[发明专利]一种高效填料的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效填料的生产工艺，属于石油化工传质分离设备技术领域。

背景技术

在化学工程中，填料指装于填充塔内的惰性固体物料，例如鲍尔环和拉西环等，其作用是增大气-液的接触面，使其相互强烈混合。散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体，一般以随机的方式堆积在塔内，又称为乱堆填料或高效填料。散装填料根据结构特点不同，又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。

目前填料塔已经广泛地应用于化工、石油、医药、环保等工业领域的精馏、吸收、萃取等单元操作中，是一种传统的流体接触设备，用于气—液、液—液之间的两相接触以实现质量传递或者化学反应，填料塔内部一般装有一层或者多层填料，填料塔传质性能的好坏主要取决于所用填料的性能，填料按其结构划分可以分为规整填料和高效填料。

填料在使用时都处于高温环境，并且传质分离的物料成分复杂，往往呈酸性或者碱性，使得填料非常容易在高温的工作环境中被腐蚀和老化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种可以制得耐腐蚀、耐高温的高效填料的生产工艺。

本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种高效填料的生产工艺，包括以下步骤：

（1）配料：所述高效填料的原料中各成分的质量百分比为：硅灰石：4.11-4.57%、透辉石：2.16-3.98%、乙酰丙酮：1.01-1.15％、骨炭：0.67-0.82%、铬：1.1-1.3%、钛：1.2-1.4%、铌：0.5-0.7%、锌：0.1-0.2%、钕：0.02-0.13%、铕：0.05-0.09%、铝：1.3-1.8%，余量为粘土；

（2）粉碎：使用粉碎机将上述的原料分别粉碎，粉碎后原料的粒径在3mm-15mm之间；

（3）混合球磨：将原料按所述质量百分比放入混合球磨仪进行混合球磨，混合球磨后原料的粒径在300-350目之间；

（4）练泥：将混合球磨后的原料加水混合，加水后原料水分含量为27-31%，将加水后的原料放入真空练泥机进行练泥，真空度为0.02-0.16Mpa；

（5）成型：使用模具压制成填料形状；

（6）低温干燥：将成型后的高效填料送入低温干燥机进行低温干燥，控制干燥温度为65-70℃，干燥至成型填料水份小于5%；

（7）入窑烧制：将成型后的填料送入隧道窑烧制；

（8）冷却：烧制后冷到210-230℃时,取出空冷至室温；

（9）超声波清洗：将高效填料置于浓度为15%～20%的氯化钠溶液中，利用超声波发生装置对所述氯化钠溶液施加超声波，超声波的频率和声强分别是17KHZ～27MHZ和8～15W/cm²；

（10）在高效填料外表面涂覆石墨烯涂层：

所述石墨烯涂层由石墨烯固化后得到，其中石墨烯的溶液中各成分的质量百分比为：石墨烯：6.2-6.4%，分散剂：2.2-2.4%，表面活性剂：1.4-2.1%，消泡剂：2.2-3.1%，胶黏剂：17.3-17.5%，余量为异丙醇；

所述胶黏剂为环氧丙烯酸树脂、丁苯橡胶、聚丙烯腈及聚氨基甲酸酯的至少一种；

所述分散剂为聚氯乙烯、聚氧化乙烯、聚乙二醇、聚氯乙烯及聚乙烯吡咯烷酮的至少一种；

所述表面活性剂为聚丙烯酸钠、海藻酸钠、硬脂酸钠及十六烷基磺酸钠的至少一种；

所述消泡剂为苯乙醇油酸酯、二甲基硅油、GP消泡剂及聚二甲基硅氧烷的至少一种。

上述技术方案的改进是：步骤（1）中所述高效填料的原料中各成分的质量百分比为：硅灰石：4.11%、透辉石：2.16%、乙酰丙酮：1.01％、骨炭：0.67%、铬：1.1%、钛：1.2%、铌：0.5%、锌：0.1%、钕：0.02%、铕：0.05%、铝：1.3%，余量为粘土。

上述技术方案的改进是：步骤（1）中所述高效填料的原料中各成分的质量百分比为：硅灰石：4.57%、透辉石：3.98%、乙酰丙酮：1.15％、骨炭：0.82%、铬：1.3%、钛：1.4%、铌：0.7%、锌：0.2%、钕：0.13%、铕：0.09%、铝：1.8%，余量为粘土。

本发明采用上述技术方案的有益效果是：

（1）使用真空练泥机，使得原料各组分分布趋于均匀，结构比较致密，泥料的可塑性和干燥强度都有所提高；

（2）通过低温干燥使得成型填料水份小于3%，使得烧制时间大幅缩短并且能耗降低；

（3）使用电场激活热压辅助燃烧炉烧结，耗能低效率高，制得填料强度高；