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蜂窩陶瓷填料的一種制作方法

閱讀:43發(fā)布時間:2022-12-20

蜂窩陶瓷是近年來開發(fā)出的一種功能性多孔材料,在汽車尾氣處理、工業(yè)廢氣處 理、蓄熱式燃燒爐中得到了廣泛的應(yīng)用。蜂窩陶瓷在石化行業(yè)氣液分離塔填料、廢水處理生物反應(yīng)器填料等方面的應(yīng)用也受到了研究者的關(guān)注。蜂窩陶瓷填料具有優(yōu)異的耐酸耐熱性能, 能耐除氫氟酸以外的各種無機酸、有機酸及有機溶劑的腐蝕,適用于各種高、低溫及強腐蝕 性的場合。

相比其他類型的陶瓷填料,蜂窩陶瓷填料幾何表面積更大,強度更高,可使氣液 分布更均勻,床層阻力降低。 現(xiàn)有蜂窩陶瓷主要是堇青石質(zhì)的產(chǎn)品,其工業(yè)化生產(chǎn)所選用的原料均要求高品質(zhì) 的高嶺土、滑石和氧化鋁,導(dǎo)致成本較高。

此外,目前的蜂窩陶瓷產(chǎn)品最外壁相對較厚,且一 般為光滑平面。此類蜂窩陶瓷如用作化工填料,往分離塔或者反應(yīng)器內(nèi)規(guī)整裝填時,相鄰的 兩塊填料間必然出現(xiàn)一處氣液均無法通過的死區(qū),導(dǎo)致氣液分布不均勻。

同時,應(yīng)盡可能的 增加蜂窩陶瓷的比表面積,因為對于化工分離塔填料和生物反應(yīng)器填料來講,比表面積越 大,可以提供更多的氣液接觸面積,效果更好。目前的蜂窩陶瓷內(nèi)壁是光滑通道,表面積僅 靠其幾何表面提供,如果能對蜂窩陶瓷內(nèi)壁進行處理,產(chǎn)生納米級的微孔,則會大大增加蜂 窩陶瓷填料的比表面積。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了解決上述不足之處,提供一種原料成本低、比表面積大、 氣液分布更均勻的蜂窩陶瓷填料。

實用新型的蜂窩陶瓷填料的結(jié)構(gòu)特點為主體外形為長方體,橫截面為不規(guī)則正方形,高度為50 300mm,橫截面邊長為50 150mm。垂直于軸線方向的截面設(shè)計有均勻分布的蜂窩狀通孔,孔為正方形,孔徑為1 3mm,孔內(nèi)壁厚0. 2 0. 7mm。

蜂窩陶瓷外壁厚度為孔內(nèi)壁的2 3倍,上有均勻分布的凹槽,凹槽寬度與孔徑一致,深度為蜂窩陶瓷外壁厚度的1/2 1/4,凹槽間壁厚為孔內(nèi)壁的2 3倍。

蜂窩陶瓷填料外壁的凹槽既可以消除相鄰填料間的死區(qū),使氣液分布更均勻,也可以增加填料的幾何表面積。

實用新型的蜂窩陶瓷填料通過以下方法制備煤矸石、菱鎂礦和滑石經(jīng)粉碎后,加入田菁粉擴孔劑,用水和甘油混合后,經(jīng)練泥、陳腐、擠壓成型、干燥、煅燒后得到蜂窩陶瓷,再將煅燒后的蜂窩陶瓷放入20% 50%的草酸溶液中煮沸,保持2 4h。

實用新型由于采用煤矸石作為主要原料,生產(chǎn)成本較低。且煤矸石中含有的碳在煅燒過程中變?yōu)闅怏w逸出,增加了蜂窩陶瓷內(nèi)壁中的微孔數(shù)量。加入田菁粉擴孔劑和用草酸進行后處理也可以大大增加蜂窩陶瓷內(nèi)壁中納米級微孔的數(shù)量,從而使蜂窩陶瓷填料的比表面積高達80 260m7g。


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