[发明专利]一种用于处理高温废气的复合碳化硅陶瓷管及制备方法

说明书

本发明公开了一种用于处理高温废气的复合碳化硅陶瓷管及制备方法，所述陶瓷管包括支撑体、附着在支撑体表面上的过滤膜以及附着在陶瓷管内的催化剂，所述制备方法包括以下步骤：将复合颗粒粉体、烧结助剂、粘结剂、增塑剂、分散剂、润滑剂加入去离子水球磨混合配制成塑性泥料，所述复合颗粒粉体以碳化硅粉体、金属粉末、烧结添加剂为主原料，经陈腐的塑性泥料成型为生坯，烘干和烧结成支撑体，再涂膜烘干烧结成陶瓷管。提高了除尘效率，在高温、高浓度、强腐蚀性的环境下，以稳定的性能对烟气中的无机和有机元素进行物理拦截和化学催化处理，达到了高效处理的目的。

技术领域

本发明涉及高温废气处理技术领域，尤其是涉及一种用于处理高温废气的复合碳化硅陶瓷管及制备方法。

背景技术

冶金、机械、化工、电力等行业的所排放出来的废气不仅温度高，而且含有大量的粉尘和有害气体，是造成环境污染的主要因素之一。高温条件下，由于废气粘滞力有较大变化，湿度大幅下降，细颗粒凝聚现象大为降低，所以对微粒的分离有较高难度。高温工业废气净化技术的主要种类有：布袋废气净化、旋风废气净化、湿法废气净化、静电废气净化、过滤废气净化等，其中布袋式废气净化不能承受废气的高温，旋风废气净化其可分离粒径较大，只能用于高温废气净化的预处理，湿法废气净化使其热能又不能得到综合利用，但易产生二次污染；静电废气净化又存在一次投资高，占地面积大和绝缘等方面的问题，而与其他类型的除尘器相比，多孔陶瓷过滤器的废气净化效率高，能除去5μm以上的尘粒，最重要的是耐高温，工作温度可达 800℃以上，并且在氧化、还原等高温环境下具有良好的抗腐蚀性，因此多孔陶瓷过滤器在高温除尘方面起到了重要作用，但是多孔陶瓷过滤器的陶瓷管在制备过程中容易出现成品结构不均匀，抗压强度以及韧性不高；过滤膜与支撑体结合度不够，且过滤膜不能有效阻拦小颗粒粉尘，各种废气除去效率不理想。

发明内容

针对上述现有技术中高温废气处理所存在的问题，本发明提供了一种抗压强度及韧性增强、过滤膜与支撑体结合度好、废气除去效率提高的用于处理高温废气的复合碳化硅陶瓷管及制备方法。

本发明通过以下技术方案实现：一种用于处理高温废气的复合碳化硅陶瓷管及制备方法,所述陶瓷管包括支撑体、附着在支撑体表面上的过滤膜以及附着在陶瓷管内的催化剂，所述制备方法包括以下步骤：

A、支撑体的制备

（1）、将如下复合颗粒粉体、烧结助剂、粘结剂、增塑剂、分散剂、润滑剂加入去离子水球磨混合配制成塑性泥料，所述复合颗粒粉体以碳化硅粉体、金属粉末、烧结添加剂为主原料，所述主原料中碳化硅粉体占80～90wt％平均粒径为240-250μm，金属粉末占5～12wt％，烧结添加剂占2～10wt％，所述粘结剂占1～10wt％，所述增塑剂占0.5～15wt％，所述分散剂占0.1～2wt％，所述润滑剂占1～15wt％，所述金属粉末包括含钛、锰、锌的至少一种；

（2）、将A步骤中制成的塑性泥料置在密封下陈腐，然后使用干压成型或等静压成型法将陈腐后的塑性泥料成型为生坯，将成型后的生坯烘干水分，保温；最后在窑炉中以温度为1420-1600℃、保温时间为2-3h的条件下将生坯烧结成支撑体；

B、过滤膜浆料的制备

过滤膜的原料组份的重量配比为：碳化硅粉体85～88wt％平均粒径为20-50μm、增强剂7～10 wt％、碳酸盐 2～4wt％，上述组份重量为100 wt％，外加以过滤膜的原料为基准的羧甲基纤维素钠 1～2wt％、蒸馏水 150-180wt％，各原料按配比均匀混合，制得过滤膜浆料，所述增强剂为重量比为7:1:2的叶腊石、南坑泥、石英粉，所述碳酸盐为碳酸钡或碳酸钙的至少一种；

C、支撑体镀膜

将步骤B中制得的过滤膜浆料喷涂到A步骤中制得的支撑体表面，经室温干燥，再放在烘干箱内恒温60℃～70℃下干燥2～3h，再升温至120～130℃干燥1h～2h，再送入电炉中升温至550～600℃2～3h，然后保温1-3h冷却，制得镀有过滤膜的支撑体；