle tasolle. Tämä päinvastainen puh-10 distusoperaatio suoritetaan toistuvasti sopivin välein, jolloin suodatinlaitteen toimintaa voidaan jatkaa ja suodattimien painehäviö pysyy aina alhaisena.

Jos suodatinlaitteessa käytettävien suodattimien painehäviö on pieni, voidaan pienikokoisella suodatinlait-15 teella käsitellä suuri määrä pölyä sisältävää kaasua. Siksi on tehty erilaisia esityksiä suodattimien painehäviön pienentämiseksi.

Yksi tällainen menetelmä on sellaisen materiaalin käyttäminen suodattimena, jonka huokoisuus ja huokosten 20 keskimääräinen läpimitta on suuri, ja sellaisen jauheen käyttöönottaminen, jota kutsutaan suodatuskerrosaineeksi ja joka kootaan näihin suodattimiin ja joka toiminnan aikana muodostaa suodattavan kerroksen siten, että pöly kerääntyy tähän suodatuskerrosaineeseen ja kerääntynyt pöly 25 poistetaan yhdessä tämän suodatuskerrosaineen kanssa.

Tarkastamaton JP-patenttijulkaisu nro 64 315/1986 esittää menetelmän, jossa tämä suodatusainekerros on alustavasti kiinnitetty suodattimen pintaan.

Tarkastamaton JP-patenttijulkaisu nro 31 517/1988 30 esittää lisäksi keraamisen suodattimen, jonka painehäviö on pieni, vaikka suodattimen seinät ovat paksut ja joka ei oleellisesti tukkeudu edes silloin, kun pölyä sisältävästä kaasusta poistetaan hienoja hiukkasia sisältävää pölyä ilman suodatuskerrosainetta, ja jossa suodatinmateriaalin 35 huokosjakautumaan on tehty joitakin muutoksia.

90946 3

Esim. tarkastamaton JP-patenttijulkaisu nro 133 810/1983 esittää lisäksi menetelmän, jossa käytetään ohutta, kennomaista suodatinseinää yritettäessä poistaa pölyä, joka koostuu pääasiassa dieselmoottorin pakokaasus-5 sa olevasta hiilestä.

Siinä tapauksessa, että suodatinlaitteeseen pannaan suodatuskerrosaine, ei haaskata ainoastaan suodatuskerros-ainetta, vaan myös poistettavan pölyn määrä kasvaa, koska suodatuskerrosaine sisältyy kerättyyn pölyyn; osa pölyä 10 kulkee todennäköisesti suodattimen läpi tai pöly tarttuu kiinni suodattimen seinään, jolloin painehäviö kasvaa, eikä palaudu alhaiselle tasolle edes silloin, kun suoritetaan vastakkaispuhdistus. Jos käytetään kennomaista suodatinta, on suodattimen seinä niin ohut, että se pyrkii sär-15 kymään vastaanottaessaan toistuvasti kaasun paineen vas- takkaispuhdistuksen aikana aiheuttaman kuormituksen. Suurikokoisen suodatinlaitteen teknologiaa ei myöskään ole vielä kehitetty.

Menetelmällä, jossa suodatinmateriaalin huokosja-20 kautumaa muutetaan, voidaan mahdollisesti saada suodatin, joka on riittävän hyvä joillekin pölyä sisältäville kaasuille tai suodatinlaitteelle, jota ei käytetä pitkäaikaisesti, jos suodatin valmistetaan yhdistelmänä shamotin kanssa, jonka hiukkasläpimittajakautuma on sopiva. On kui-25 tenkin havaittu, että kun tätä käytetään pitkäaikaisesti suodatinlaitteeseen kiinnitettynä, jäännöspainehäviön kasvaminen on yhä ongelma.

Tällaiset ongelmat voidaan voittaa suuressa määrin menetelmällä, jossa suodattimen pintaan kiinnitetään suo-30 dattava kerros, mutta jäljelle jää yhä se ongelma, että suodattava kerros todennäköisesti kuoriutuu pois, tai jos suodattava kerros ei kuoriudu, jäännöspainehäviö pyrkii kasvamaan jaksoittaisesti.

Kun suodatinta käytetään korkeassa lämpötilassa, 35 nopeaa kuumennusta tai jäähdyttämistä ei voida useinkaan välttää. Siksi tarvitaan materiaali, jonka lämpölaajene-miskerroin on pieni ja joka kestää hyvin lämpöshokkeja.

4

Eri tyyppisistä keraamisista aineista on kodieriit-tikeramiikalla erikoisen pieni lämpölaajenemiskerroin ja tämä materiaali kestää hyvin lämpöshokkeja. Näitä ominaisuuksia hyödyksi käyttämällä on kehitetty kodieriittisuo-5 datin käytettäväksi korkeassa lämpötilassa tietyssä, erikoisessa tarkoituksesssa.

Tarkastamaton JP-patenttijulkaisu nro 133 810/1983 esimerkiksi esittää kodieriittikeramiikkasuodattimen ja sen valmistusmenetelmän; tässä julkaisussa esitetään ken-10 nomainen suodatin, jonka huokoskoko sopii hienon pölyn poistamiseen dieselmoottorin pakokaasusta sekä esitetään menetelmä, jolla valmistetaan kodieriittikeramiikkasuoda-tin, jonka keskimääräinen huokoskoko on suhteellisen suuri. Edelleen esitetään lisättäväksi jokin alkalinen aine-15 osa, kuten esim. litiumoksidiaineosa, jotta saataisiin muodostettua suhteellisen suuria huokosia.

Yksi tämän keksinnön keksijöistä on lisäksi aiemmin esittänyt putkimaisen kodieriittisuodattimen, jonka huo-kosjakautuma ei tukkeudu herkästi, tarkoituksena poistaa 20 pöly pölyä sisältävästä suurlämpötilakaasusta. Mitä pienempi suodattimen painehäviö on, sitä parempi, koska silloin voidaan saada suuritehoinen suodatinlaite pölyä sisältävän kaasun käsittelyyn. Tässä tarkoituksessa on sitä parempi, mitä suurempi on huokoisuus. On kuitenkin ole-25 massa ongelma, että kestävyys huononee oleellisesti, kun huokoisuutta suurennetaan. Siksi tavallisesti otetaan selville kompromissikohta ja valmistetaan suodatin tällaisen kompromissin pohjalta.

Alumiinioksidin ja piikarbidin osalta, joita on 30 itse asiassa käytetty keraamisina suodattamina, on luotu käyttötarkoituksia hionta- tai kiillotusaineina. Siksi on mahdollista suhteellisen helposti valmistaa suodatin, jonka painehäviö on pieni ja kestävyys vastaa käytännön tasoa valitsemalla shamotiksi huolellisesti teknillinen valmis-35 te, jonka hiukkaskoko on sopiva.

90946 5 Tällaisessa suodattimessa käytetään tavallisesti lasista tai savesta tehtyä kennostoa. Lasikennostossa on se ongelma, että sen korkean lämpötilan kestävyys on hyvin huono; kestävyys 800 eC lämpötilassa on korkeintaan 1/3 5 kestävyydestä huoneen lämpötilassa. Savikennostossa on sitä vastoin ongelmana, että edes sen huoneen lämpötilan kestävyyttä ei voida parantaa. Toisaalta kaupan olevien synteettisten kodieriittishamottien huokoisuus on useimmissa tapauksissa suuri. Jos siis tällaisia kaupan olevia 10 shamotteja käytetään keraamisten suodattimien valmistuk seen, tästä syntyvien suodattimien huokoisuus ja painehä-viö ovat suuret, ja on esiintynyt ongelma, että jos huokoisuutta lisätään painehäviön pienentämiseksi, on hyvin vaikeata pitää kestävyys käytännön tasolla. Kun kodieriit-15 tikeramiikkasuodattimia käytetään korkeassa lämpötilassa ja syövyttävässä ilmassa pitkäaikaisesti, on välttämätöntä, että keraamisten suodattimien kestävyys on riittävä laajalla lämpötila-alueella - huoneen lämmöstä korkeaan lämpötilaan, jotta suodatinlaitteen käyttövarmuus olisi 20 hyvä, ja että suodattimien lämmönvaihtelunkestävyys on erinomainen, ne eivät tukkeudu herkästi, niiden painehäviö on pieni ja niiden korroosionkestävyys, erityisesti hap-posyöpymiskestävyys on lisäksi erinomainen siinä tapauksessa, että pölyä poistetaan kaasusta, joka sisältää sel-25 laisia syövyttäviä kaasuja, kuten NOx tai SOx.

Esillä olevan keksinnön kohteena on ratkaista tavanomaisten menetelmien kodieriittikeramiikkasuodattimien ongelmat ja antaa varusteeksi pölyä sisältävien kaasujen kodieriittisuodattimet, joiden painehäviö on pieni ja kes-30 tävyys käytäntöön perustuva ja joiden korroosionkestävyys on erinomainen.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on edellä mainittujen ongelmien ratkaiseminen. Tähän päästään keksinnön mukaisella suodattimena, jolle on tunnusomaista, 35 että se käsittää myös suodatuskerroksen, jonka keskimää- 6 räinen huokoskoko on 0,2 - 10 μιη ja joka on kiinnitetty ainakin suodinpohjan suodattavaan sivupintaan siten, että suodatuskerros täyttää suodinpohjan pinnalla avoinna olevat huokoset, ja että suodatuskerroksen paksuus on tasol-5 la, jossa osa suodinpohjan pinnalla olevasta shamotista on suodattimen pintaan päin, ja menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että jauhetta hangataan ainakin suodinpohjan suodattavalle sivupinnalle, jonka keskimääräinen huokoskoko on 10 - 100 pm, että suodatuskerrokseksi muodostetta-10 van jauheen keskimääräinen hiukkasläpimitta on pienempi kuin suodinpohjan keskimääräinen huokoskoko ja että jauhe kiinnitetään epäorgaanisella sideaineella.

Oheisissa piirustuksissa:

Kuvio 1 on käyrästö, joka esittää keraamisen suo-15 dinpohjan kertyneen huokosjakautuman ja elohopeahuokoi-suusmittarin mittausten tulokset, jotka on saatu keraamisesta suodinpohjasta leikatuista kuution muotoisista, noin 1 cm3 suuruisista koekappaleista. Tässä kuviossa ordinaat-ta kuvaa koekappaleiden kertyneen huokostilavuuden, ja 20 abskissa kuvaa huokoskoon. Kuviossa käyrät a, b, c ja d kuvaavat vastaavasti esimerkkien 1, 2, 3 ja 4 suodinpoh-jista otettujen näytteiden huokosjakautumat. Käyrät e, f ja g kuvaavat vastaavasti vertailuesimerkkien 1, 2 ja 3 suodinpohjista saatujen koekappaleiden huokosjakautumat. 25 Nyt selitetään esillä oleva keksintö tarkemmin vii taten etusijalla oleviin suoritusmuotoihin.

Esillä olevan keksinnön keraamisen suodattimen etusijalla olevassa suoritusmuodossa on suodinpohjan huokoisuus 35 - 50 %.

30 Esillä olevan keksinnön keraamisen suodattimen toi sessa etusijalla olevassa suoritusmuodossa suodinpohja on tehty kodieriitista tai piikarbidista.

Esillä olevan keksinnön keraamisen suodattimen toisessa etusijalla olevassa suoritusmuodossa suodatuskerros 35 on tehty piimaasta tai riisinkuorituhkasta.

Esillä olevan keksinnön keraamisen suodattimen toisessa etusijalla olevassa suoritusmuodossa suodinpohja on 90946 7 putken muotoinen ja suodatuskerros on kiinnitetty putken sisäpintaan.

Esillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä, jolla pölyä sisältävän kaasun keraaminen suodatin valmis-5 tetaan, hangataan jauhetta ainakin suodinpohjan suodattavaan sivupintaan, jonka keskimääräinen huokoskoko on 10-100 pm ja huokoskokosuhde kertyneen huokosjakautuman 75 tilavuusprosentin ja 25 tilavuusprosentin paikoissa on vähintään 1,3, ja suodatuskerroksen muodostamiseen käy-10 tettävän jauheen keskimääräinen hiukkasläpimitta on pienempi, kuin suodinpohjan keskimääräinen huokoskoko, menetelmä käsittää myös jauheen kiinnittämisen epäorgaanisella sideaineella.

Esillä olevan keksinnön keraamisen suodattimen val-15 mistusmenetelmän etusijalla olevassa suoritusmuodossa suodinpohjan pintaan hangataan ensin ensimmäinen jauhe, sitten hangataan toinen, ensimmäistä jauhetta hienompi jauhe ja molemmat kiinnitetään pintaan.

Esillä olevan keksinnön keraamisen suodattimen val-20 mistusmenetelmän toisessa etusijalla olevassa suoritusmuodossa ensimmäisen jauheen keskimääräinen hiukkasläpimitta on 20 - 70 % suodinpohjan keskimääräisestä huokoskoosta ja toisen jauheen keskimääräinen hiukkasläpimitta on 2-15 % suodinpohjan keskimääräisestä huokoskoosta.

25 Esillä olevan keksinnön keraamisen suodattimen val mistusmenetelmän toisessa etusijalla olevassa suoritusmuodossa epäorgaaninen sideaine on liuos, jonka pääaineosa on piidioksidi, ja tätä liuosta suihkutetaan siihen pintaan, johon jauhe on hangattu, sitten tämä kuumennetaan ja kui-30 vataan kiinnittämistä varten. Tämä piidioksidia pääaine-osana sisältävä liuos on mieluummin 1-5 painoprosentin vesipitoista piihapposooliliuosta.

Esillä olevan keksinnön keraamisen suodattimen suodinpohjan paksuus ja muoto voidaan valita tiettyyn tar-35 koitukseen sopiviksi. Koska painehäviön minimoimiseksi 8 käytetään kuitenkin suurihuokoista materiaalia, on kestävyys tavallisesti huono. Sen kestävyyden takaamiseksi, joka tarvitaan käsiteltäessä tätä pölyä sisältävän kaasun keraamista suodatinta, ja jotta itse suodatinta tukevalle 5 suodinpohjalle saataisiin riittävä lujuus, ja jotta se samanaikaisesti kestäisi vastakkaispuhdistuksen kaasunpa!-netta, paksuuden täytyy tavallisesti olla vähintään 5 mm.

