[发明专利]非对称管状过滤元件坯体的制造方法及其应用

权利要求书

1.非对称管状过滤元件坯体的制造方法，所述非对称管状过滤元件坯体包括管状且多孔的支撑体以及位于所述支撑体内壁的涂层，所述涂层由浆料附着于所述支撑体的内壁经干燥而成，所述方法包括以下步骤：

1)获取支撑体和浆料：所述浆料包括第一原料粉和分散剂；所述支撑体的孔径为所述第一原料粉的粒径的1～3倍；

2)注浆：往所述支撑体的内部注入所述浆料；

3)制备所述涂层：将所述支撑体倒放并将所述支撑体的两端密封，使所述支撑体在水平方向转动，从而使所述支撑体内已注入的浆料中的第一原料粉在离心作用下附着于所述支撑体的内壁，而已注入的浆料中的分散剂在离心作用下穿过所述支撑体的管壁，从而得到所述非对称管状过滤元件坯体的前体；

4)干燥：将所述前体干燥，即得到所述非对称管状过滤元件坯体；

所述支撑体为刚性支撑体，在离心时，支撑体外壁无需被支撑和包覆，支撑体两端密封后直接与转轴连接；

该方法采用的设备包括密封部、注浆机构以及驱动所述支撑体(1)在水平方向转动的驱动组件；所述密封部包括分别与所述支撑体(1)两端匹配的第一密封部(21)和第二密封部(22)；所述驱动组件包括与所述第一密封部(21)和第二密封部(22)连接的转轴(5)以及驱动所述转轴(5)转动的电机(4)；其中，

所述注浆机构包括设于所述第一密封部(21)和/或第二密封部(22)上的使所述支撑体(1)内部和外部导通的浆料流通通道(3)，所述转轴(5)和浆料流通通道(3)不重合；或

所述注浆机构包括设于所述第一密封部(21)和第二密封部(22)上的使所述支撑体(1)内部和外部导通的浆料流通通道(3)，所述转轴(5)包括连接两个浆料流通通道(3)并至少有一端伸出支撑体(1)外部的中空管状部(53)，所述支撑体(1)内部的中空管状部(53)上设有间隔分布的出浆孔(7)，所述支撑体(1)外部的中空管状部(53)上设有注浆孔(8)；或

所述注浆机构包括设于所述第一密封部(21)和/或第二密封部(22)上的使所述支撑体(1)内部和外部导通的浆料流通通道(3)，所述转轴(5)包括筒状部(54)，所述筒状部(54)具有注浆孔(8)以及出浆孔(7)，所述出浆孔(7)与所述浆料流通通道(3)连接。

2.如权利要求1所述的非对称管状过滤元件坯体的制造方法，其特征在于：所述支撑体的孔径为所述第一原料粉的粒径的1.8～2.5倍。

3.如权利要求1所述的非对称管状过滤元件坯体的制造方法，其特征在于：所述支撑体的管壁厚度为1～6mm；所述支撑体的内径为20～100mm；所述涂层的厚度为0.01～2mm。

4.如权利要求3所述的非对称管状过滤元件坯体的制造方法，其特征在于：所述支撑体的管壁厚度为2～4mm；所述支撑体的内径为30～75mm；所述涂层的厚度为0.05～1mm。

5.如权利要求1所述的非对称管状过滤元件坯体的制造方法，其特征在于：所述支撑体转动的转速为100～500r/min，转动的时间为2～20min。

6.如权利要求1所述的非对称管状过滤元件坯体的制造方法，其特征在于：所述支撑体的制备包括以下步骤：

1)制备第二原料粉，然后将该第二原料粉压制成支撑体前驱体，所述支撑体前驱体具有所述支撑体的形状；

2)将所述支撑体前驱体烧结，即得到所述支撑体。

7.非对称管状过滤元件的制造方法，包括以下步骤：

1)采用权利要求1～6之一所述的非对称管状过滤元件坯体的制造方法来制备非对称管状过滤元件坯体；

2)将所述非对称管状过滤元件坯体烧结，使所述非对称管状过滤元件坯体中的涂层转化为具有过滤功能的膜层，即得到所述非对称管状过滤元件。

8.如权利要求7所述的非对称管状过滤元件的制造方法，其特征在于：所述支撑体和所述膜层由同种具有亲和性的烧结金属多孔材料或烧结陶瓷多孔材料构成。

9.如权利要求7所述的非对称管状过滤元件的制造方法，其特征在于：所述第一原料粉的粒径为1～12μm；所述第二原料粉为粒径为-200～+400目。