背景
氣固分離是在化工、冶金、煤炭燃燒和氣化、水泥、環(huán)境保護(hù)等行業(yè)中都要用到的分離過程，特別是高溫氣體中固態(tài)粒子的脫除、回收一直是工業(yè)廢氣處理、環(huán)境保護(hù)的重大課題。隨著無(wú)機(jī)陶瓷膜的出現(xiàn)，陶瓷膜具有耐高溫、耐腐蝕、耐清洗、機(jī)械強(qiáng)度大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定不變形、壽命長(zhǎng)等突出優(yōu)點(diǎn)，為解決上述氣固分離難題提供了一種切實(shí)可行的技術(shù)路線。
在現(xiàn)有使用的微米級(jí)陶瓷過濾膜中，高溫氣體中大于10μm的固體顆粒較易除去，而小于10μm的固體顆粒的去除是相對(duì)較困難的，微細(xì)顆粒極易吸附在陶瓷膜的孔道中，從而引起膜孔的堵塞過程，降低了陶瓷膜的過濾能力。與此同時(shí)，陶瓷過濾膜長(zhǎng)期在高溫條件下服役易產(chǎn)生熱震損傷，嚴(yán)重影響了陶瓷過濾膜的使用壽命。
具體內(nèi)容
本發(fā)明的個(gè)目的在于克服上述技術(shù)存在的不足，提供了一種涂覆于高溫陶瓷過濾管表面的陶瓷膜，一方面，對(duì)陶瓷膜表面的微孔進(jìn)行修飾改性，使膜孔光滑、壓降小、不易堵塞，另一方面，改善膜的化學(xué)成分，提高膜的熱穩(wěn)定，能有效延長(zhǎng)高溫陶瓷過濾管的使用壽命。本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供這種陶瓷膜的改性制備方法。
具體是這樣實(shí)施的：一種多孔陶瓷過濾管用的陶瓷膜，其特征在于原料組份的重量配比為：
剛玉粉10-30um85-90份
蘇州土800-1000目3-5份
鉀長(zhǎng)石800-1000目5-6份
碳酸鋇800-1000目純度彡99.8%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)）1-2份
碳酸鈣800-1000目純度彡99.8%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)）1-2份
上述組份重量為100份，以此為基準(zhǔn)，外加：
阿拉伯樹膠2-4份
去離子水100份
這種多孔陶瓷過濾管用的陶瓷膜的改性制備方法是：
(1)陶瓷基膜的制備：將陶瓷膜的各原料按配比均勻混合，噴涂到預(yù)處理后的多孔陶瓷過濾管基管表面，干燥后燒成，基管表面形成一層氧化鋁陶瓷基膜；
(2)陶瓷基膜微孔的修飾改性：將制備的Ti02溶膠按體積比例3：1-5：I加入10%-20%的聚乙烯醇（PVA)溶液中，分散、攪拌制成漿料，將兩端封死的涂覆氧化鋁陶瓷基膜的陶瓷過濾管浸到漿料中，30s-60s后緩慢取出，干燥后二次燒成。
制備Ti02溶膠步驟如下：
將5-8份體積的鈦酸四丁脂緩慢加入20-25體積份的無(wú)水乙醇中，滴加2_6份體積的二乙醇胺，磁力攪拌lh-3h后把溶液倒入回流裝置，在室溫下回流老化18h-36h，儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?
改性制造方法中，多孔陶瓷過濾管基管的預(yù)處理是將基管先清洗，再烘干后降至室溫備用。
陶瓷基膜制備時(shí)，各原料組份均勻混合采用球磨，混合時(shí)間8_16h，過80目篩后，用噴槍噴涂于過濾基管表面；干燥燒成是放在烘箱內(nèi)恒溫50°C下干燥3h以上，再升溫至100°C干燥2h以上，裝入模具內(nèi)在窯爐中以I.50C/min升溫至500°C，再以2V/min升溫至13000C-1400°C，然后保溫l_3h。
改性陶瓷基膜微孔時(shí)，將Ti02溶膠和PVA溶液的混合液先用超聲波分散l_2h，再用磁力攪拌器攪拌l_3h；干燥后二次燒成是在40°C下干燥5h以上，再升溫至100°C干燥2h以上，裝入模具內(nèi)在窯爐中以1°C/min升溫至450°C，再以1.5°C/min升溫至9000C-1000°C，然后保溫l_3h。
本發(fā)明通過對(duì)陶瓷膜表面的微孔修飾改性，使膜孔光滑、壓降小、不易堵塞，另外膜的化學(xué)成分得到改善，提高了膜的熱穩(wěn)定，能有效延長(zhǎng)高溫陶瓷過濾管的使用壽命。