Esillä olevan keksinnön keraamisen suodattimen suo-dinpohjan keskimääräinen huokoskoko on 10 - 100 pm. Jos 10 keskimääräinen huokoskoko on pienempi, kuin 10 pm, suodin-pohjan painehäviö pyrkii olemaan suuri, ja suodinpohja ei ole riittävän hyvä käytössä. Jos keskimääräinen huokoskoko toisaalta ylittää 100 pm, kun suodinpohjan pinnalle on muodostettu suodatuskerros, joka koostuu jauheesta, 15 jonka keskimääräinen hiukkasläpimitta on korkeintaan 10 pm, jauhe pyrkii menemään syvälle suodinpohjan sisäpuolelle, jolloin painehäviö kasvaa, ja kun puhdistetun kaasun tilan puolelle vuotaa pölyä, se todennäköisesti menee suodinpohjan sisälle suodinpohjan takapäästä vastakkais-20 puhdistuksen toimesta aiheuttaen siten painehäviön palautumattoman kasvun.

Esillä olevassa keksinnössä mitataan suodinpohjan kertynyt huokosjakautuma elohopeahuokoisuusmittarin avulla suodinpohjasta saatujen kuution muotoisten, 1 cm3 suu-25 ruisten näytteiden osalta.

Esillä olevan keksinnön keraamisen suodattimen suodinpohjan huokoskokosuhde kertyneen huokosjakautuman 75 ja 25 tilavuusprosentin paikoissa edellä mainittujen koekappaleiden mukaan on vähintään 1,3, jolloin suodinpohjan 30 pinnalla on avoimena eri kokoisia huokosia, ja kun suodinpohjan pinnalle muodostetaan suodatuskerros, suodatusker-roksen jauheen on helppo mennä näiden huokosten sisään. Tämä rakenne on hyvä kiinnitettäessä suodatuskerros lujasti suodinpohjaan; painehäviö on samalla pieni, koska 35 suodinpohjan sisäpuolella sijaitsee suuria huokosia, jot-

II

90946 9 ka ovat yhteydessä ulkopuolelle ainoastaan pienten huokosten kautta, ja vaikka puhdistetun kaasun tilaan vuotaa vähän pölyä, tällainen vuoto ei aiheuta välittömästi pai-nehäviön palautumatonta kasvua, koska suodinpohjaa voidaan 5 käyttää suodattimena yksinkin, ilman suodatuskerrosta.

Jos tämä huokoskokosuhde on pienempi kuin 1,3, ei tällaisia hyödyllisiä vaikutuksia saada.

Tällaisten hyödyllisten vaikutusten turvaamiseksi huokoskokosuhteen pitäisi olla vähintän 1,4.

10 Ottaen huomioon suodinpohjan valmistuksen helppou den, tämä huokoskokosuhde on tavallisesti enintään 2, mieluummin enintään 1,8.

Suodatuskerroksen keskimääräinen huokoskoko on alueella 0,2 - 10 pm. Jos keskimääräinen huokoskoko on pie-15 nempi kuin 0,2 pm, painehäviö pyrkii tulemaan suureksi, ja kun tällaista kerrosta käytetään kiinnitettynä suodatin-laitteeseen, suodatinlaitteen käsittelykyky pienenee, mikä ei ole toivottavaa. Jos keskimääräinen huokoskoko on toisaalta esimerkiksi suurempi kuin 10 pm, osa pölyä sisältä-20 vän kaasun pölystä pyrkii kulkemaan suodatuskerroksen läpi aiheuttaen siten pölyn kerääntymisen suodatuskerrokseen tai suodinpohjaan, jolloin painehäviö kasvaa, mikä ei ole toivottavaa.

Suodinpohjan näennäishuokoisuuden on hyvä olla vä-25 hintään 35 % edullisen painehäviötason varmistamiseksi.

Jos näennäishuokoisuus kuitenkin ylittää 50 %, suodinpohjan kestävyys pyrkii olemaan heikko. Sen tähden näennäishuokoisuuden on hyvä olla korkeintaan 50 %.

Suodinpohjan keramiikkana käytetään mieluummin alu-30 miinioksidia, kodleriittia, mulliittia tai piikarbidia. Lämmönvaihtelun- ja korroosionkestävyyden kannalta on parempi käyttää kodleriittia tai piikarbidia.

Piikarbidisuodatin kestää heikosti esim. höyryn aiheuttamaa hapettumista, mutta sen lämmönkestävyys on 35 paljon parempi, kuin kodieriittisuodattimen.

10

Suodatuskerroksen muodostavana jauhemateriaalina voidaan käyttää esim. piimaasta, riisinkuorituhkasta, kal-sinoidusta perliitistä, kalsiumsilikaatista, permutiitis-tä, bayerin alumiinioksidista, sirkonista, kodieriitista, 5 piikarbidista, kvartsipitoisesta hiekasta tai mulliitista tehtyä jauhetta. Näistä materiaaleista on parempi käyttää piimaata tai riisinkuorituhkaa, koska niillä on erinomainen kaasunläpäisevyys ja kyky muodostaa suodatuskerros, jossa huokosten koko on suhteellisen tasainen ja joka so-10 pii pölyä sisältävän kaasun suodattimeksi.

Piimään ja riisinkuorituhkan pääaineosana on piidioksidi ja ne ovat hyödyllisiä siksi, koska niiden korroosionkestävyys on hyvä ja ne kestävät hyvin erityisesti happaman aineosan sisältävää kaasua.

15 Suodinpohjan muodon on hyvä olla putkimainen, koska vastakkaispuhdistustoimintojen aikana kaasunpaine kohdistaa suodinpohjaan toistuvaa kuormitusta, ja painehäviötä voidaan pienentää, kun vastakkaispuhdistuksen kaasunpaine on korkeampi. Putken muodossa kuormitus ei helposti kes-20 kity, jolloin on mahdollista välttää kuormituksen keskittyminen, joka todennäköisesti aiheuttaisi suodinpohjan murtumisen. Tätä käytetään siten, että vastakkaispuhdistuksen kaasunpaine kohdistetaan putken ulkopuolelta. On nimittäin parempi, että suodattimen suodatuskerros on 25 kiinnitetty putken sisäseinään.

Tämän tyyppisellä suodattimena on mahdollista rakentaa erittäin käyttövarma suodatinlaite, koska suodat-timeen indusoitu vetorasitus, jota keramiikka tavallisesti huonosti kestää, on pieni jopa silloin, kun suodinpohjaan 30 kohdistetaan kaasunpainetta.

Esillä olevan keksinnön keraamisen suodattimen suodatuskerroksen paksuuden on hyvä olla ohut, jolloin pai-nehäviö on pieni. Paksuuden on hyvä olla esimerkiksi tasolla, jossa osa suodinpohjan pinnalla olevasta shamotista 35 on suodattimen pintaan päin.

90946 11

Esillä olevan keksinnön keraamisen suodattimen valmistusmenetelmässä hangataan suodatuskerrokseksi muodostettavaa jauhetta suodinpohjan pinnalla oleviin avoimiin huokosiin esim. huovan avulla. Sen mukaisesti jauheen kes-5 kimääräisen hiukkasläpimitan on parempi olla suodinpohjan keskimääräistä huokoskokoa pienempi.

Jotta suodatuskerroksen muodostava jauhe saataisiin hangattua putkimaisen suodinpohjan sisäseinään, voidaan putkeen työntää tanko, jonka toisen pään ympärille on kää-10 ritty huopa ja jauhe voidaan hangata putken sisäseinään.

Tällaisella suodatuskerroksen muodostusmenetelmällä suodinpohjan pinnalle on mahdollista muodostaa ohut suoda-tuskerros, jolloin painehäviöstä tulee suhteellisen pieni.

Kun suodinpohjan pinnalle halutaan muodostaa suodatusker-15 ros, jonka keskimääräinen huokoskoko on pieni, pintaan on parempi hangata ensiksi suhteessa karkeampi ensimmäinen jauhe ja sitten toinen jauhe, jonka hiukkaskoko on vaaditun suuruinen.

Tällä tavalla hiukkaskooltaan hieno suodatuskerros 20 saadaan ohueksi, jolloin painehäviö, erityisesti jäännös-painehäviö voidaan edullisesti tehdä pienemmäksi käytettäessä kerrosta suodattimena.

Ensimmäisen jauheen keskimääräisen hiukkasläpimitan on hyvä olla korkeintaan 70 % suodinpohjan keskimääräises-25 tä huokoskoosta, jolloin jauhe hankautuu helposti suodinpohjan pintaan. Jotta saataisiin suodatin, jonka painehäviö on pieni, ensimmäisen jauheen ei pitäisi olla hienoa ja sen pitäisi olla vähintään 20 % suodinpohjan keskimääräisestä huokoskoosta.

30 Toisen jauheen keskimääräisen hiukkasläpimitan on hyvä olla 2 - 15 % suodinpohjan keskimääräisestä huokoskoosta.

Jos käytetään jauhetta, jonka keskimääräinen hiuk-kasläpimitta on pienempi, kuin 2 % suodinpohjan keskimää-35 räisestä huokoskoosta, painehäviö on niin suuri, että suo- 12 datin ei ole enää käytännöllisesti katsoen käyttökelpoinen kaasun suodattimena. Jos jauhe toisaalta on karkeampaa kuin 15 %, hankausvaihetta ei tarvitse jakaa kahdeksi erilliseksi toiminnaksi.

5 Koska suodatinta oletetaan käytettävän myös kor keassa lämpötilassa, suodatuskerroksen kiinnittämiseen on parempi käyttää epäorgaanista sideainetta, joka on tulenkestävää ja mieluummin myös korroosionkestävää. Liuos, jonka pääaineena on piidioksidi, on parempi siinä mieles-10 sä, että näin voidaan pienellä jähmeydellä saavuttaa luja kiinnitys, sekä myös tulen- ja korroosionkestävyys, ilman että ainetta käytetään niin paljon, että pintaan aukeavat huokoset tukkiutuvat. Vesipitoinen piihapposooliliuos on siten epäorgaaninen sideaine, joka sopii esillä olevan 15 keksinnön keraamisen suodattimen suodatuskerroksen kiinnittämiseen.

Vesipitoisen piihapposooliliuoksen pitoisuus on vähintään 1 painoprosentti ja korkeintaan 5 painoprosenttia, koska jos pitoisuus on liian alhainen, kiinnityslu-20 juudesta tulee pieni. Jos pitoisuus on suurempi, kuin 5 painoprosenttia, liuos pyrkii olemaan paksujuoksuista, jolloin sitä on vaikea suihkuttaa hienoina, pieninä pisaroina ja se pyrkii tukkimaan pintaan aukeavat huokoset ja huonontamaan kaasunläpäisevyyttä, mikä ei ole toivottavaa. 25 Siinä tapauksessa, että suodatuskerros muodoste taan ensimmäisen ja toisen jauheen avulla, vesipitoinen piihapposooliliuos voidaan suihkuttaa sen jälkeen, kun molemmat jauheet on hangattu pintaan. Vesipitoista piihap-posooliliuosta voidaan kuitenkin suihkuttaa kahdesti, eli 30 kerran ensimmäisen jauheen hankaamisen jälkeen ja kerran toisen jauheen hankaamisen jälkeen.

On sitäpaitsi mahdollista käyttää myös kolmatta ja neljättä jauhetta. Mitään merkittäviä vaikutuksia ei voida kuitenkaan odottaa, käsiteltävyys sitävastoin vaikeutuu.

li 90946 13

Kun piihapposooliliuosta käytetään epäorgaanisena sideaineena, jähmettymistä voidaan ohjata lämmittämällä ja kuivaamalla, jolloin saadaan tarpeellinen ja riittävä kiinni tysluj uus.

5 Toinen esillä olevan keksinnön keraaminen suodatin käsittää vähintään 50 painoprosenttia kodieriittishamot-tia, jonka näennäishuokoisuus on korkeintaan 10 % ja hiuk-kasläpimitta vähintään 74 pm, sekä kennoston, jolloin mainitun kennoston pääaineosat ovat piidioksidi (Si02) ja alu-10 miinioksidi (A1203), ja jossa litiumoksidin (Li20) määrä on 0,05 - 1,0 painoprosenttia koko suodattimen painosta.

Esillä olevan keksinnön mainitun toisen keraamisen suodattimen etusijalla olevassa suoritusmuodossa kennosto sisältää lisäksi magnesiumoksidia (MgO).

15 Esillä olevan keksinnön mainitun toisen keraamisen suodattimen toisessa etusijalla olevassa suoritusmuodossa kodieriittishamotti on lasista kiteytynyttä kodieriitti-shamottia, jossa on keskimäärin kodieriitin koostumus (2Mg0 · 2A1203 · 5Si02).

20 Esillä olevan keksinnön mainitun toisen keraamisen suodattimen toisessa etusijalla olevassa suoritusmuodossa kodieriittishamotti saadaan impregnoimalla kodieriitti-shamottiin alumiinioksidisoolia, piihapposoolia, titaani-oksidisoolia, sirkoniumoksidisoolia tai vähintään kahden 25 tällaisen soolin seosta, jolloin sintrattaessa saadaan korkeintaan 10 %:n näennäishuokoisuus.

Esillä olevan keksinnön mainitun toisen keraamisen suodattimen toisessa etusijalla olevassa suoritusmuodossa suodatinmateriaalin huokoisuus on vähintään 35 %, ja tai-30 vutuslujuus 800 °C:een lämpötilassa on vähintään 75 kg/cm2.

Esillä olevan keksinnön mainitun toisen keraamisen suodattimen toisen etusijalla olevan suoritusmuodon kennosto sisältää Ti02:a ja/tai Zr02:a 0,5 - 12 painoprosenttia koko suodattimen painosta.

14

Esillä olevan keksinnön mainitun toisen keraamisen suodattimen toisessa etusijalla olevassa suoritusmuodossa suodattimen muoto on suora putki.

Esillä olevan keksinnön toinen keraaminen suodatin 5 käsittää suodinpohjan, joka käsittää vähintään 50 painoprosenttia kodieriittishamottia, jonka näennälshuokolsuus on korkeintaan 10 % ja hiukkasläpimitta 74 - 590 pm, sekä kennoston, jonka pääaineosat ovat piidioksidi (S102) ja alumiinioksidi (A1203), ja jossa on litiumoksidia (Li20) 10 0,2-0,6 painoprosenttia koko suodattimen painosta, mai nitun suodlnpohjan keskimääräinen huokoskoko on 10 -100 pm ja huokoskokosuhde on kertyneen huokosjakautuman 75 ja 25 tilavuusprosentin paikoissa vähintään 1,3; suodatin käsittää myös suodatuskerroksen, jonka keskimääräinen huo-15 koskoko on 0,2 - 10 pm ja joka on kiinnitetty ainakin suo-dinpohjan suodattavaan sivupintaan siten, että suodatus-kerros täyttää suodlnpohjan pinnalla avoimina olevat huokoset .

