[发明专利]一种用于高温环境的微孔陶粒过滤介质及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于高温环境的微孔陶粒过滤介质及其制备方法。所述微孔陶粒过滤介质为多孔的陶粒，孔径在0.1～100微米可控。本发明的微孔陶粒过滤介质孔径在0.1～100微米可控，因此在过滤过程中对20微米以下粉尘达到较好的过滤效果，并因为陶粒的特性，可以实现高温使用，例如其使用温度可达600℃以上。

技术领域

本发明涉及一种用于高温环境的微孔陶粒过滤介质，属于陶瓷行业高温过滤介质领域。

背景技术

颗粒床过滤器是含尘气体通过一定厚度的颗粒床层进行过滤除尘，床层介质大都为状态稳定，耐高温，耐酸碱性的无机非金属材料。这一过滤技术的优点在于：具有特别好的耐高温，耐酸碱性，持久性好、抗冲击、抗磨损，并且床层介质价格低廉。

目前常见的过滤介质有：石英砂，活性炭颗粒，硅藻土等，这些过滤介质各有特点，但是同时也都有需要解决的问题。例如石英砂，价格便宜，耐酸碱性好，耐高温，但是其作为颗粒床过滤介质时对20微米以下细微粉尘的吸收效率较低。活性炭颗粒作为过滤介质过滤效果好，但是其过滤是不能耐高温，使用受到限制。因此需要开发出一种新的过滤介质，可以适应更高温度，同时可以提高过滤器对20微米以下粒径粉尘的过滤效率。使颗粒床过滤器在高温下具有更高效率的过滤能力，满足日益严格的环保要求和工业需求。

发明内容

为了提高颗粒床过滤器在高温下的过滤能力，解决颗粒床过滤器现在存在的问题，本发明人开发了一种用于高温环境的煤矸石微孔陶粒过滤介质，使颗粒床过滤器对20微米以下粒径粉尘有很高的过滤效率。

一方面，本发明提供一种能在高温环境下吸附细微颗粒的微孔陶粒过滤介质，所述微孔陶粒过滤介质为多孔的陶粒，孔径在0.1～100微米可控。

本发明的微孔陶粒过滤介质孔径在0.1～100微米可控，因此在过滤过程中对20微米以下粉尘达到较好的过滤效果，并因为陶粒的特性，可以实现高温使用，例如其使用温度可达600℃以上。

本发明中，所述陶粒的孔隙率可为10～80％。所述陶粒的堆积密度可为200～900kg/m³。另外，所述陶粒的筒压强度可为0.2～6.5MPa。本发明的陶粒粒径适宜，且具有较高的强度，较大的孔隙率，由于其无机非金属材料性能，所以本陶粒耐高温，耐酸碱性，持久性好、抗冲击、抗磨损，并且价格低廉。

较佳地，所述陶粒的原料选自煤矸石、黏土、粉煤灰、页岩中的至少一种。

另一方面，本发明提供制备上述微孔陶粒过滤介质的方法，包括以下步骤：

(1)将陶瓷原料粉末与粒径为0.05～200微米的造孔剂混合均匀，加水制成生坯小球；

(2)将生坯小球在200～750℃保温5～120分钟，然后升温至850～1200℃保温5～60分钟，得到所述微孔陶粒过滤介质。

较佳地，所述陶瓷原料粉末的粒径为0.1～500微米。

较佳地，所述陶瓷原料粉末选自煤矸石粉末、黏土、粉煤灰、页岩粉末中的至少一种。

较佳地，所述造孔剂是在200～750℃可燃尽的颗粒，优选为煤粉、淀粉、碳酸盐、糊精、聚乙烯颗粒中的至少一种。

较佳地，陶瓷原料粉末与造孔剂的质量比为1：(0.1～4.5)。通过控制陶瓷原料粉末与造孔剂的质量比，可以控制所得陶粒的孔隙率。

较佳地，步骤(2)中，所述生坯小球的直径为0.5～50mm。

本发明中，可以通过控制造孔剂的粒径来控制所述陶粒的孔径。

第三方面，本发明提供上述微孔陶粒过滤介质在吸附细微颗粒中的应用，尤其是在颗粒床层过滤设备中的应用。