兼有脱硫作用的陶瓷过滤元件的制备工艺对其气孔参数的影响

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1、中国陶瓷工业!"#$%!&’%(#!#$)*+,’-!01.年,!月第,,卷第2期)./012234567889$57:文章编号(!##$%"&’(!"##("#$%###!%#(兼有脱硫作用的陶瓷过滤元件的制备工艺对其气孔参数的影响许珂敬董抒华田贵山唐竹兴)山东理工大学材料科学与工程学院*淄博+",,#(-.摘要借助于先进/012345621%$#型压汞仪#研究了兼有脱硫作用的陶瓷过滤元件的气孔孔径大小及分布和气孔率的主要影响因素$研究结果表明#骨料粒度是决定气孔参数的主要因素#其次是成孔剂粒度及脱硫剂膜层厚度$在其

2、它工艺条件相同时#气孔率主要由成孔剂用量所决定$关键词陶瓷过滤元件#脱硫剂#成孔剂#气孔参数中图分类号"*+,-.文献标识码"/等静压成型$大件%在高温下烧成后"再采用溶胶3凝胶法制备出脱硫剂溶胶"将该溶胶采用浸渍3提拉法涂敷于过滤元!引言件上"最后在低温下进行烧结就可使脱硫剂牢固地附着于多孔陶瓷上!这样制备的脱硫剂是纳米级的粒度"既能均匀地附利用多孔陶瓷除去颗粒杂质及有害物质的方法愈来愈受着于器壁上和所有的孔道上"又不会堵塞气孔!因为气孔孔径到人们的青睐!多孔陶瓷是一种气孔功能陶瓷"其中含有大量是微米级"而脱硫剂涂层

3、是纳米级"气孔率稍有降低"不影响开口贯通气孔"具有巨大的气孔率#气孔表面积及可调节的气对气孔率的要求"且在低温$.))4%下烧结不会使脱硫剂氧化孔形状#气孔孔径及分布#气孔三维空间的分布#连通等特点"而失效!本文就用于热煤气的过滤及脱硫的陶瓷过滤元件的因而应用很广泛!""#$!传统的多孔陶瓷是由骨料#粘合剂及成孔制备工艺对气孔孔径大小及分布和孔隙率的影响作了系统的剂等组分"根据颗粒堆积原理"采用传统的成型工艺"经高温研究"通过对骨料粒度#成孔剂用量及粒度和脱硫剂涂膜厚度烧制而成的!而用于过滤热煤气的陶瓷过滤元件"除了要

4、求具的研究确定出影响气孔参数的主要因素!有高强度#抗热震性好#热膨胀系数小等特点!%"&$"还需要具有对煤气的脱硫作用!因而对其材料组成#气孔结构等均有更高的要求!"实验工艺陶瓷过滤元件重要指标之一是过滤精度$除去流体介质中最小固体杂质的颗粒大小%!而决定过滤精度大小的是过滤!"#原过滤元件的制备元件的最大气孔直径!对于同一流体介质而言"孔径愈小"过选用山东铝厂生产的不同粒度的5".)#5"))和567滤精率愈高"反之亦然!而工作压力对过滤精度也有微弱的影等刚玉粉作为骨料&以细粒89:及长石等作为助烧结剂&以各响!由于

5、多孔陶瓷的过滤机理主要为惯性冲撞#扩散和截留"种粘土如滑石#石英#高岭土和介休土等为粘结剂"各粘土添而气孔孔道迂回曲折"加上流体介质在多孔陶瓷表面上形成加量按膨胀系数小的堇青石$;<=’>?#=%’%@%89=-%的化学计的架桥效应及惯性冲撞和布朗运动的影响"其过滤精度要比量数严格计算&采用复合成孔剂#注浆成型或等静压成型制备气孔孔径小得多!过滤气体介质时"一般过滤精度仅是气孔孔出坯体后"在+%.7A下烧结而成原过滤元件!具体工艺已在径的"’()*+,-)!.$文献中阐述!&$!若要求对热煤气的过滤精度为+/0左右"!

6、那么要求气孔孔径为+)1#)20为宜!!"!$%&’()&!浸渍提拉法涂敷纳米脱硫剂膜层制备具有脱硫作用的陶瓷过滤元件"国内还是一个空白!选择适用于热煤气脱硫的性能优良的铁酸锌$BCDE#=&%国外大多采用将脱硫剂掺在骨料中进行成型#烧结!这样不但作为脱硫剂"该脱硫剂的制备及涂膜过程如下(会降低陶瓷的强度"还会因高温烧结造成脱硫剂的氧化而部以硝酸铁和硝酸锌为原料"按铁F锌G-F"配制溶液!加入分失效!本研究采用添加复合成孔剂和注浆成型$中小件%和适量柠檬酸作为调和剂$按金属总量F柠檬酸量G"F"H.比例添收稿日期(#7

7、7&37.3#+基金项目(国家)6I%*课题资助$编号(#77+>>>%%%7&7%作者简介(许珂敬J女J教授!中国陶瓷工业!""#年第$期加!"用氨水调节!"值#$%&后置于’()恒温水浴中蒸发至L$Z-$粘度为*+,-./#0"形成稳定的123456$溶胶$再采用浸渍7&%!成孔剂用量及粒度对气孔能参数的影响提拉法%提拉速度为&89(:-;-<2!将1234=6$溶胶涂敷于上述采用平均粒度为L>>[-的刚玉粉为骨料"而分别选用新烧成的原过滤元件上晾干"反复数次后置于&>>?的电阻不同粒度的活性炭和固定用量L>P%成

8、孔剂用量均以原料总炉内煅烧5@即得具有脱硫作用的陶瓷过滤元件$量为基准!的淀粉为成孔剂$在实验过程中发现"大粒度的成!%&性能测试孔剂以相同用量的加入很容易造成坯体的裂纹"只有降低其采用A<224B型激光粒度分析仪测定原料的粒度分布&采用量才能保证其坯体的完好性$表L为活性炭用量和粒度与用美国CD/2E/:@BF-4公司生产的.F