Esillä olevan keksinnön toisen tällaisen keraami-20 sen suodattimen etusijalla olevassa suoritusmuodossa ko-dieriittishamotti on lasista kiteytynyttä kodieriittishamottia, jolla on keskimäärin kodieriitin koostumus (2MgO. 2A1203.5Si02).

Esillä olevan keksinnön toisen tällaisen keraamisen 25 suodattimen toisessa etusijalla olevassa suoritusmuodossa suodatuskerros on tehty piimästä tai riisinkuorituhkasta.

Toisen tällaisen esillä olevan keksinnön keraamisen suodattimen toisessa etusijalla olevassa suoritusmuodossa suodinpohjan muoto on putkimainen ja suodatuskerros on 30 kiinnitetty putken sisäseinän pintaan.

Toisen tällaisen esillä olevan keksinnön mukaisen keraamisen suodattimen valmistusmenetelmässä sekoitetaan jauhemateriaali, josta muodostetaan kennosto ja joka saadaan sekoittamalla savea ja litiumoksidia sisältävää jau-35 hetta vähintään 50 painoprosenttiin kodieriittishamottia, 90946 15 jonka näennäishuokoisuus on korkeintaan 10 % ja hiukkasia-pimitta vähintään 74 pm, ja seokseen lisätään orgaaninen sideaine, jonka jälkeen seuraa muovaaminen ja sintraami-nen.

5 Tällaisen toisen esillä olevan keksinnön keraamisen suodattimen valmistusmenetelmän etusijalla olevassa suoritusmuodossa saadaan kodieriittishamotti, jonka näennäis-huokoisuus on korkeintaan 10 %, sekoittamalla seuraavia aineita sisältäviä aineita: MgO, A1203 js Si02, jolloin muo-10 dostuu keskimäärin kodieriitin koostumus (2Mg0*2Al203‘5Si02), sulattamalla seos ja jäähdyttämällä se, jolloin saadaan lasi, joka sitten kiteytetään lämpökäsittelyllä.

Tällaisen toisen esillä olevan keksinnön keraamisen 15 suodattimen valmistusmenetelmän etusijalla olevassa suori tusmuodossa kennostoksi muodostettavaan jauhemateriaaliin lisätään B-spodumenijauhetta siten, että suodatinmateriaa-lin litiumoksidipitoisuus on 0,05 - 1,0 painoprosentin rajoissa.

20 Toisen tällaisen esillä olevan keksinnön keraamisen suodattimen valmistusmenetelmän etusijalla olevassa suoritusmuodossa jauhemateriaaliin lisätään kennoston muodostamiseksi kodieriittijauhetta, jonka hiukkasläpimitta on korkeintaan 74 pm.

25 Toisen tällaisen esillä olevan keksinnön keraamisen suodattimen valmistusmenetelmän etusijalla olevassa suoritusmuodossa lisätään jauhemateriaaliin kennoston muodostamiseksi Zr02:sta ja/tai Ti02:sta tehtyä jauhetta määränä, joka on 0,5 - 12 painoprosenttia suodatinmateriaalin 30 painosta.

Toisen tällaisen esillä olevan keksinnön keraamisen suodattimen valmistusmenetelmän etusijalla olevassa suoritusmuodossa sekoitetaan lähtöaineeseen huokosia muodostavana aineena koksijauhetta, joka muodostaa poltettaessa 35 huokosia.

16

Toisen tällaisen esillä olevan keksinnön keraamisen suodattimen valmistusmenetelmän etusijalla olevassa suoritusmuodossa suodattimen muovaaminen suoritetaan isostaattisen puristimen avulla käyttämällä metallikeernamuottia 5 ja ulompaa lieriömäistä kumimuottia, jolloin saadaan muodostettua suora putki.

Toisen tällaisen esillä olevan keksinnön keraamisen suodattimen valmistusmenetelmän etusijalla olevassa suoritusmuodossa sintraus suoritetaan 1,310 - 1,380 °C:een läm-10 pötilassa.

Toisen tällaisen esillä olevan keksinnön keraamisen suodattimen valmistusmenetelmässä kodieriittishamotin nä-ennäishuokoisuus säädetään korkeintaan 10 % riksi. Näin saadaan suodattimen painehäviön tehokkaasti minimoitua. 15 Jos näennäishuokoisuus ylittää 10 %, painehäviö pyrkii olemaan suuri.

Säätämällä edelleen kodieriittishamotin näennäis-huokoisuus korkeintaan 10 %:n tasolle, kodieriittishamotin kestävyydestä tulee hyvä. Itse suodatin tulee niin 20 muodoin kestäväksi.

Kodieriittishamotti, jonka hiukkasläpimitta on vähintään 74 pm (hiukkasläpimitta, joka ei läpäise 200 mes-hin suodatinta), sekoitetaan korkeintaan 50 painoprosentin määränä. Shamotti, jonka hiukkaskoko on vähintään 25 74 pm, on käyttökelpoinen muodostettaessa huokosia, joiden koko on vähintään 10 pm, ja jotka sopivat kaasunsuodatti-meen. Osa kodieriittishamottia voi olla läpimitaltaan jopa 2 mm. Kun tällaista shamottia sekoitetaan joukkoon vähintään 50 painoprosenttia, on mahdollista saada ainakin tar-30 peellinen määrä huokosia, jolloin saadaan suodattimeksi kelpaava kaasuniäpäisevyys.

Jos shamottia, jonka hiukkasläpimitta on vähintään 74 pm, on alle 50 painoprosenttia, on kutistuminen sint-rauksen aikana huomattavaa, jolloin tulee haittapuolia, 90946 17 suodatin esim. muuttaa muotoaan ja huokoisuus pyrkii olemaan pieni ja painehäviö suuri.

On edelleen parempi yhdistää kodieriittishamotti vähintään 70 painoprosentin määränä, jolloin sintrausku-5 tistuminen on vähäistä, näennäishuokoisuus on suuri ja painehäviöstä tulee pieni.

Loppuosa sekoitetaan tässä tavallisesti hienon jauheen muodossa ja se muodostaa suodattimessa kennoston ko-dieriittishamotille sintrauksen jälkeen. Tämän kennoston 10 tulenkestävyyden on hyvä olla hieman alhaisempi, kuin ko-dieriittishamotilla ja lämpölaajenemiskertoimen on hyvä olla lähellä kodieriittishamoniitin kerrointa. Sen koostumuksen tulee niin muodoin olla mieluummin sellainen, että se muodostuu sintrauksen aikana osittain lasiksi.

15 Jauhemateriaaliin yhdistetään savea kennostoa muodostettaessa, koska sen pääaineosat ovat alumiinioksidi ja piidioksidi, ja se parantaa muovautuvuutta ja sintrautuvuutta tehokkaasti.

Kun kennosto sisältää litiumoksidia alumiinioksidin 20 ja piidioksidin lisäksi, kennosto täyttää edellä mainitut vaatimukset ja yhdistelmänä kodieriittishamotin kanssa, jonka näennäishuokoisuus on pieni, saadaan suodatin, joka ei ole riittävän kestävä ainoastaan huoneen lämmössä, vaan myös korkeammassa, noin 800 °C:een lämpötilassa.

25 Litiumoksidin (Li20) pitoisuus suodatimateriaalissa on 0,05 - 1 painoprosenttia (joka vastaa 1-20 B-spodume-nipainoprosentin yhdistämistä). Jos pitoisuus on vähemmän, kuin 0,05 %, on vaikeata saada sitrattu runko, joka on riittävän kestävä. Jos pitoisuus toisaalta ylittää 1 pai-30 noprosentin, keraamisen kodieriittisuodattimen tulenkestä-vyys huononee, mikä ei ole toivottavaa. Kun otetaan huomioon sekä näin saadun suodattimen tulenkestävyys, että lujuus, on litiumoksidipitoisuuden hyvä olla 0,2 - 0,6 painoprosentin rajoissa.

18

Syytä siihen, miksi litiumoksidia (Li20) sisältävällä kennostolla saadaan suodatin, joka säilyttää kestävyytensä jopa korkeassa lämpötilassa, ei täysin ymmärretä, koska kodieriitin ja β-spodumenin välinen vaihesuhde 5 (Li20*Al203*4Si02) on monimutkainen (Yoichi Shiraki, Hie- nokeramiikka s. 310, 1976, Gihodo). Se voidaan kuitenkin selittää seuraavasti.

Esillä olevan keksinnön mainitussa toisessa keraamisessa suodattimessa suodattimen kennostoa, joka sisältää 10 litiumoksidia (Li20) ja jonka pääaineosina ovat alumiini-oksidi (A1203) ja piidioksidi (Si02), lasitetaan riittävässä määrin sintrauksen aikana, jolloin shamotteihin muodostuu vahva sidos.

Tämä lasi sisältää suurimman osan litiumoksidista 15 ja lasin sulamispiste on alhainen shamottiin verrattuna. Lasin kiteytyminen tapahtuu myöhemmin seuraavan jäähdyttämisen avulla.

Muodostuneiden kiteiden lämpölaajenemiskerroin on alhainen, ja koko kennoston lämpölaajenemiskerroin on lä-20 hellä kodieriittishamotin kerrointa. Täten esitetään keraaminen kodieriittisuodatin, jonka kestävyys huoneläm-mössä on hyvä ja jonka shamotin lämpölaajenemisen erosta aiheutuva jäännösvenymä on pieni jopa jäähdytettäessä huonelämpötilaan .

25 Jauhemateriaaliin lisätään 6-spodumenia kennostoa muodostettaessa, koska on hyvä välttää litiumoksidin paikallistumista, ja B-spodumeni pienentää tehokkaasti koko kennoston lämpölaajenemiskerrointa jopa pysyessään suoda-tinmateriaalissa sellaisenaan. Kodieriittijauhe yhdiste-30 tään, koska se tuo kennoston lämpölaajenemiskertoimen lähelle shamotin lämpölaajenemiskerrointa.

Kodieriitti jauhe, jonka hiukkasläpimitta on pienempi kuin 74 pm, toimii pääasiassa muodostettaessa esillä olevan keksinnön mainitun toisen keraamisen suodattimen

II

90946 19 kennostoa. Tämä on syy rajoitukseen "hienompaa, kuin 74 pm".

Koska tästä syntyvä kennosto sisältää suhteellisen suuren osuuden kiteistä aineosaa, kestävyys pysyy ilman 5 huomattavaa pehmenemistä jopa noin 1000 °C:een lämpötilassa.

Kennostoksi muodostettavana jauhemateriaalina voidaan käyttää myöskin luonnonmalmeja, jotka sisältävät li-tiumoksidia, kuten esim. petaliittiä ja eukryptiittiä.

10 Esillä olevan keksinnön mainitun toisen keraamisen suodattimen valmistusmenetelmässä on hyvä käyttää lasista kiteytynyttä kodieriittishamottia, koska tällöin on mahdollista saada tiivis shamotti, esimerkiksi shamotti, jonka näennäishuokoisuus ei ylitä 4 %, vaikkakin tällaisen 15 shamotin valmistus saattaa vaatia vaivalloisen käsittelyvaiheen. Lämpölaajenemiskerroin on lisäksi noin puolta pienempi verrattuna tavalliseen, sintraamalla saatuun ko-dieriittishamottiin. Suodatinmateriaalin lämpölaajenemiskerroin on niin muodoin pieni, jolloin on mahdollista saa-20 da kaasun kodieriittisuodatin, jolla on erinomainen läm-mönvaihtelunkestävyys. Shamotti on hyvin tiivistä ja siksi se on suodatinmateriaali, jonka korroosionkestävyys on myöskin erinomainen. Niin muodoin on mahdollista valmistaa kaasun kodieriittisuodatin, joka sopii erityisesti käytet-25 täväksi erittäin korkeassa lämpötilassa.

Lasista kiteytyneen kodieriittishamotin lähtöaineena voidaan käyttää hyvin magnesiumoksidiklinkkeriä, baye-rin alumiinioksidia ja kvartsihiekkaa. Valmistaminen suoritetaan mieluummin siten, että sulate jäähdytetään nope-30 asti kerran, jolloin muodostuu lasia, joka pannaan sitten lämpökäsittelyyn kiteytymistä varten, kuten on esitetty esimerkiksi tarkastetussa JP-patenttijulkaisussa nro 20 269/1982.

Synteettisenä kodieriittishamottina voidaan hyvin 35 käyttää sintrattua valmistetta, joka on tehty käyttämällä 20 lähtöaineena talkkia, savea ja alumiinihydroksidia. Jotta saataisiin karkeampia kodieriittihiukkasia, joiden näen-näishuokoisuus on korkeintaan 10 %, on taloudellista sint-rata ainetta riittävästi tavanomaisen synteettisen kodie-5 riitin valmistusvaiheessa, ja sintrautuvuuden parantamiseksi on tehokasta käyttää lähtöainetta, johon on yhdistetty sirkonijauhetta.

Kaupasta saatavan synteettisen kodieriitin huokoisuus on tavallisesti suurempi, kuin 10 % ja sitä ei voi 10 käyttää sinänsä esillä olevan keksinnön kodieriittisuodat-timen shamottina.

Näissä olosuhteissa se voidaan sintrata uudelleen tiiviyden parantamiseksi. Useiden tutkimusten tuloksena on kuitenkin havaittu, että shamotin, jonka näennäishuokoi-15 suus on ei ole kovin suuri, näennäishuokoisuus voidaan muuttaa korkeintaan 10 % tasolle impregnoimalla kodieriit-tishamottiin kolloidinen liuos, esim. alumiinioksidisooli, piihapposooli tai titaanioksidisooli. Kun huokoisuus voidaan tuoda korkeintaan 10 % tasolle, ainetta voidaan käyt-20 tää vaikeuksitta esillä olevan keksinnön kodieriittisuo-dattimen shamottina, ja näin valmistetun suodattimen pai-nehäviö on pieni ja kestävyys hyvä.

Jotta kolloidista liuosta saataisiin impregnoitua riittävästi, on hyvä käyttää alennettua painetta. On li-25 säksi hyvä, että shamotti kuivataan, ja impregnoiminen toistetaan lisätiiviyden saamiseksi.

