[发明专利]一种高温超细粉尘过滤管的制备方法

说明书

本发明公开了一种高温超细粉尘过滤管的制备方法，包括以质量百分比计，将碳化硅50～85％、化妆土5～30％、环氧油脂5～30％、熔融石英砂2～20％、水玻璃2～20％、防腐剂0.05～3％混合均匀，研磨得到混合粉体，然后与去离子水混合得到浆料，再采用旋转挤压成型方式，使用变频调速旋转杆挤压物料，使物料在一定的压力下成型，经覆膜最后在炉窑内烧制得到高温超细粉尘过滤管。本发明制备过程操作简单、重复性好，混料和反应均匀，同时制备时间短、烧结温度低，能源及成本低，具有良好的高温抗氧化性，适用于高温下过滤超细粉尘。

技术领域

本发明属于粉尘过滤管制造技术领域，具体地涉及一种高温超细粉尘过滤管的制备方法。

背景技术

在化工、冶金、石油、电力等行业中，常常排放出大量高温含尘气体，严重污染了大气环境，同时对人体健康也造成巨大的威胁。在此基础上，需要对这些高温含尘气体进行除尘处理，达到环保排放的标准，降低污染。然而在高温条件下，细颗粒凝聚现象大为降低，对微粒的分离有较高的难度，且高温时采用的设备材质、结构形式以及热膨胀等工程问题往往影响设备的有效正常运行。因此，如何在高温条件下进行有效除尘是一项具有较高难度的课题。

在高温除尘领域中，有很大一部分是为了解决高温烟气的净化问题，且我国大气污染以烟煤型污染为主，因此高温除尘技术与洁净煤技术有着密切的联系。传统的以煤炭为主的火力发电技术不仅能源利用效率低，而且粉尘污染严重，给环境带来严重的威胁。因此，能源利用率高且几乎没有粉尘排放的新型火力发电系统，如整体煤气化联合循环(IGCC)、增压流化床燃烧联合循环(PFBC)等洁净煤发电系统得到了科学研究者们的广泛青睐。在能源需求增长和环境污染加重的双重压力下，发展洁净煤技术将节约资源和保护环境结合在一起，有利于实现我国国民经济的可持续发展。在这些洁净煤发电系统中，煤经高温气化成为含有大量粉尘的粗煤气，粗煤气经高温除尘子系统除去粉尘，然后洁净的煤气再经除硫、氮后就可以在燃气轮机中燃烧发电了。如果洁净煤气中粉尘含量超标将严重损坏燃气轮机的叶片，减少燃气轮机的寿命。其中，高温除尘技术的开发研究是实施洁净煤技术的有利保证。

高温高效除尘技术的特点是：所要求净化的含尘气体温度高(600-1400℃)、颗粒细(d_p＜5-10μm)、净化标准高(出口浓度要求在10-50mg/m³)。采用简单的气固分离装置是远远达不到高温高效除尘的要求的。常用的除尘方法有湿法除尘、静电除尘、多管除尘、高温过滤除尘等。其中，高温过滤器在分离效率上有着更大的优越性，其滤料主要采用特殊金属及微孔陶瓷。然而耐高温材质的滤料一般成本高，且失效后难以再生处理，而且这些滤料在高温、高粉尘的恶劣工况条件下，滤料很快会出现损坏、变形、失效等现象，存在运行成本高、工作效率低等问题，制约了高温过滤器的工业应用。因此，开发研究出新型的高温过滤器是当前高温除尘研究中迫切需要解决的一项课题。

目前，国内外科学研究者们对Al₂O₃(刚玉)、MAS(堇青石)、钛酸铝等多孔材料的除尘效率进行了一系列研究。李健保等人以莫来石纤维等为主要材料制备了粉尘过滤用多孔陶瓷过滤管(中国发明专利，ZL201010265544.2)。吴小林等人提出了一种高温过滤管制作装置和制作方法(中国发明专利，ZL201310058575.4)。但是刚玉抗热震性差且价格昂贵，堇青石不耐腐蚀，莫来石纤维价格昂贵等问题的存在致使这些材料难以推广使用。而碳化硅是一种共价键性极强的化合物，具有良好的耐高温和耐化学腐蚀性，且强度高、热震稳定性好、过滤精度高、使用寿命长，可用作高温除尘装置的过滤元件，是其它过滤材质所不可替代的，但由于目前的配方及烧结技术的不足，导致相关制品的优异性能难以完全发挥。至目前为止，国内外类似产品最好的性能参数为气孔率38％、强度20MPa，故研发高强度、高气孔率、高均匀性，低阻降、耐腐蚀、耐高温等性能的碳化硅过滤材料迫在眉睫。

发明内容

发明目的：针对粉尘过滤管现有制备技术的不足和缺陷，本发明提供一种高温抗氧化、制备成本低的高温超细粉尘过滤管的制备方法。