[发明专利]一种过滤用无机膜

说明书

技术领域

本发明属于无机膜领域，具体涉及一种过滤用无机膜。

背景技术

众所周知，煤炭是人类生产生活的主要能源之一，但是煤炭在燃烧功能过程中产生大量热能的同时，还会产生大量带有烟尘颗粒的高温气体，如果这些气体没有经过技术处理就排放到空气中，将会严重影响附近生物的生存以及人类的健康，因此，环保越来越受到人们的重视，而现有的化工、石化电力等的高温烟气除尘常用的电离除尘、高分子材料滤材、布袋除尘等都不能满足高温、新标准的排放要求，因此，亟待开发一种新型高效除尘材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种过滤用无机膜，该无机膜由以下原料制备得到：以质量百分比计，所述原料包括碳化硅50～85％、氧化铝5～30％、高岭土5～30％、氧化锆2～20％和纤维素0.05～0.3％。

其中，上述无机膜中，所述碳化硅的纯度≥97％，粒度为10～90μm。

其中，上述无机膜中，所述氧化铝为α-氧化铝或γ-氧化铝。

其中，上述无机膜中，所述纤维素为木质纤维素。

上述无机膜的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

(1)、以质量百分比计，将碳化硅50～85％、氧化铝5～30％、高岭土5～30％、氧化锆2～20％和纤维素0.5～3％混合均匀，研磨至粒径为10～40μm，得到混合粉体；

(2)、将上述混合粉体与占混合粉体质量5～15％的水充分混合均匀，得到浆料；

(3)、将上述浆料涂覆于模具中，采用等静压成型或塑压成型方式，压制成型，干燥后，于1450～1550℃烧制而成。

其中，无机膜的制备方法中，步骤(3)中所述等静压成型的具体条件为：压力1450～1650kgf/cm2，温度1000～1200℃，保压时间15～20min。

其中，无机膜的制备方法中，步骤(3)中所述塑压成型的具体条件为：压力1450～1650kgf/cm2，温度1000～1200℃，保压时间15～20min。

其中，无机膜的制备方法中，步骤(3)中所述烧制分3次进行，每次烧制时间均为12～15h。

本发明所述无机膜还可以制备为纳米金属氧化物修饰的无机膜：是利用金属醇盐的非水溶液浸泡或者溶剂热处理无机膜，使金属醇盐化学吸附在无机膜的颗粒表面，通过清洗，干燥去除过量金属醇盐，在水蒸汽气氛中促进醇盐水解，通过原位水解法形成连续，均匀的氢氧化物膜层，经加热处理后在无机膜表面及通道内形成连续的，厚度均匀可控的纳米金属氧化物涂层，得到纳米金属氧化物颗粒修饰的无机膜。

上述纳米金属氧化物修饰无机膜的过程是：

如果有必要，首先将表面活性剂溶解在非水溶剂中，然后在室温，剧烈搅拌条件下加入金属醇盐溶解。

将无机膜浸泡在金属醇盐的非水溶液中，密封，浸泡2-4小时。或者将无机膜浸泡在金属醇盐的非水溶液中，然后转移到反应釜中，120-140℃，溶剂热处理2小时。

将无机膜取出后，使用溶解醇盐所用的非水溶剂清洗无机膜2-3遍，去除残余的金属醇盐。

将无机膜置于40-100℃烘箱内，干燥时间为1-5小时，至无非水溶剂气味。

使用加热器加热自来水，将无机膜置于水的液面上方10-15厘米，控制水呈微沸状态。水解处理时间为2-4小时。

将水解处理后的无机膜置于100℃烘箱内干燥，干燥时间为3-5小时。

将干燥的无机膜置于马弗炉中热处理。升温速率为1-3℃/min，保温时间为2小时，对纳米氧化铝修饰无机膜，热处理温度选择700-850℃范围内，纳米氧化锆修饰无机膜，热处理温度选择在500-600℃范围内；纳米氧化钛修饰无机膜，热处理温度选择在450-700℃范围内。

上述金属醇盐可以选择异丙醇铝，丁醇锆，钛酸四丁酯等。

上述非水溶剂可以选择无水乙醇(经过干燥剂处理)，丙酮，环己烷，二甲苯。

上述表面活性剂可选择聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。

本发明的有益效果是：本发明采用无机材料制备在同等体积情况下其过滤面积增大3倍，具备抗超细粉尘堵塞的能力与优良的耐油耐水性，耐高温抗酸碱腐蚀、表面阻力低、除尘效率高、使用寿命长等特点；且其制造难度小，应用范围广。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明进行进一步的阐明。

实施例1

无机膜按照以下步骤制备得到：