Kun kolloidisella liuoksella impregnoitu shamotti on hyydytetty tai kuivatettu, sitä voidaan käyttää shamottina sinänsä esillä olevan keksinnön tarkoituksiin.

30 Esillä olevan keksinnön toisessa keraamisessa suo- dattimessa edellytetään, että shamotin näennäishuokoisuus on sintrauksen jälkeen korkeintaan 10 %.

On kuitenkin todennäköistä, että jos raaka-aineseos muodostetaan putkimaiseksi suodattimeksi ja sitten impreg-35 noidaan tällainen kolloidinen liuos, niin huokoset, joi- il 90946 21 den odotetaan toimivan kaasun käytävinä suodattimessa, tukkiutuvat ja pienenevät ja suodattimen painehäviö kasvaa, mikä ei ole toivottavaa.

Syyn siihen, että painehäviötä voidaan pienentää 5 säätämällä kodieriittishamotin näennäishuokoisuus korkeintaan 10 % tasolle, uskotaan olevan seuraavanlaisen:

Ensiksikin sillä edellytyksellä, että keraamisen suodattimen läpi kulkevan kaasun virta voidaan approksimoida yhtälöllä (Kozeny-Carman-yhtälö), joka kuvaa neste-10 virran kulkua tiivistetyn jauhekerroksen läpi, voidaan seuraavalla yhtälöllä kuvata painehäviö ΔΡ suodattimen läpi edellyttäen, että kaasun kulku suodattimen läpi on laminaarinen virtaus (Hienohiukkasmittaus, Clyde Orr Jr. ym., luku 7, Macmillan-yhtiö, New York, 1959).

15

Sv2 - (gcL/2puL.)(AP/L)[C2/(l-C)2] Tässä S, on jähmeän kappaleen pinta-ala tilavuusyk-sikköä kohti, gc on painovoimavakio, L on suodattimen pak-20 suus, μ on kaasun viskositeetti, u on kaasun näennäisno-peus, L. on kapillaarisen mutkittelun pituus suodattimessa, $ on huokoisuus, ja likiarvona on suhde: uc = (U/£)(L./L).

Suodattimen läpi kulkevan kaasun painehäviö voidaan 25 nimittäin approksimoida olemaan oikeassa suhteessa hiuk kasten kokonaispinta-alan neliöön suodattimen tilavuusyk-sikössä. Suodattimen painehäviön pienentämiseksi minimoidaan hiukkasten kokonaispinta-ala suodattimen tilavuusyk-sikössä niin muodoin niin paljon kuin mahdollista, jolloin 30 painehäviötä voidaan pienentää.

Jos sintratun rungon näennäishuokoisuus on lisäksi korkeintaan 10 %, kaasunläpäisevyys on niin pieni, että se voidaan oleellisesti laiminlyödä (Huokoinen aine, koonnut Ren-ichi Kondo, julkaissut Gihodo, 1973). Sen tähden sha-35 motin huokoset, joiden huokoisuus on korkeintaan 10 %, 22 eivät koske kaasun läpäisevyyttä, eivätkä aiheuta painehä-viötä.

Painehäviön määrittävät nimittäin ensisijaisesti shamottihiukkasten ja shamottihiukkasten välisen raken-5 teen pinta-alat, Jolloin uskotaan voitavan tuottaa suodatin, jolla on pieni painehäviö.

Jotta painehäviö saataisiin mahdollisimman pieneksi samalla, kun kaasunläpäisevyys paranee, on tehokasta yhdistää lähtöaineeseen huokosia muodostavaa ainetta, joka 10 kykenee muodostamaan huokosia, kun sitä poltetaan sint-rauksen aikana. Tällaisena huokosia muodostavana aineena on hyvä käyttää koksijauhetta, erityisesti pikikoksijauhetta, koska se sisältää suhteellisen pienen määrän epäpuhtauksia, kuten rautaa, jolloin voidaan välttää värjäy-15 tyrnistä, ja koska sitä saa helposti ja sen kovuus on oikea, jolloin se ei vaikuta muovautuvuuteen epäedullisesti.

Lähtöaineeseen yhdistetään orgaanista sideainetta pääasiassa siksi, että raakarunkoon saataisiin vahvuutta, jolloin suodattimen muovaaminen helpottuu ja vältetään 20 raakarungon särkyminen käsittelyn aikana. Orgaanisen sideaineen yhdistäminen lisää kuitenkin myös huokoisuutta.

Suodattimen muovausmenetelmänä voidaan käyttää isostaattista muottiinpuristusmenetelmää, puolikosteaa ahtausta tai suulakepuristusmenetelmää. Näistä menetelmistä 25 on isostaattista muottiinpuristusmenetelmää käytetty yleisimmin muovausmenetelmänä, joka sopii hyvin tiiviin sint-ratun rungon valmistukseen. Näyttää siltä, ettei ole ollut yhtään tapausta, jossa isostaattista muottiinpuristusmenetelmää on käytetty huokoisten suodattimien valmis-30 tusmenetelmänä. Se on kuitenkin hyvä muovausmenetelmä myös tällaisen suodattimen valmistuksessa, koska kuivausvaihe voidaan jättää pois, voidaan muodostaa vaivattomasti suurikokoinen putkisuodatin, ja tuotantokyky on myös hyvä.

Isostaattisella muottiinpuristusmenetelmällä val-35 mistetussa, putkimaisessa, keraamisessa suodattimessa on li 90946 23 suhteellisen tasainen sisäpinta, koska muovauksessa käytetään tavallisesti sileäpintaista metallikeernamuottia, ja kun tätä käytetään suodinpohjana, on suodatuskerros hyvä hangata sisäpintaan ohuesti.

5 Sintraus suoritetaan monessa tapauksessa tunneliuu- nissa. Sukkulauunia tai sähköuunia voidaan kuitenkin myös käyttää. Sintraus suoritetaan mieluummin 1310 -1380 ° C:een lämpötilassa.

Jos sintrauslämpötila on alhaisempi, kuin 1310 °C, 10 on sintraus puutteellinen, ja kestävyys pyrkii tulemaan huonoksi. Jos sitrauslämpötila toisaalta ylittää 1380 °C, tulee haittapuolia, suodatin esim. muuttaa muotoaan sint-rauksen aikana itse suodattimen painon takia, ja liiallisen sintrauksen takia huokoisuus tulee pieneksi, mikä ei 15 ole toivottavaa.

Näennäishuokoisuus määritellään vähintään 35 %:ksi, koska tällöin suodattimelle saadaan paremmin käyttökelpoinen kaasunläpäisevyys. Vähintään 75 kg/cm2 taivutuslujuus 800 °C lämpötilassa on hyvä arvo, jota ei ole saavutettu 20 tavanomaisilla keraamisilla kodieriittisuodattimilla, joi den näennäishuokoisuus on vähintään 35 %.

Kun kodieriittisuodatinta, jolle oli tällä tavalla saatu hyvä, korkeita lämpötiloja sietävä kestävyys, itse asiassa käytettiin korkeassa lämpötilassa ja kun sen 25 taivutuslujuus sitten tutkittiin huonelämpötilassa, ha vaittiin, että lujuus oli heikentynyt.

Syytä tähän ei vielä tarkkaan tiedetä. Lujuuden heikentyessä havaittiin kuitenkin röntgensäde j auhedi f fraktiolla β-spodumenin kiteiden läsnäolo kennostossa.

30 Yleisesti ollaan sitä mieltä, että lujuuden hei kentyminen johtuu muutoksesta kennoston rakenteessa. Lisäämällä tähän kennostoon aineosat Zr02 ja/tai Ti02 aiotaan edistää lasin kiteytymistä kennostossa lisäämällä tällainen aineosa siten, että kennostossa oleva lasi ki 24 teytyy täysin jäähtymisen aikana sintrauksen jälkeen ja saavuttaa pysyvän tilan.

Lisäämällä tällainen aineosa voidaan β-spodumeniki-teiden läsnäolo suodattimen kennostossa sintrauksen jäl-5 keen vahvistaa röntgensädejauhediffraktiolla. Tämän tulok sena lujuus ei pyri huononemaan käytön aikana, niin kuin on havaittu tapauksessa, jossa tällaista aineosaa ei ole lisätty, vaikkakin alkulujuudesta joudutaan hieman luopumaan verrattuna sellaiseen tapaukseen, jossa tällaista ai-10 neosaa ei ole lisätty. Näin saadaan keraaminen kodieriit-tisuodatin, jonka kestävyys pysyy ja jota voidaan käyttää toistuvasti ja jonka käyttövarmuus on hyvä.

Tässä lisätyn Zr02:n ja/tai Ti02:n kokonaismäärä on tavallisesti 0,5 - 12 painoprosenttia, mieluummin 1-10 15 painoprosenttia suodatinmateriaalista. Jos kokonaismäärä on vähemmän, kuin 0,5 painoprosenttia, ei saavuteta sopivaa vaikutusta kestävyyden vakiinnuttamiseksi. Jos kokonaismäärä toisaalta ylittää 12 painoprosenttia, suodattimen lämpölaajenemiskerroin tulee suureksi, jolloin lämmön-20 vaihtelunkestävyys pyrkii huononemaan, mikä ei ole toivottavaa .

Esillä oleva keksintö selitetään nyt yksityiskohtaisemmin esimerkkeihin viitaten. Tulee kuitenkin ymmärtää, ettei esillä oleva keksintö millään muotoa rajoitu 25 juuri näihin esimerkkeihin.

Esimerkki 1

Sekoitettiin magnesiumoksidia, alumiinioksidia ja kvartsihiekkaa ja saatiin lähtöaine, jolla on kodieriitin koostumus: 2Mg0.2Al203.5Si02. Tämä lähtöaine sulatettiin 30 sähköllä käyttämällä hiilielektrodeja, ja sulate kaadettiin veteen ja jäähdytettiin, jotta saataisiin lasi, jolla on kodieriitin koostumus.

Lasi kuivattiin ja murskattiin, jotta saataisiin lasihiukkasia, joiden hiukkasläpimitta on 1 - 10 mm, ja 35 hiukkaset pantiin rattaisiin, lämmitettiin tunneliuunissa 90946 25 ja pidettiin 1380 °C:een lämpötilassa 10 tunnin ajan, jotta ne kiteytyisivät kodieriitiksi.

Tuote murskattiin ja seulottiin edelleen, jolloin saatiin hiukkasia, joiden koko on 28 - 200 mesh (74 -5 590 pm), ja hiukkasia käytettiin suodinpohjan shamottina.

Kun kertynyttä huokosjakautumaa halutaan säätää, shamotti lajitellaan edelleen hiukkasiin, joiden hiukkas-läpimitta-alue on erilainen. Lajitellut, hiukkasläpimitta-alueeltaan erilaiset hiukkaset sekoitetaan sopivasti, jol-10 loin saadaan käyttökelpoinen shamotti.

70 painoprosenttiin tästä shamotista sekoitettiin 6 painoprosenttia samasta aineesta tehtyä kodieriittijauhetta, jonka hiukkaskoko läpäisee 200 meshin (korkeintaan 74 pm) seulan, 10 painoprosenttia samasta aineesta tehtyä 15 kodieriittijauhetta, jonka hiukkaskoko läpäisee 325 meshin (korkeintaan 44 pm) seulan, 6 painoprosenttia synteettistä β-spodumenijauhetta, jonka hiukkaskoko läpäisee 325 meshin (korkeintaan 44 pm) seulan ja 6 painoprosenttia savijauhetta. 100 paino-osaan seosta sekoitettiin huokosia 20 muodostavana aineena 30 paino-osaa pikikoksijauhetta, jonka hiukkaskoko on 50 - 100 pm ja 7 paino-osaa 40 painoprosentista vesipitoista, sideaineena toimivaa fenolihart-siliuosta.

Tämä sekoitus kuivattiin 110 °C:een lämpötilassa ja 25 murskattiin, jolloin saatiin rakeinen aine, jonka hiuk-kasläpimitta on korkeintaan 3 mm.

Tämä rakeinen aine täytettiin muottiin, joka muodostui teräskeernamuotista ja ulommasta, lieriömäisestä kumimuotista ja muovattiin isostaattisella puristimella 30 1000 kg/cm2 paineella, jolloin saatiin putki, jonka ulko- läpimitta on noin 170 mm, sisäläpimitta noin 140 mm ja pituus noin 850 mm. Tätä putkimaista, muovattua runkoa sintrattiin sukkulauunissa 1340 °C:een lämpötilassa 5 tunnin ajan, jolloin saatiin putkimainen, keraaminen kodie-35 riittisuodinpohja. Tämä sintraustila vaikuttaa huokosja- 26 kautumaan, ja sintrauksen edistyessä keskimääräinen huokoskoko kasvaa ja näennäishuokoisuus pienenee. Suodinpoh-jalle on ominaista, että molemmat päät leikataan irti, jotta saadaan käyttöön putkimainen pohja, jonka pituus on 5 800 mm.

Tämän suodinpohjan näennäishuokoisuus oli 42 %. Suodinpohjasta leikattujen kuution muotoisten näytteiden osalta kertynyt huokosjakautuma mitattiin elohopeahuokoi-suusmittarilla, jolloin saatiin kuviossa 1 a:11a esitetyt 10 tulokset.

Tämän suodinpohj an keskimääräinen huokoskoko (50 tilavuusprosentin paikassa) oli nimittäin 60 pm, huokoskoko D75 75 tilavuusprosentin paikassa oli 76 pm, ja huokoskoko D25 25 tilavuusprosentin paikassa oli 43 pm.

15 D75/D25:n suhde R oli niin muodoin tässä suodinpoh- jassa 1,77.

Piimaajauhetta, jonka keskimääräinen hiukkaskoko on 3,6 pm, siroteltiin tämän 400 mm:n pituiseksi leikatun putkisuodinpohjan pinnalle, ja piimaajauhetta hangattiin 20 sisäpinnalle huovalla.

Vesipitoista piihapposooliliuosta, jonka Si02-pi-toisuus oli 2,3 painoprosenttia, suihkutettiin tasaisesti pinnalle, johon oli hangattu piimaajauhetta ja kuivatettiin kuivurissa 150 °C:een lämpötilassa, jotta se jähmet-25 tyisi.

Painehäviö mitattiin 5 cm/sek ilmavirran nopeudessa tämän putkisuodattimen osalta ja havaittiin sen olevan 320 mmWG.

