KR910001945B1 - 고온 배기 가스용 세라믹 복합필터 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고온 배기 가스용 세라믹 복합필터

제1도는 본 발명 복합필터의 종단면도.

제2도는 본 발명 복합필터중 미세 섬유와 입자로 형성된 복합다공질층의 미세 구조도.

제3도는 입자형 필터와 복합필터의 정수압 변화에 따른 필터 벽면간의 압력차를 나타낸 도표.

본 발명은 고온 배기가스중의 분진을 제거하기 위해 사용되는 입자형 세라믹 필터 표면에 평균기공 크기가 상대적으로 입자형 필터보다 작은 세라믹 입자와 세라믹 섬유로 형성된 복합다공질이 도포된 입자와 섬유로된 고온 배기가스용 세라믹 복합필터에 관한 것이다.

종래에는 고온배기가스(500℃-1000℃)중의 분진을 제거하기 위해 평균입자 크기가 60μ-250μ인 내화성 입자를 이용하여 제조한 다공질체의 기공율이 25%-45%인 입자형 세라믹 필터가 이용되었다.

이런 입자형 필터에서는 평균입자 크기가 작을수록 포집할 수 있는 분진의 크기가 작아지나, 통기저항이커져 필터의 사용도중 기공이 쉽게 막힘으로 고온 필터로서 수명이 짧아지고 또한, 평균입자 크기가 60μ 이하를 사용한 입자형 세라믹 필터는 포집효율은 좋으나 통기저항이 커서 단시간 내에 기공막힘 현상이 일어나 고온필터로서의 수명이 저하되며, 평균입자크기가 250μ인 세라믹 필터는 상대적으로 통기저항은 작으나 평균기공 고기가 커서 고온필터로서의 포집효율이 저하되는 결점이 있다.

본 발명의 세라믹 복합필터는 입자형 세라믹 필터의 결점을 보완하여 분진의 포집효율이 우수하며 통기저항이 낮은 세라믹 섬유와 평균입자 크기가 입자형 필터의 평균입자 크기보다 작은 세라믹 입자로 구성된 복합다공질이 평균입자 크기가 250μ 이상인 입자형 필터 표면위에 도포되어 제조한 것이다.

이하 발명의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과같다.

실리카, 알추미나, 탄화극소, 질화물등의 내화성 입자가 유약, 프릿(FRIT)등의 내화성 무기 결합제에의해 결합되어 통기성이 큰 입자형 다공질체 (1)의 표면(2)에 지름이 3-15μ인 알루미나 알루미나-실리카, 실리카등의 내화성 세라믹 섬유와 44-74μ의 평균입자 크기를 갖는 내화성 입자로 이루어진 다공질 혼합물(3)을 도포하여서된 구조이다.

이와같이된 렬 발명은 내화성 입자만으로된 입자형 다공질체(1)은 복합 세라믹 필터의 기계적 강도를 유지하면서 공기 투과율이 크며 분진의 포집은 입자형 다공질체의 표면(2)에 도포된 미세 세라믹 섬유(3a)와 내화성입가(3b)가 이루는 미세기공(3c)에 의해 이루어지므로써, 입자형 고온 배기가스 필터보다 통기저항은 작으면서 기공 막힘의 문제가 감소되고 포집효율이 높은 상태에서 장시간 사용할 수 있는 것이다.

이런 세라믹 섬유와 입자로 구성된 복합다공질 코팅(COATING)을 제조하는데 있어서 세라믹 필터의 주구성물인 내화성 입자(3b)의 크기가 44-74μ인 것을 사용하며, 세라믹 섬유(3a)의 지름 크기는 3-l5μ로서 섬유의 길이와 지름의 크기 비율은 20-70이다.

분진포집에 최적한 기공을 형성하는 복합다공질 코팅을 제조하기 위한 내화성 입자의 평균입자 크기와 세라믹 섬유의 지름크기 및 섬유의 길이와 지름비에 의존하지만은 대체로 세라믹 입자와 세라믹 섬유의 부피혼합비율이 1.5-9 사이이다.

세라믹 입자와 세라믹 섬유의 부피혼합 비율이 1.5 이하이면 복합다공질체의 통기성은 크나 복합다공질코팅의 강도가 저하되며 부피 혼합 비율이 9 이상인 경우에는 복합다공질 코팅의 기계적 강도와 통기성은 크나, 미세한 기공을 형성하는 섬유의 양이 감소되므로 복합필터로서의 포집효율이 감소된다.

복합다공질 코팅은 내화성 입자와 섬유, 이들을 결합시키는 유약, 프릿등의 내화성 무기 결합제(36) 그리고 카로복시 메틸 셀루로즈 같은 유기결합제를 적절히 혼합하여 제조한다.

이와같이 제조된 복합다공질 코팅을 250μ 이상의 평균입자 크기를 갖는 입자형 필터 표면에 도포시킨후 소성하므로서 고온 배기가스용 세라믹 필터를 제조할 수 있는 것이다.

제3도에는 입자 크기가 44-63μ인 내화성 입자 66vol.%와 지름이 3μ이며 길이가 8-l92μ인 알루미나섬유 34vo1.%를 혼합하여 제조된 복합다공질 코딩을 평균입자 크기가 275μ이며 외경 3Cm 내경 1Cm의 입자형 튜브필터에 약 0.4mm 도포시킨 복합필터의 공기투과율과 평균 기공크기가 각각 100μ, 40μ인 입자형필터의 공기 투과율이 나타나 있다.

그러므로 본 발명의 세라믹 복합필터는 분진의 포집효율도 좋고 또, 통기성도 좋은 것이므로 고온배기가스용으로 널리보급할 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 지름이 3-l5μ인 알루미나, 알루미나-실리카, 실리카등의 내화성 세라믹 섬유와 44-74μ의 평균입자크기를 갖는 내화성 입자로 이루어진 다공질 혼합물(3)을 입자형 다공질체(1)의 표면(2)에 도포한 고온배기가스용 세라믹 복합필터.

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