[发明专利]高温气体过滤除尘装置用层叠式过滤介质及其制备方法

权利要求书

1.一种高温气体过滤除尘装置用层叠式过滤介质，所述过滤除尘装置包括气体进口和气体出口，其特征在于，所述层叠式过滤介质包括依次设置的第一多孔陶瓷层、第二多孔陶瓷层、第三多孔陶瓷层、第四多孔陶瓷层和第五多孔陶瓷层，所述第一多孔陶瓷层靠近所述气体进口，所述第五多孔陶瓷层靠近所述气体出口；

所述第一多孔陶瓷层的气孔率、第二多孔陶瓷层的气孔率、第三多孔陶瓷层的气孔率、第四多孔陶瓷层的气孔率和第五多孔陶瓷层的气孔率依次降低；

所述第一多孔陶瓷层的原料包括二氧化钛和石墨烯；所述第二多孔陶瓷层的原料、第三多孔陶瓷层的原料和第四多孔陶瓷层的原料均包括二氧化钛、二氧化硅、石墨烯、碳化钛和碳化硅；所述第五多孔陶瓷层的原料包括二氧化硅、石墨烯和碳化硅；

所述第一多孔陶瓷层的原料中，二氧化钛的质量百分含量为68％~70％，石墨烯的质量百分含量为30％~32％；

所述第二多孔陶瓷层的原料中，二氧化钛的质量百分含量为28％~30％，二氧化硅的质量百分含量为26％~28％，碳化钛的质量百分含量为6％~8％，碳化硅的质量百分含量为6％~8％，余量为石墨烯；

所述第三多孔陶瓷层的原料中，二氧化钛的质量百分含量为24％~26％，二氧化硅的质量百分含量为22％~24％，碳化钛的质量百分含量为12％~14％，碳化硅的质量百分含量为12％~14％，余量为石墨烯；

所述第四多孔陶瓷层的原料中，二氧化钛的质量百分含量为20％~22％，二氧化硅的质量百分含量为18％~20％，碳化钛的质量百分含量为18％~20％，碳化硅的质量百分含量为18％~20％，余量为石墨烯；

所述第五多孔陶瓷层的原料中，二氧化硅的质量百分含量为30％~32％，石墨烯的质量百分含量为18％~20％，碳化硅的质量百分含量为48％~52％；

所述二氧化钛、二氧化硅、石墨烯、碳化钛和碳化硅均为粉末状；

所述二氧化钛的粒径D₁满足：10μm＜D₁＜20μm，所述二氧化硅的粒径D₂满足：20μm＜D₂＜30μm，所述碳化钛的粒径D₃满足：40μm＜D₃＜50μm，所述碳化硅的粒径D₄满足：70μm＜D₄＜80μm，所述石墨烯的粒径D₅满足：5μm＜D₅＜10μm。

2.根据权利要求1所述的一种高温气体过滤除尘装置用层叠式过滤介质，其特征在于，所述第一多孔陶瓷层的厚度、第二多孔陶瓷层的厚度、第三多孔陶瓷层的厚度、第四多孔陶瓷层和第五多孔陶瓷层的厚度均为20 cm~40cm。

3.根据权利要求1所述的一种高温气体过滤除尘装置用层叠式过滤介质，其特征在于，所述层叠式过滤介质的原料包括碳化钛和碳化硅；

在每一层所用原料中所述碳化钛的质量百分含量随层数增大先增加后减小；

在每一层所用原料中所述碳化硅的质量百分含量随层数增大而增加。

4.根据权利要求1所述的一种高温气体过滤除尘装置用层叠式过滤介质，其特征在于，所述石墨烯比表面积为180 m²/g ~280m²/g，所述石墨烯的C含量为80%~90%。

5.一种制备如权利要求1~4任一权利要求所述高温气体过滤除尘装置用层叠式过滤介质的方法，其特征在于，按照第一多孔陶瓷层、第二多孔陶瓷层、第三多孔陶瓷层、第四多孔陶瓷层和第五多孔陶瓷层的顺序，依次将对应混合后原料敷放于模具中，经模压成型，得到生坯，将所述生坯在氩气气氛中烧结，得到层叠式过滤介质。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，敷放于模具中每层混合后原料的厚度均为30cm~60cm；模压成型的压力为100kN~140kN；烧结温度为1800℃~2000℃。