Tämä suodatin asennettiin suodatuskoelaitteeseen, 30 ja putkisuodattimen sisäpuolelle syötettiin ilmaa, joka sisälsi 7,3 g/m3 masuunin tuhkaa pölynä, jonka keskimääräinen hiukkasläpimitta oli 10 pm ja jonka lämpötila oli 150 °C, ja suoritettiin suodatuskoe.

Vastakkaispuhdistuksen energiatasoa lukuun ottamat-35 ta kaasun (joka oli tässä tapauksessa ilmaa) suodatusno-

II

90946 27 peus kokeessa asetettiin noin 7,6 cm/sek tasolle. Suodatus jakson aikana kaasussa oleva pöly kerääntyi putkisuo-dattimen sisäseinään, jolloin painehäviö vähitellen kas-voi.

5 Siksi suuttimesta puhallettiin suodatuskoelaittee- seen paineilmaa noin 6 kg/cm2 paineella kerran joka 7,5 minuutin aikavälillä 0,4 sekunnin ajan ja näin suoritettiin suodattimen vastakkaispuhdistus.

Suodattimen painehäviö vastakkaispuhdistuksen jäl-10 keen kasvoi vähitellen toiminnan alkuvaiheessa, ja noin 150 tunnin jälkeen painehäviö ennen ja jälkeen vastakkaispuhdistuksen tuli vakiotasoiseksi, ja jäännöspainehäviö oli 1600 mmWG välittömästi ennen vastakkaispuhdistusta ja 1300 mmWG välittömästi vastakkaispuhdistuksen jälkeen.

15 Koetta jatkettiin tämän jälkeen. Koetta suoritet tiin kaiken kaikkiaan noin 300 tuntia, mutta jäännöspaine-häviössä ei havaittu kasvua.

Suodattimen valmistusolosuhteet, suodattimen ominaisuudet, koestusolosuhteet sekä koetulokset esitetään 20 esimerkkien 1-4 osalta taulukossa 1.

Esimerkki 2

Putkisuodinpohja valmistettiin samoissa olosuhteissa, kuin esimerkissä 1. Tämän suodattimen kertynyt huokos-jakautuma esitetään b:llä kuviossa 1. Tässä suodinpohjassa 25 D75 oli 65 pm, D25 oli 36 pm ja R oli 1,80.

Piimaajauhetta, jonka keskimääräinen hiukkasläpi-mitta on 20 pm, siroteltiin tämän 400 mm:n pituiseksi leikatun putkisuodinpohJan pinnalle, se hangattiin pintaan huovan avulla.

30 Tässä vaiheesa mitattiin painehäviö päästämällä sisään ilmaa 5cm/sek virtausnopeudella ja sen havaittiin olevan 125 mmWG.

Lisäksi pintaan hangattiin samaan tapaan piimaajauhetta, jonka keskimääräinen hiukkasläpimitta on 3,6 pm.

35 Tässä vaiheessa mitattiin painehäviö päästämällä sisään 28 ilmaa 5 cm/sek virtausnopeudella ja havaittiin sen olevan 250 mmWG.

Tälle pinnalle, johon oli hangattu piimaajauhetta, suihkutettiin vesipitoista piihapposooliliuosta samaan 5 tapaan, kuin esimerkissä 1, ja se kuumennettiin ja kuivattiin.

Painehäviö mitattiin tässä vaiheessa päästämällä ilmaa 5 cm/sek virtausnopeudella ja sen havaittiin olevan 300 mmWG. Tämä keraaminen suodatin asennettiin samaan suo-10 datinkoelaitteeseen, jota käytettiin esimerkissä 1, ja suodatuskoe suoritettiin samoissa olosuhteissa, jolloin jäännöspainehäviöstä tuli noin 55 myöhemmin ennen ja jälkeen vastakkaispuhdistuksen vakiotasoinen, eli se oli 1100 mmWG välittömästi ennen vastakkaispuhdistusta ja 950 mmWG 15 välittömästi vastakkaispuhdistuksen jälkeen.

Tämän jälkeen koetta jatkettiin. Koetta suoritettiin kokonaisuudessaan noin 500 tuntia, minkä jälkeen jäännöspainehäviössä ei havaittu kasvua.

Esimerkki 3 20 Valmistettiin putkisuodinpohja samoissa olosuh teissa, kuin esimerkissä 1. Tämän suodinpohjan kertyneen huokosjakautuman esittää c kuviossa 1, ja sen D75 oli 80 pm , d25 oli 48 pm ja D75/D25:n suhde R oli 1,67.

Tämän 400 mm:n pituiseksi leikatun putkisuodinpoh-25 jän sisäpintaan siroteltiin alumiinioksidijauhetta, jonka keskimääräinen hiukkasläpimitta on 6 pm ja se hangattiin pintaan huovan avulla. Vesipitoista piihapposooliliuosta suihkutettin siihen samalla tavalla, kuin esimerkissä 1 ja se kuumennettiin ja kuivattiin kiinnittämistä varten. Täs-30 sä vaiheessa mitattiin painehäviö päästämällä ilmaa 5 cm/ sek virtausnopeudella ja sen havaittiin olevan 350 mmWG.

Tämä keraaminen suodatin asennettiin samaan suoda-tuskoelaitteesen, jota käytettiin esimerkissä 1, ja suodatuskoe suoritettiin samoissa olosuhteissa.

90946 29 Tämän tuloksena painehäviö vakiintui 170 tunnin päättyessä. Tämän jälkeen koetta jatkettiin noin 130 tuntia, jolloin jäännöspainehäviössä ei havaittu muutosta.

Jäännöspainehäviö oli tämän suodattimen vakiintumi-5 sen jälkeen 2200 mmWG välittömästi ennen vastakkaispuh-distusta ja 1800 mmWG välittömästi vastakkaispuhdistuksen j älkeen.

Esimerkki 4

Valmistettiin suodinpohja samalla tavalla, kuin 10 esimerkissä 1, paitsi että shamotin, kennoston ja huokosia muodostavan aineen raaka-ainekoostumusta muutettiin, kuten taulukossa 1 esitetään.

Tämän suodinpohjan kertyneen huokosj akautuman esittää d kuviossa 1. Sen näennäishuokoisuus oli 41 %, keski-15 määräinen huokoskoko 38 pm , D75 oli 38 pm , d25 oli 27 pm ja D75/D25:n suhde R oli 1,41.

400 mm:n pituiseksi leikattuun putkisuodinpohjaan kiinnitettiin piimääjauheesta tehty suodatuskerros, jonka keskimääräinen hiukkasläpimitta oli 3,6 pm samalla taval-20 la, kuin esimerkissä 1, ja painehäviö tutkittiin päästämällä ilmaa 5 cm/sek virtausnopeudella ja sen havaittiin olevan 290 mmWG.

Tämä suodatin asennettiin samaan suodatuskoelait-teeseen, ja koe suoritettiin samalla tavalla. Tämän tulok-25 sena painehäviö vakiintui noin 100 tunnin päättyessä, ja jäännöspainehäviö oli vakiintumisen jälkeen 1500 mmWG välittömästi ennen vastakkaispuhdistusta ja 1250 mmWG välittömästi vastakkaispuhdistuksen jälkeen.

Tämän jälkeen koetta jatkettiin noin 200 tuntia, 30 jolloin jäännöspaineessa ei havaittu muutosta.

Verrannollinen esimerkki 1

Valmistettiin suodinpohja olosuhteissa, jotka todetaan taulukon 2 verrannollisessa esimerkissä 1. Muut olosuhteet ovat samat, kuin esimerkissä 1. Tämän suodinpohjan 35 kertyneen huokosjakautuman esittää e kuviossa 1. Sen näen- 30 näishuokoisuus oli 40 %, keskimääräinen huokoskoko 37 pm, D75 oli 45 pm, D25 oli 30 pm, D75/D25:n suhde R oli 1,5, ja painehäviö oli 96 mmWG, kun ilma päästettiin läpi 5 cm/sek virtausnopeudella.

5 Tämä 400 mm:n pituiseksi leikattu suodinpohja asen nettiin edellä mainittuun suodatinkoelaitteeseen sellaisenaan, eli ilman suodatuskerrosta, ja suodatuskoe suoritettiin samalla tavalla.

Tämän tuloksena jäännöspainehäviö vakiintui oleel-10 lisesti noin 100 tunnin päättyessä, ja se oli 1600 mmWG välittömästi ennen vastakkaispuhdistusta ja 1400 mmWG välittömästi vastakkaispuhdistuksen jälkeen.

Jäännöspainehäviö osoitti kuitenkin pientä kasvua tämän jälkeen. Koetta jatkettiin edelleen noin 200 tunnin 15 ajan, jonka jälkeen havaittiin noin 90 mmWG:n kasvu.

Taulukossa 2 esitetään verrannollisten esimerkkien 1, 2 ja 3 osalta suodattimen valmistusolosuhteet, ominaisuudet, koestusolosuhteet sekä koetulokset.

Verrannollinen esimerkki 2 20 Valmistettiin suodinpohja verrannollisen taulukon 2 esimerkin 2 osoittamissa olosuhteissa.

Tämän suodinpohjan kertyneen huokosj akautuman esittää f kuviossa 1. Sen näennäishuokoisuus oli 40 %, keskimääräinen huokoskoko 32 pm, D75 oli 35 pm, D25 oli 29 pm ja 25 D75/D25:n suhde R oli 1,21.

400 mm:n pituiseen putkisuodinpohjaan kiinnitettiin suodatuskerros samalla tavalla, kuin esimerkissä 1, ja painehäviö tutkittiin päästämällä ilmaa 5 cm/sek virtausnopeudella ja sen havaittiin olevan 290 mmWG.

30 Tämä suodatin asennettiin edellä mainittuun suoda- tuskoelaitteeseen ja suodatuskoe suoritettiin samalla tavalla.

Noin 100 tuntia myöhemmin painehäviö vakiintui ja jäännöspainehäviö oli 1700 mmWG välittömästi ennen vastak- li 90946 31 kaispuhdistusta ja 1400 mmWG välittömästi vastakkaispuh-distuksen jälkeen.

Jäännöspainehäviö osoitti kuitenkin pientä kasvua.

Noin 200 tunnin päättyessä havaittiin jäännöspainehäviössä 5 80 mmWG:n kasvu.

Verrannollinen esimerkki 3

Suoritettiin suodatuskoe kaupallisena tuotteena saatavilla olevan piikarbidisuodattimen osalta.

Tässä suodattimessa käytetään piikarbidishamottia, 10 jonka hiukkaskoko on 300 - 850 pm:n välillä, ja kennoston katsotaan koostumuksesta päätellen koostuvan pääasiassa savesta.

Koko oli noin 60 Φ/30 Φ x 1000 mm, ja suodatin oli putken muotoinen ja sen toinen pää oli suljettu. Sen näen-15 näishuokoisuus oli 40 %, ja taivutuslujuus oli pienehkö, noin 120 kg/cm2 tasolla.

Suodinpohjan huokosjakautuman, joka tutkittiin samalla tavalla, kuin edellä, osoittaa g kuviossa 1.

Tämän tuloksena sen keskimääräinen huokoskoko oli 20 110 pm, D75 oli 124 pm, D25 oli 98 pm ja D75/D25:n suhde.R oli 1,26.

Tämän putkisuodattimen ulommalle sivupinnalle kiinnitettiin suodatuskerros, joka sisältää alumiinioksidi-piidioksidi-tyyppisen kuidun. Painehäviö tutkittiin pääs-25 tämällä tähän suodattimeen ilmaa 5 cm/sek virtausnopeudella ja sen havaittiin olevan 300 mmWG.

Tämä suodatin leikattiin 400 mm:n pituiseksi putkeksi ja se asennettiin edellä mainittuun suodatuskoe-laitteeseen. Suodatuskoe suoritettiin samalla tavalla, 30 kuin edellä, paitsi että suodatuslaite muunnettiin siten, että pölyä sisältävä kaasu syötettiin putken ulkopuolelle, päinvastoin, kuin edellä mainitussa kokeessa.

Tämän tuloksena, noin 200 tuntia myöhemmin, paine-häviö näytti olevan vakio. Jäännöspainehäviö oli tähän 32 aikaan 700 mmWG välittömästi ennen vastakkaispuhdistusta ja 600 mmWG välittömästi vastakkaispuhdistuksen jälkeen.

Tämän jälkeen havaittiin kuitenkin asteittaista kasvua. Noin 100 lisätunnin päättyessä ja noin 250 tuntia 5 sen jälkeen havaittiin jaksoittaisesti 150 mmWG:n ja 350 mmWG:n suuruinen jäännöspainehäviön kasvu.

Syytä tähän jaksottaiseen jäännöspainehäviön kasvuun ei ole selvästi todettu. Tällainen ilmiö tapahtuu kuitenkin todennäköisesti, kun suodatuskerros kuoriutuu 10 pois.

Nyt esitetään esimerkkejä esillä olevan keksinnön toisesta keraamisesta suodattimesta.

Kodieriittishamotiksi valmistettiin seitsemän mate-riaalityyppiä, eli a, b, c, d, e, f ja g.

15 a. Sekoitettiin magnesiumia, alumiinioksidia ja kvartsihiekkaa, jolloin muodostui kodieriittikoostumus 2MgO·2A1203 ·5Si02. Seos sulatettiin sähköisesti käyttämällä hiilielektrodeja, ja sulate kaadettiin veteen ja jäähdytettiin, jolloin saatiin lasi, jolla on kodieriitin 20 koostumus. Lasi otettiin ulos ja murskattiin, jolloin saa tiin lasihiukkasia, joiden hiukkasläpimitta on 1 - 10 mm.

Hiukkaset vietiin tunneliuuniin ja lämpökäsiteltiin noin 1380 °C:een lämpötilassa 10 tunnin ajan, jotta ne kiteytyisivät.

25 Tuote murskattiin ja lajiteltiin sihtaamalla, jol loin saatiin hiukkasia, joiden koko on 74 - 590 pm.

Tämän shamotin keskimääräinen hiukkasläpimitta oli 270 pm ja näennäishuokoisuus 3 %.

b. Sekoitettiin hienoa talkki-, savi-, alumiinihyd-30 roksidi- ja sirkonijauhetta, joista muodostui kodieriittikoostumus, jonka pääaineosana on kemiallinen koostumus 2MgO· 2A1203· 5Si02 ja joka käsittää 3 painoprosenttia Zr02:a. 100 paino-osaan sekoitettua raaka-ainetta lisättiin 2 paino-osaa metyylisellusoosaa ja sopiva määrä vettä, ja li 90946 33 seos vaivattiin ja pursotettiin tankoon, jonka ulkoläpi-mitta on noin 30 mm.

