[发明专利]耐高温陶瓷纤维气体过滤材料

说明书

技术领域

本发明属于精细陶瓷过滤领域，具体涉及一种耐高温陶瓷纤维气体过滤材料。

背景技术

目前高温含尘气体的过滤通常采用玻璃纤维布袋，而玻璃纤维布袋耐高温在280℃以下，故高于280℃以上的烟气都需要经过喷水冷却以后才能做过滤净化处理，同时玻璃纤维布袋经常在使用时出现穿孔现象，既污染了环境，还造成了不必要的热量浪费；而已有的耐高温多孔陶瓷过滤材料，存在阻力大、再生困难等缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种低过滤阻力且易再生的耐高温陶瓷纤维气体过滤材料。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种耐高温陶瓷纤维气体过滤材料，本过滤材料由互相黏附在一起的陶瓷纤维层和硅酸钙层构成。

本发明的有益效果在于：本耐高温陶瓷纤维气体过滤材料可以耐200～1200℃的高温，过滤阻力低，分离效率高且容易再生，可以广泛应用于高温烟气、干法除尘等除尘过滤领域。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的另一种结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，一种耐高温陶瓷纤维气体过滤材料，本过滤材料由互相黏附在一起的陶瓷纤维层10和硅酸钙层20构成。

所述过滤材料中的硅酸钙层20的厚度为50～1000μm，孔径为1～20μm，气孔率为50～80%，陶瓷纤维层的孔径为50～100μm，气孔率为60～90%，以获得良好的过滤效果。

本过滤材料的过滤方向是由管的外侧向管内方向过滤。过滤材料的孔径沿过滤材料的厚度方向呈阶梯状逐渐扩大，也即过滤材料的孔径自管状过滤材料的外侧向内侧呈阶梯状逐渐扩大。在使用本过滤材料过滤时，使待过滤气体自过滤材料的孔径较小的一侧穿过孔径较大的一侧过滤即可，形成表面过滤。从而相较于现有的过滤材料，本过滤材料极大地降低了过滤阻力，提高了过滤精度和过滤速度，提高了本过滤材料的使用寿命。

所述硅酸钙层中的硅酸钙晶体形状为针状。

所述的过滤材料为中空的筒状或管状，且过滤材料的两端均设有开口，如图1所示；或者过滤材料的一端设有开口，另一端呈封闭状，如图2所示。管状或筒状的过滤材料的过滤面积较大，有利于过滤材料在过滤高温含尘气体时分发挥其过滤功能。

所述的陶瓷纤维层的抗折强度为5～20MPa，可以保证过滤材料在工作时不变形，以获得良好稳定的过滤效果。

所述的陶瓷纤维层中的陶瓷纤维为硅酸铝纤维、高铝纤维、氧化锆纤维中的一种或者数种混合物，即陶瓷纤维可以为硅酸铝纤维、高铝纤维、氧化锆纤维中的任意一种，或者陶瓷纤维为硅酸铝纤维、高铝纤维、氧化锆纤维中的任意两种的混合物，或者陶瓷纤维为硅酸铝纤维、高铝纤维、氧化锆纤维三者的混合物。

所述的硅酸铝纤维、高铝纤维、氧化锆纤维均为耐高温纤维，因此本发明可以耐1000℃以上的高温，具有良好的耐用性，同时具有较佳的耐腐蚀性。

如图1所示，所述的筒状或管状过滤材料沿其轴向由具有大小外径段的两节式阶梯状的圆筒构成。

制备上述耐高温陶瓷纤维气体过滤材料的方法包括如下步骤：

1）、将陶瓷纤维和粘结溶液按照重量比为0.5～1.5:100的比例混合并搅拌均匀，成型并干燥，烧成得到孔径为50～100μm，气孔率为60～90%的陶瓷纤维支撑体；

将硅酸钙和粘结溶液按照重量比为0.5～1.5:100的比例混合并搅拌均匀；

所述的粘结溶液为水玻璃、硅溶胶、铝溶胶中的一种或数种与水混合而成，水玻璃、硅溶胶、铝溶胶中的一种或数种混合物与水的体积百分比1～5:0~10；

2）将硅酸钙和粘结溶液混合得到的溶液敷在所述的陶瓷纤维支撑体的表面上，经干燥、烧成得到成品；

或者将硅酸钙和粘结溶液混合得到的溶液成型并干燥，烧成得到硅酸钙膜，再将所述的陶瓷纤维支撑体和硅酸钙膜经干燥、烧成得到成品；

采用上述两种方法制得的成品均由陶瓷纤维层和硅酸钙层构成，且其中硅酸钙层的厚度为50～1000μm，孔径为1～20μm，气孔率为50～80%。

步骤1）中，所述的陶瓷纤维在与粘结溶液混合前，陶瓷纤维首先经过短切均化处理，以提高最终制得的过滤材料成品的过滤效果。

在成型步骤中，将陶瓷纤维和粘结溶液混合均匀得到的溶液或硅酸钙和粘结溶液混合均匀得到的溶液注入模具中，通过真空设备抽滤成型以得到陶瓷纤维过滤芯或硅酸钙过滤芯，再将定型后的陶瓷纤维过滤芯或硅酸钙过滤芯脱模并干燥，烧成以得到陶瓷纤维支撑体或硅酸钙膜。