Tanko kuivattiin ja pantiin sitten rattaisiin, vietiin tunneliuuniin, ja pidettiin 10 tuntia 1360 °C:een mak-5 similämpötilassa, jolloin saatiin synteettinen kodieriit-ti.

Tämä tuote murskattiin ja lajiteltiin sihtaamalla, jolloin saatiin hiukkasia, joiden hiukkaskoko on 74 - 590 pm:n välillä.

10 Tämän shamotin keskimääräinen hiukkasläpimitta oli 265 pm ja näennäishuokoisuus 7 %.

c. Sekoitettiin hienoa talkki-, savi- ja alumiinihydroksidi jauhetta, jolloin muodostui kodieriittikoostumus 2MgO · 2A1203 · 5Si02. 100 paino-osaan sekoitettua raaka-ainetta 15 lisättiin 2 paino-osaa metyyliselluloosaa ja sopiva määrä vettä, seosta vaivattiin ja se puristettiin suulakkeella tankoon, jonka ulkoläpimitta on noin 30 mm.

Tanko kuivattiin ja pantiin rattaisiin, vietiin tunneliuuniin ja pidettiin 1360 °C:een maksimilämpötilassa 20 10 tunnin ajan, jolloin saatiin synteettinen kodieriitti.

Tuote murskattiin ja lajiteliin sihtaamalla, jolloin saatiin shamotti, jonka hiukkaskoko on 74 - 590 pm.

Tämän shamotin keskimääräinen hiukkasläpimitta oli 250 pm ja näennäishuokoisuus 12 %.

25 Teknillisesti valmistettu synteettinen kodieriit- tishamotti murskattiin ja lajiteltiin sihtaamalla, jolloin saatiin shamotti, jonka hiukkaskoko on 74 - 590 pm.

Shamotin keskimääräinen hiukkasläpimitta oli 230 pm ja näennäishuokoisuus 30 %.

30 e. Kohdassa c saatuun kodieriittishamottiin impreg noitiin alumiinioksidisoolia ja kuivattiin alennetulla paineella. Sama toiminta toistettiin uudelleen.

Kun tätä shamottia oli kuumennettu 1000 °C:ssa, näennäishuokoisuus oli 8 %.

34 f ja g. Kohdassa c saatuun kodieriittishamottiin impregnoitiin toistuvasti piihapposoolia ja titaanioksidi-soolia tässä järjestyksessä, jonka jälkeen kuivattiin.

Kun nämä shamotit oli kuumennettu 1000 °C:ssa, nä-5 ennäishuokoisuudet olivat 7 % ja 8 % tässä järjestyksessä, β-spodumenijauhe valmistettiin seuraavalla tavalla. Sekoitettiin pyrofylliitti- ja litiumkarbonaattijauhetta suhteessa 85 painoprosenttia ja 15 painoprosenttia tässä järjestyksessä, seos sekoitettiin edelleen ja rouhittiin 10 märällä järjestelmällä. Täten saatu suodatuspuristuskakku kuivattiin ja sintrattiin sitten sähköuunissa 1150 °C:een lämpötilassa, jolloin saatiin B-spodumenia. Tämä jauhettiin hienoksi ja sihdattiin 325 meshin sihdillä. Käyttämällä seitsemää eri kodieriittishamottia a-g valmistettiin 15 kaasun putkimaiset kodieriittisuodattimet taulukoissa 3 ja 4 osoitetuissa olosuhteissa.

Taulukon 3 esimerkit ja verrannolliset esimerkit on suunnattu shamotin huokoisuuden vaikutusten ja shamotin sekoitussuhteen tutkimiseen pääasiassa suodatusominaisuuk-20 sien osalta.

Näissä esimerkeissä käytettiin kennostossa sekoitusta, joka käsittää 10 painoprosenttia savea, 10 - 25 painoprosenttia hienoa, samasta shamotin aineesta tehtyä kodieriittijauhetta, sekä 5 painoprosenttia hienoa B-spo-25 dumenijauhetta. 100 paino-osaan tätä seosta lisättiin 25 paino-osaa koksijauhetta, jonka hiukkasläpimitta on 20 -100 pm huokosia muodostavana aineena, ja 7 paino-osaa 40 painoprosentin vesipitoista fenolihartsiliuosta lisättiin orgaanisena sideaineena. Seos sekoitettiin, kuivattiin 30 110 °C:ssa ja murskattiin sitten, jolloin saatiin rakeinen aine, jonka hiukkasläpimitta on korkeintaan 3 mm.

Tämä aine täytettiin muotissa, joka muodostui teräksisestä pylväskeernamuotista ja ulommasta lieriömäisestä kumimuotista ja muovattiin isostaattisella puristi-35 mella 1000 kg/cm2 paineella, jolloin saatiin putki, jonka 90946 35 ulkoläpimitta on noin 170 mm, sisäläpimitta noin 140 mm ja pituus noin 850 mm.

Tätä putkimaista, muovattua runkoa sintrattiin sähköuunissa 1320 °C:een maksimilämpötilassa 5 tunnin ajan, 5 jolloin saatiin putkimainen, keraaminen suodatin.

Kun sintraus suoritettiin tunneliuunissa, saatiin suodatin, jonka sintrattu tila oli oleellisesti samanlainen, kuin suoritettaessa sintraus noin 1350 °C:een lämpötilassa.

10 Vastaavien putkisuodattimien osalta tutkitut omi naisuudet esitetään taulukossa 3.

Muissa esimerkeissä ja verrannollisissa esimerkeissä valmistettiin putkisuodattimet samoissa olosuhteissa, kuin edellä, paitsi että taulukossa 3 esitetyt olosuhteet 15 ja ominaisuudet esitetään myös taulukossa 3.

Näennäishuokoisuus on tässä arvo, joka on mitattu vesiupotusmenetelmällä, ja keskimääräinen huokoskoko on 1 cm3 kokoisista, kuution muotoisista koestusnäytteistä elohopeahuokoisuusmittarilla mitattu arvo.

20 Taivutuslujuus mitattiin edelleen kolmen kohdan taivutuskokeella 70 mm:n vaikutusalueella koekappaleesta, jonka mitat ovat 14 x 20 x 100 mm.

Happosyöpymiskestävyys tutkittiin siten, että koekappale upotettiin vesipitoiseen, huoneenlämpöiseen 25 IN H2S04-liuokseen 72 tunnin ajaksi, jonka jälkeen tutkittiin taivutuslujuuden muutos.

Suodatusominaisuus määriteltiin edelleen sillä tavalla, että 400 mm:n pituiseksi leikattu putkisuodatin asennettiin suodatuskoelaitteeseen, joka on varustettu 30 vastakkaispuhdistusjärjestelmällä, ferrioksidijauheen pölyä, jonka keskimääräinen hiukkasläpimitta on noin 50 pm, hajotettiin ilmaan 40 g/Nm3 konsentraationa, jotta se muodostaisin 300 °C:een lämpötilassa pölyä sisältävää kaasua, ja kumpaakin suodatuskoetta suoritettiin 100 tunnin ajan 35 kaasun 5 cm/sek suodatusnopeudella.

36

Ferrioksidijauhetta käytettiin siksi, että tämä jauhe on värikästä ja sitä voidaan helposti tarkkailla, kun se tunkeutuu keraamiseen suodattimeen.

Ferrioksidijauheen hiukkasjakautuma oli seuraavan-5 lainen: pienempiä kuin 1 pm oli 1 painoprosentti, 1 - 10 pm kokoisia oli 7 painoprosenttia, 10 - 40 pm kokoisia 011 35 painoprosenttia, 40 - 100 pm kokoisia oli 46 painoprosenttia ja 100 - 800 pm kokoisia hiukkasia oli 11 painoprosenttia .

10 Taulukossa 4 esitetään kennoston koostumuksen muu toksen vaikutusten tutkimuksen tulokset suodinmateriaalin ominaisuuksien ja suodatusominaisuuksien suhteen. Ne suodattimen valmistusolosuhteet, joita ei ole esitetty taulukossa, olivat samat, kuin edellä mainitut.

15 Bentoniitti sisältää alkaliaineosan ja kun sitä sintrataan, se lasiintuu helposti ja muodostaa lasikennos-ton, jolloin saadaan suodatin, jolla on hyvä huonenlämpöi-nen kestävyys.

Taulukossa 4 esitetään Zr02:n ja/tai Ti02:n määrä 20 paino-osina suhteessa 100 paino-osaan shamotin ja kennoston aineosan kokonaispainosta.

Tutkittaessa kestävyyden huonontumista tai huonon-tumattomuutta käytön aikana pidettiin keraamisesta suodattimesta leikattua taivutuslujuuden koekappaletta sähkö-25 uunissa 900 °C:een lämpötilassa 24 tunnin ajan, ja sitten mitattiin taivutuslujuus huonelämmössä.

Tämän tuloksena havaittiin, että keraamiset suodattimet, joiden kennostoon on lisätty sirkoniumoksidia ja/-tai titaanioksidia, osoittavat alkukestävyyden pientä hei-30 kentymistä, mutta kestävyydessä ei havaittu heikentymistä lämpökäsittelyn jälkeen.

Taulukon 2 verrannollinen esimerkki 1 näyttää myös esimerkkejä esillä olevan keksinnön toisen keraamisen suodattimen suodatuskoetuloksista.

Il 90946 37 Tässä kokeessa käytetty pöly ei ollut ferrioksidi-jauhetta. Tässä kokeessa, jossa pölynä käytettiin puhal-luskuilu-uunin tuhkaa, havaittiin jäännöspainehäviön pientä kasvua, kun suodattinta käytettiin pitkän ajanjakson 5 ajan. Tämän tasoinen kasvu ei ole ratkaiseva ongelma tavallisessa käytössä.

Esillä olevan keksinnön kaasun keraamisessa suodat-timessa suodatuskerros kiinnitetään suodinpohjan pinnalle, jossa on erikoinen huokosjakautuma, jolloin suodatuskerros 10 ei kuoriudu helposti pois. Se voidaan valmistaa suhteellisen yksinkertaisella menetelmällä. Se on tehokas käytettäessä kaasun suodattimena, koska suodatuskerros ei kuoriudu pois, ja kun sitä on käytetty ja uudistettu toistuvasti vastakkaispuhdistuksella, ei jäännöspainehäviössä 15 ole havaittu kasvua vakiintumisen jälkeen.

Kun esillä olevan keksinnön keraaminen suodatin rakennetaan lisäksi oikein yhdistämällä sopiva shamotti-aine, kennostoaine, suodatuskerrosaine ja epäorgaaninen sideaine, on mahdollista saada suodatin, jota voidaan 20 käyttää jatkuvasti pitkällä ajanjaksolla sellaisen pölyä sisältävän suurlämpötilakaasun suodattamiseen, joka on luonteeltaan syövyttävää.

Esillä olevan keksinnön toisella keraamisella suodattimena ja sen valmistusmenetelmällä on esitetty keraa-25 minen suodatin, joka sopii erityisesti suurlämpötilakaasun suodattamiseen, ja jonka lämmönvaihtelunkestävyys ja korroosionkestävyys ovat erinomaiset ja jonka painehäviö on pieni ja kestävyys hyvä jopa korkeassa, 800 °C:een tasoisessa lämpötilassa, sekä sen valmistusmenetelmä.

30 Esillä olevan keksinnön mainitussa toisessa keraa misessa suodattimessa käytetään shamottia, jonka näennäis-huokoisuus on pieni, korkeintaan 10 %, ja erityisesti ko-dieriittishamottia, jonka näennäishuokoisuus on hyvin pieni ja joka on kiteytynyt lasista; tämä yhdistetään kennos-35 toon, joka sisältää litiumoksidia, jolloin saadaan kaasun 38 suodatin, jonka painehäviö on pieni ja jonka kestävyys on hyvä jopa suurihuokoisena ja jonka kestävyys säilyy jopa korkeassa lämpötilassa ja jonka korroosionkestävyys, erityisesti happokorroosionkestävyys on myös erinomainen.

5 Koska suodattimen painehäviö on pieni, pölyä sisältävän kaasun käsittelytehoa voidaan lisätä jopa käytettäessä samaa suodatuslaitetta. Koska suodattimen kestävyys on riittävä, suodattimen särkymisriski asennuksen ja suoda-tinlaitteen huollon aikana vähenee huomattavasti, ja lait-10 teen käyttövarmuus paranee merkittävästi.

On edelleen havaittu, että piikarbidisuodattimessa, jonka katsotaan nykyisin olevan tulevaisuuden suodatin, on ongelmana se, että se on altis hapettumiselle höyryn vaikutuksesta, jota on polttokaasussa, jolloin huokoset ιοί 5 dennäköisesti tukkeutuvat, tai painehäviö pyrkii olemaan suuri. Kun taas toisen, esillä olevan keksinnön mukaisen keraamisen suodattimen kestävyys on erinomainen happoisessa, syövyttävässä kaasuilmassa, joka sisältää höyryä, NOx:a ja SOx:a, kuten esim. hiilen polttokaasussa, ja si-20 ten se on käyttökelpoinen sellaisen polttokaasun suodattamiseen, joka tulee leijukerrospolttokattilasta tai paineistetusta leijukerrospolttokattliasta, jossa poltetaan hiiltä tehon kehitystä varten, tai sellaisen synteettisen kaasun suodattamiseen, jota hiilen kaasuunnusuuni tuottaa. 25 Esillä olevan keksinnön toisella keraamisella suo- datimella on ollut taipumus kestävyyden huononemiseen käytettäessä suodatinta korkeassa lämpötilassa. Se on kuitenkin parannettu käyttövarmaksi suodattimeksi, jolla ei ole taipumusta kestävyyden heikkenemiseen lisäämällä kennos-30 toon Ti02:a ja ZrO:a siten, että kennoston epävakaa lasi-vaihe on muutettu kiteiksi sintraamalla.

Toista mainittua esillä olevan keksinnön keraamista suodatinta käytetään laajalti pölyn poistamiseen erilaisista pölyä sisältävistä suurlämpötilakaasuista, jotka 35 poistetaan teollisuudesta, joka käyttää korkeita lämpöti-

II

90946 39 loja, ja se mahdollistaa sellaisen lämpöenergian talteen ottamisen ja tehokkaan käyttämisen, jota oli ennen vaikea ottaa talteen ja joka poistettiin käytöstä, koska se sisälsi pölyä. Lisäksi suodatetuista suurlämpötilakaasuista 5 on helpompi poistaa NO, ja SO,, ja pöly otetaan talteen kuivatetussa tilassa, mikä helpottaa pölyn tehokasta käyttöä.

Asentamalla esillä olevan keksinnön kaasun keraaminen suodatin suodatuslaitteeseen on mahdollista saada suo-10 datuslaite, joka on kooltaan suhteellisen pieni ja jonka suorituskyky on kuitenkin hyvä, ja jonka sovellutusala on laaja. Suodatuslaitteen sovellutusala yltää esimerkiksi kattamaan sellaisen kaasun suodattamisen, joka tulee hiilen kaasuunnusprosessista ja sellaisen polttokaasun suo-15 dattamiseen paineella, joka tulee paineistetusta leijuker-rospolttokattilasta, jolla kehitetään tehoa ja jossa poltetaan hiiltä. Esillä oleva keksintö avaa siten tien hii-lienergian tehokkaaseen hyödyksikäyttöön ilman saastetta ja täten sen arvo teollisuuden käytössä on merkittävä.

40

Taulukko 1 Esimerkki 1 5 Suodinpohj an valmlstusolosuhteet

Shamotti: Aine Kodieriitti

Hiukkasläpimitta pm 74 - 590 Määrä paino-% 70 10 Kennosto paino-% Kodieriitti: kork. 74 pm 6, korkeintaan 44 pm 10 B-spodumeni: kork. 44 pm 6, savi 10

Huokosia muodostava 15 aine, paino-osat Koksijauhe 30

Muovaus Isost. puristin 1000 kg/cm2

Sintraus 1340 °C x 5 h, sukkulauuni

Suodattimen mitta- 20 suhteet mm 170 Φ/140 Φ x 800

Suodlnpohjän ominaisuudet

Huokoisuus % 42

Keskimääräinen 25 huokoskoko pm 60 D75/D25 = R 76/43 - 1,77

Suodatuskerros

Materiaali Piimää 3,6 pm

Sideaine Piihapposooli 2,3 paino-% 30 Suodattimen omi naisuudet

Painehäviö mmWG 320 (ilma 5 cm/sek) 41 90946

Taulukko 1 (jatkuu)

Esimerkki 1 5 Suodattimen koestusolosuhteet Pölyä sisältävä kaasu 150 *C ilma + masuunin tuhka Pölypitoisuus g/m3 7,3

Kaasun suodatusnopeus 7,6

Vastakkaispuhdistus- Paineilma, 10 kaasu noin 6 kg/cm2

Vastakkaispuhdistus-aika sek 0,4

Vastakkaispuhdistusten väliaika min 7,5 15 Suodattimen koe- Vakiintui noin 150 tunnin jäl- tulokset keen, tämän jälkeen ei ha vaittu muutosta Jäännöspainehäviön muutos 20 Painehäviö vakiintu misen jälkeen Välittömästi ennen 1600 vastakkaispuhdistusta Välittömästi vastak- 1300 25 kaispuhd. jälkeen

Taulukko 1 (jatkuu) 42

Esimerkki 2 5 Suodinpohj an_ valmlstusolosuhteet

Shamotti: Aine Kodieriitti

Hiukkasläpimitta pm 74 - 590 Määrä paino-% 70 10 Kennosto paino-% Kodieriitti: kork. 74 pm 6, korkeintaan 44 pm 10 B-spodumeni: kork. 44 pm 6, savi 10

Huokosia muodostava 15 aine, paino-osat Koksijauhe 30

Muovaus Isost. puristin 1000 kg/cm2

Sintraus 1340 °C x 5 h, sukkulauuni

Suodattimen mitta- 20 suhteet mm 170 Φ/140 Φ x 800

Suodinpohjän ominaisuudet

Huokoisuus % 44

Keskimääräinen 25 huokoskoko pm 50 D75/D25 = R 65/36,5 - 1,78

Suodatuskerros

Materiaali Piimää 20 pm, 3,6 pm

Sideaine Piihapposooli 2,3 paino-% 30 Suodattimen omi naisuudet

Painehäviö mmWG 300 (ilma 5 cm/sek) 43 90946

Taulukko 1 (jatkuu)

Esimerkki 2 5 Suodattimen koestusolosuhteet Pölyä sisältävä kaasu 150 *C ilma + masuunin tuhka Pölypitoisuus g/m3 7,3

Kaasun suodatusnopeus 7,6

Vastakkaispuhdistus- Paineilma, 10 kaasu noin 6 kg/cm2

Vastakkaispuhdistus-aika sek 0,4

Vastakkaispuhdistusten väliaika min 7,5 15 Suodattimen koe- Vakiintui noin 55 tunnin jäl- tulokset keen, tämän jälkeen ei ha vaittu muutosta Jäännöspainehäviön muutos 20 Painehäviö vakiintu misen jälkeen Välittömästi ennen 1100 vastakkaispuhdistusta Välittömästi vastak- 950 25 kaispuhd. jälkeen

Taulukko 1 (jatkuu) 44

Esimerkki 3 5 Suodinpohj an valmlstusolosuhteet

Shamotti: Aine Kodieriitti

Hiukkasläpimitta μιη 74 - 590 Määrä paino-% 70 10 Kennosto paino-% Kodieriitti: kork. 74 pm 6, korkeintaan 44 pm 10 β-spodumeni: kork. 44 pm 6, savi 10

Huokosia muodostava 15 aine, paino-osat Koksijauhe 30

Muovaus Isost. puristin 1000 kg/cm2

Sintraus 1340 °C x 5 h, sukkulauuni

Suodattimen mitta- 20 suhteet mm 170 Φ/140 Φ x 800

Suodinpohjän ominaisuudet

Huokoisuus % 42

Keskimääräinen 25 huokoskoko pm 65 D75/D25 = R 80/48 - 1,67

Suodatuskerros

Materiaali Alumiinioksidi 6 pm

Sideaine Piihapposooli 2,3 paino-% 30 Suodattimen ominaisuudet

Painehäviö mmWG 350 (ilma 5 cm/sek) 45 90946

Taulukko 1 (jatkuu)

Esimerkki 3 5 Suodattimen koestusolosuhteet Pölyä sisältävä kaasu 150 eC ilma + masuunin tuhka Pölypitoisuus g/m3 7,3

Kaasun suodatusnopeus 7,6

Vastakkaispuhdistus- Paineilma, 10 kaasu noin 6 kg/cm2

Vastakkaispuhdistus-aika sek 0,4

Vastakkaispuhdi stusten väliaika min 7,5 15 Suodattimen koe- Vakiintui noin 70 tunnin jäl- tulokset keen, tämän jälkeen ei ha vaittu muutosta Jäännöspainehäviön muutos 20 Painehäviö vakiintu misen jälkeen Välittömästi ennen 2200 vastakkaispuhdistusta Välittömästi vastak- 1800 25 kaispuhd. jälkeen

Taulukko 1 (jatkuu) 46

Esimerkki 4 5 Suodlnpohj an valmistusolosuhteet

Shamotti: Aine Kodieriitti

Hiukkasläpimitta μπι 74 - 590 Määrä paino-% 75 10 Kennosto paino-% Kodieriitti: korkein taan 74 pm 10, β-spodumeni: kork. 44 pm 5, savi 10

Huokosia muodostava 15 aine, paino-osat Koksijauhe 30

Muovaus Isost. puristin 1000 kg/cm2

Sintraus 1320 °C x 5 h, sähköuuni

Suodattimen mitta- 20 suhteet mm 170 Φ/140 Φ x 800

Suodinpohjan ominaisuudet

Huokoisuus % 41

Keskimääräinen 25 huokoskoko pm 32 D75/D25 = R 38/27 = 1,41

Suodatuskerros

Materiaali Piimää 3,6 pm

Sideaine Piihapposooli 2,3 paino-% 30 Suodattimen omi naisuudet

Painehäviö mmWG 290 (ilma 5 cm/sek) 47 90946

Taulukko 1 (jatkuu)

Esimerkki 4 5 Suodattimen koestusolosuhteet Pölyä sisältävä kaasu 150 °C ilma + masuunin tuhka Pölypitoisuus g/m3 7,3

Kaasun suodatusnopeus 7,6

Vastakkaispuhdistus- Paineilma, 10 kaasu noin 6 kg/cm2

Vastakkaispuhdistus-aika sek 0,4

Vastakkaispuhdistusten väliaika min 7,5 15 Suodattimen koe- Vakiintui noin 100 tunnin jäl- tulokset keen, tämän jälkeen ei ha vaittu muutosta Jäännöspainehäviön muutos 20 Painehäviö vakiintu misen jälkeen Välittömästi ennen 1200 vastakkaispuhdistusta Välittömästi vastak- 1250 25 kaispuhd. jälkeen 48

Verrannollinen esimerkki 1

Taulukko 2 5 Suodinpohjan valmi stusolosuhteet Shamotti: Aine Kodieriitti

Hiukkasläpimitta pm 74 - 590 Määrä paino-% 60 10 Kennosto paino-% Kodieriitti: korkein taan 74 pm 25, β-spodumeni: kork. 44 pm 5, savi 10

Huokosia muodostava 15 aine, paino-osat Koksijauhe 30

Muovaus Isost. puristin 1000 kg/cm2

Sintraus 1320 °C x 5 h, sähköuuni

Suodattimen mitta- 20 suhteet mm 170 Φ/140 Φ x 800

Suodinpohjan ominaisuudet

Huokoisuus % 40

Keskimääräinen 25 huokoskoko pm 37 D75/D„ * R 45/30 - 1,5

Suodatuskerros

Materiaali Ei mitään

Sideaine 30 Suodattimen omi naisuudet

Painehäviö mmWG 96 (ilma 5 cm/sek)

II

Verrannollinen esimerkki 1

Taulukko 2 (jatkuu) 90946 49 5 Suodattimen koestusolosuhteet Pölyä sisältävä kaasu 150 °C ilma + masuunin tuhka Pölypitoisuus g/m3 7,3

Kaasun suodatusnopeus 7,6

Vastakkaispuhdistus- Paineilma, 10 kaasu noin 6 kg/cm2

Vastakkaispuhdistus-aika sek 0,4

Vastakkaispuhdistusten väliaika min 7,5 15 Suodattimen koe- Jäännöspainehäviö tuli tulokset oleellisesti tasaiseksi noin Jäännöspäinehäviön 100 tunnin jälkeen. Myöhemmin, muutos 200 tuntia kestäneen kokeen jälkeen havaittiin kuitenkin 20 90 mmWG:n suuruinen kasvu.

Verrannollinen esimerkki 2 50

Taulukko 2 5 Suodlnpohjan valmlstusolosuhteet

Shamotti: Aine Kodieriitti

Hiukkasläpimitta μπι 74 - 590 Määrä paino-% 60 10 Kennosto paino-% Kodieriitti: korkein taan 74 pm 10, B-spodumeni: kork. 44 pm 5, savi 10

Huokosia muodostava 15 aine, paino-osat Koksijauhe 25

Muovaus Isost. puristin 1000 kg/cm2

Sintraus 1320 °C x 5 h, sähköuuni

Suodattimen mitta- 20 suhteet mm 170 Φ/140 Φ x 800

Suodinpohjan ominaisuudet

Huokoisuus % 39

Keskimääräinen 25 huokoskoko pm 32 D75/D25 - R 35/29 - 1,21

Suodatuskerros

Materiaali Piimää 3,6 pm

Sideaine Piihapposooli 2,3 paino-% 30 Suodattimen omi naisuudet

Painehäviö mmWG 290 (ilma 5 cm/sek)

II

51

Taulukko 2 (jatkuu)

Verrannollinen esimerkki 2 90946 5 Suodattimen koestusolosuhteet Pölyä sisältävä kaasu 150 eC ilma + masuunin tuhka Pölypitoisuus g/m3 7,3

Kaasun suodatusnopeus 7,6

Vastakkaispuhdistus- Paineilma, 10 kaasu noin 6 kg/cm2

Vastakkaispuhdistus-aika sek 0,4

Vastakkaispuhdistusten väliaika min 7,5 15 Suodattimen koe- Jäännöspainehäviö tuli tulokset oleellisesti tasaiseksi noin Jäännöspainehäviön 100 tunnin jälkeen. Myöhemmin, muutos 200 tuntia kestäneen kokeen jälkeen havaittiin kuitenkin 20 80 mmWG:n suuruinen kasvu.

Taulukko 2

Verrannollinen esimerkki 3*1 52 5 Suodinpohj an valmlstusolosuhteet

Shamotti: Aine Piikarbidi

Hiukkasläpimitta pm Noin 300 - 850 pm Määrä paino-% 10 Kennosto paino-% Savimainen

Huokosia muodostava aine, paino-osat Muovaus Sintraus 15 _

Suodattimen mittasuhteet mm 60 Φ/30 Φ x 1000

Suodinpohjän ominaisuudet 20 Huokoisuus % 40

Keskimääräinen huokoskoko pm 110 D75/D25 1 R 124/98 - 1,26

Suodatuskerros 25 Materiaali Sisältää alumiinioksidi-

Sideaine piidioksidikuitua

Suodattimen ominaisuudet

Painehäviö mmWG 300 30 (ilma 5 cm/sek)

Taulukko 2 (jatkuu)

Verrannollinen esimerkki 3*1 90946 53 5 Suodattimen koestusolosuhteet Pölyä sisältävä kaasu 150 eC ilma + masuunin tuhka Pölypitoisuus g/m3 7,3

Kaasun suodatusnopeus 7,6

Vastakkaispuhdistus- Paineilma, 10 kaasu noin 6 kg/cm2

Vastakka i spuhdi stus-aika sek 0,4

Vastakkaispuhdistusten väliaika min 7,5 15 Suodattimen koe- Jäännöspainehäviö tuli tulokset oleellisesti tasaiseksi noin Jäännöspainehäviön 200 tunnin jälkeen. Sen muutos jälkeen havaittiin kuitenkin asteittaista kasvua ja silloin 20 tällöin portaittainen kasvu.

Ei vakiintumista. 1 1: Markkinoilla oleva tuote 54 0 :<ϋ :co o ino^ tn mmoo o ^ ^

^ tO NH N (ΠΝΛΝ H H H

*"1 > >\ 4-1 ^ ------------------ e " S SS^EESjqsIil g "Η φ Q) «> -H -h ®______________a a p X 0 ;ca :to

J2m " 0° m H « ° 5 ° ’-l '“I

•H « r~ >-t h in m m ~ n rH i—( 1-1 ώ ώ 0 c----------------- e £ «· S S ° ·" s s ° s S o g 3 0) H H O' a) ,-1 > Ή ►, _______________a a in oo m r- ο ° σ ° Tj

r- .-i h m »nj^i-' ^ W W

m oo m m 1-- S a ° -H -H

rHrH“l Μ·»Π~β”Η W

omoin in nn29 ^ ρ >p 4-1 ---- -- - ...

»1 2 Sh"' n ίη1” ® ^ "H 1

^ SO 0-t M 1WW

p---------------ΐ ^ 11 o mo m n <i ? 2 ? rn in ”p π B ^ «r s m 5 , . Ή 05 ^4, 4-i 3 ^ o tn o ._ tn tn ο ? o 5 Tj Ti r-H ., ™ so «h·0 N »nJo» 5 W W 60 2 5-1

Eh cri w , © »no.-4n©»n®in®1H 1H m

*“1 vo <ν«η^ <n ^rn°at JJ W W C

. m 1h 1 ________________f1·1 3

•Η ·Η I

4-t :co -H C 1h

O C O M Q 1f-H I—I

E C a 05 n r~ ^ ° a r~ co . ^ «ωθ3„ a 05 cij •C'S 2 31 i-ι m -h a d a 05 — :ca e u

^ i^v -I— I QJ

K I a a E ' C :θ oo p • idee m ·—ι u a m o. cm m p oo p m e 05 :« g & £

—i 1—i m m -H P 3 — -r^u-| O -H :rt I

κ 1 -η μ o o. ^ B oBih m p-w-htjcxcB mo) u · co α> at oe ic p p o E oo -h cm 1 a ο -d E cc ora •h p p a h m -k <u3 a m a r-i 3« o cm oi •m-h-h p m m am o^-s 3 ή > a c 3 p-H-HmmaiHa 3 i-> n^N mo. oi a m a d « · •η p p > η ε ή 3 m ή κ ίο g e cd - m-H<u -h d c h oi o» m h -h -h m «—i m — o oh -ho a mac -Hmm

P -H -H O -H-r Ηη< 1n -Ha a -H CÖ^ aiHm Pi—It—I

m ό ό m (dp m o 4γ·η do cnoeo ag d :mm mss -h o o m op iHo-itp ma 33a1 ag :o d-'-ioj mmm T3 a a en οι- ή oiii p e ·— 3a --Ό m - -h m a 050505

O du rl rlilTl 3 05 3 P n > -d d O

ad d m rtp h -diiri ό m h c 10 g osmmim 3ms CC C

m mPosmo-r-Hop odpomss msina 3 10 -h -h-h-h p d c iH· ^-h o-iooiim o. -h m a d 3·^ > p iH m 1->a ή o a a >1 -H -H -H Ort OS-ia-TI-H 05 «01 Orli-] n, pmd 331 H 0) 05 d P P O H O Ot O ( 1 1d I Ο3:Φ3«30»3Τ3ι-Ι«-ΙΡΌ· rHio m

>, p p d ca PffHji o ro miapiHiHp-HrHsm moo oe E

p m m-HH a( c a ^ >oo5:mo5>i->3mo. s o. a m 1-, ism mansmomii md-H:m3:ma:ma&05 ps cmoi o a m p p a epc-t cop o op-H:mEparta o» s acn «o cm ph d d p 3-H ήτ Pii d h dcomd-H3m;madC >a m dcNoi -H>15>imHOdc-H('m>moada>dad d-n 2 h -h a a a s m d 3ht5> H e:-h m -h -d m cd -h-h c .-h o a :m m cm -h -Hmm . . . . . . . aa a Oi-~-:mmmmcmom:rt ηγί-ηρ pm m M^udouo. 3E Zas.H Pkf fcH m p oi 05 —-—r- — —-— E 3. 1,--1—I--1--rt -h -h ή .—i - i I -ri p I -H 3 i o I tj :w :m p -h b-s oo-? mo-H mmmEs oow aaa pp i p i ή o cd d-d-ooos o.pdpoi -H:m:m

•HP O 05 O «H >,Prl 3 O 05 -H P O. p O 05 >, a^J

•nod od o >imE333rtmm o-h m μ E -H c -H a l [x. oi o 05 I a p d -dl aa en a ^ hmm l m rt « d rt o “ I I I l -ie 1 -ie o-naa mc. 30 opid-n-nsp aate--' a ^ zcn drn-HmEmsm a-dPEodcn-d 55 90946 — I I IT' 1 I I I I — I 1 '1 '1 Γ * oi/i o m o !

— I I ο tn o^l ·ιη ^ °rH«-4°tn o in «"H

r* -* * * * ** + n 7i ™ ^ m <n >% ___________ 4-) Γ I ΙΟ I o Oini^l m m S β o ° 2 2

Φ rn I I f-4 «-4t4l I N N n ®* N ^ n r- *H

to ω *H------------

r-H C

rH *H m _ O CO

r> 4J ^ I n I . © *? I I »n .-4 γη tn m © o o g

J 2 I » I u> rH ^ l " . Γ4 mnr4^u> r> .-4 J

cm ” ^ i

CO 01 X

n g---------------

Vh Ή o o o h qi jft . mi I 1*1 © I I m 04 S ^ n „ m r cfl

> £ ^ «> ' ' " IIRIIN r,«r.r,”e * χ X

ω 3 ------------------ω

* O m β in e CO

• 2 ! ! S Sm'®» 2 ®5S«S 51 S -h

'HlOlt Γ4 rH ,ΙΝ|<Ν<ΝΓ4»Η^,Π^4 Γ' WC

•H

------------.-----λ

o o r l in °in'rI|ino'SrJ,nor< m *H CU

^41011 n '«'"•©""S""®0' “ Se -------------- o

n o o o Ή O

m in I I O °m I m * *n ^ ° ^ H 5 ? fajS

t- I I rH rH 10 I 10 I ΓΗ n 5 · n H 3 ? _ Oi

<U CO

_ I o I m o^ll^.inojinmjj’g 5 _j ί n “ ' w ' " ^ ' 1 " * 5 ^ M 2 S « W is ra ______________._ o- a»

:co X

- I o I m ° m * tn ! 1/1 rs « m <o Ξ tn 2 , ^ 'l! f'ltei rs r-t"1!"1! rs * 1C li N 7 oo S *H 2

·"· ^ U M X

»SI! E S « I ! S S £ £ S £ S S 2 .h e

^ 1 1 M H 1 ΙΉ rs ” rH »-S *S rH .H in WHjS

4J____. _ _ _ _ ——. _ --- iH *H

CO CL

’Hln°,l “> o^l I _, tn «o°rsrs° ° S -H .2 e

^ " «· · · M -· I « 3 " s 2 -H

_______________3 -H

V4 *H 4-)

^ _ . , ,Λ _ , _ , ,a ^ » β H O 4-J

^ o I i m o i— I o I in m ^ _j o — —— , .

<« «*· " -*’nl-<icsr,»^r>«3 S ω — ra 2 g---------------— e > 15 3 tfl

h *H Μ o I I m ο,-ΐ.ι n o>^®^S S S

3 "©Il Γ4 H,nlH| N H 5 W O

rH CO O C

3 ----„ . - -------—--------LO Q)

(2 ω«Μ0'' *" °inlin|w'r"S*nc'°i5 S Ή I JS

H ™ © | I Γ4 ^ in | m | w rH 5 W f—I

-d* :cO

--— — 1 -— — — —-—— —--r- τη N-/

.OI» in o^iiiinogSminr- g «H C

-^ © I I n #-1^111 «N «eg^Jmoio» ζ| WCOi

/-s · *H CO

------?o--m------rn--Ä---x: jxt JJ * E ι-H x to 3 ra

X C ^-s orN E C :tO a) to C

OHH S --E 3. <0 *f—) O BMW

-H -H 3. Cl 00 O'— <U O 4J

K-X UU O^S — Jk! · ra —< 00 C rl

rs sH sH C 3 rl p CN w öO O rH T3 E N rl W

X *J -U 0 3 4-1 <r Es) O 0) ;t0 J3iH 3 CO

•H4-I4J Bo '— Ή X SJ '—'O s-) 3s-l > I C

tl Ή Ή « E C H 3 r-N :o to O. to srtu 4j sh -h ^tic racvi ra <u ra g. ra toε c to » ra ox to H H Vj O-H J3X ra X T-) s_r E to Orlr. « rlt>N Jli O ^ sh ai oi s-)3 to λ 4J 3 ai ή :ra to ^<!sh ra to ras to on 3 H Ή ·Η M e C tOJStD tOH-O Hrl ^t! SH C «0 ai o o «-U3. rH s-i3J<! 3a>U3«rHE ^ Sh to C M •Hooaio. ai snrao sco 30 ai ra ra^ai -h -h e m •o ϋ ^ jsujj <r m n ή jo to oo St) hi hi -o > -h ra c

O Stoair^ M H H H- rl 3 0 C| 3 C torastto 4JrHsH

^cccoaiHi o to 3 o x: ® ai E oi ai to 3 οι x to 3 to ai ai s-jai >> c X x sh ai X o B >ni g ai to ai

HICCrHCttOtO o CO CHIOtDCO-H 03 HIOC to CDttO

>> -H -H HHHX to Hl B X rl 10 3 3 3:t0:O C 3 JO 3 C -H ttO

c 4-1 Hl Hl ra 4-1 rl U 30 ra to X 3 3 Η-Η X -HrH ra C C E

>,4J4JsHtOC C-Hr-IsH O 01s-)s-it0>X > 3X G. H H >, t-ι ai ai -h ra to -h ai -h cc to i -h O 3 tratto ai x ttox ai to c o x 4-1 >, ai ti hi 4-1 toai SC oto >o:tOr-iiH bx to ^ x to to ai r-ι to c ai 4-1 4-1 ai co ai X 3 o X to to c C 3 3 ή ai''- <rtsi aiX'-^ c ai «h ai :to 4J c 6 -H ra OI M -H Ό 4-1 M 4-1 U rl β ft G3ri β 8 M E C ECX O Ette •h >, >-, όEX o > o c ri h to ra ti o.acorn o cj -hou :ra ih s-i > ^ to to oto o X to o. ai tn h oo.:toooaito to rao :to :to m

. . . to 3^ — C/3 «I CO Ό ZXX JiiJPL·! ui 3 ÖO Ps—«O >-3 s-| · N tO

«n O e. r-s O /-n _. 3 X C CO CO

-----------1--s“ TT 3 E I r-1 sy -- rl > 4-1 ra B 3. -H 3 to rl tl m -r-i»^ aito to 1—1 ra 1 3 4-1 oi hi 4_i 1 o S'? aiotoo C to tn to 3 4-1034-1 4J o 4-1 I Cl -HO Ή 3 to 3 to «r-lto

OC too -HO to h E 4J ·· 4J *H OKOB

E -h oc taco o 3 o to ra xg.o toto C-H :tO Ή XI SCO > O Ό C r-ltras XG. Cto toeoo X3 H O O Ή COX®

CO aio. rH G- 3 0 rH 3 C0O3E

X >—- ® cm < co HONcnoHcom ________h---J-He x x

Claims (11)

1. Pölyä sisältävän kaasun keraaminen suodatin, joka käsittää suodinpohjan, jonka keskimääräinen huokoskoko 5 on 10 - 100 pm, tunnettu siitä, että se käsittää myös suodatuskerroksen, jonka keskimääräinen huokoskoko on 0,2 - 10 pm ja joka on kiinnitetty ainakin suodinpohjan suodattavaan sivupintaan siten, että suodatuskerros täyttää suodinpohjan pinnalla avoinna olevat huokoset, ja 10 että suodatuskerroksen paksuus on tasolla, jossa osa suodinpohjan pinnalla olevasta shamotista on suodattimen pintaan päin.

2. Patenttivaatimusten 1 mukainen keraaminen suodatin, tunnettu siitä, että suodinpohjan näennäis- 15 huokoisuus on 35 - 50 %.

3. Patenttivaatimusten 1 tai 2 mukainen keraaminen suodatin, tunnettu siitä, että suodinpohja on tehty kodieriitista tai piikarbidista.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-3 mu-20 kainen keraaminen suodatin, tunnettu siitä, että suodatuskerros on tehty piimaasta tai riisinkuorituhkasta.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-4 mukainen keraaminen suodatin, tunnettu siitä, että suodinpohja on putken muotoinen ja suodatuskerros on kiin- 25 nitetty putken sisäpintaan.

6. Menetelmä pölyä sisältävän kaasun keraamisen suodattimen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että jauhetta hangataan ainakin suodinpohjan suodattavalle sivupinnalle, jonka keskimääräinen huokoskoko on 10 - 30 100 pm, että suodatuskerrokseksi muodostettavan jauheen keskimääräinen hiukkasläpimitta on pienempi kuin suodinpohjan keskimääräinen huokoskoko ja että jauhe kiinnitetään epäorgaanisella sideaineella.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä keraa- 35 misen suodattimen valmistamiseksi, tunnettu siitä, II 90946 että suodinpohjan pintaan hangataan ensin ensimmäinen jauhe, ja sitten toinen jauhe, joka on hienompaa, kuin ensimmäinen jauhe, ja molemmat kiinnitetään suodinpohjan pintaan.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä keraa misen suodattimen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että ensimmäisen jauheen keskimääräinen hiukkasläpi-mitta on 20 - 70 % suodinpohjan keskimääräisestä huokoskoosta, ja toisen jauheen keskimääräinen läpimitta on 2 - 10 15 % suodinpohjan keskimääräisestä huokoskoosta.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 6-8 mukainen menetelmä keraamisen suodattimen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että epäorgaaninen sideaine on liuos, jonka pääaineosa on piidioksidi, ja tätä liuosta 15 suihkutetaan pinnalle, johon mainittu jauhe hangattiin, ja tämä lämmitetään ja kuivataan sitten kiinnittämistä varten.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä keraamisen suodattimen valmistamiseksi, tunnettu 20 siitä, että liuos, jonka pääaineosa on piidioksidi, on 1 -5 painoprosentin vesipitoista piihapposooliliuosta.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 6-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suodatinpohja valetaan isostaattisella paineella käyttäen pylväsmäistä me- 25 tallisydänmuottia ja ulompaa sylinterimäistä hankausmuot-tia putken muodostamiseksi, ja että jauhetta hangataan putkimaiseksi muotoillun suodatinpohjan sisäpintaan suoda-tuskerroksen muodostamiseksi.