[发明专利]一种催化滤芯及其制备方法与装置及装置的应用

权利要求书

1.一种催化滤芯的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将纳米催化剂浆料喷射植入旋转的空白陶瓷纤维滤芯内部；所述空白陶瓷纤维滤芯外表面的致密膜孔径为1-10μm，厚度为0.2-0.6mm；所述纳米催化剂浆料中粒度分布为0.1-1μm；

(2)植入纳米催化剂的陶瓷纤维滤芯在旋转的条件下进行加热固化，将纳米催化剂固定在滤芯上，固化完成后冷却，得到催化滤芯；

所述加热固化的具体操作为：先在100-150℃下保温1-3h，然后升温至400-600℃，保温3-5h。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述纳米催化剂浆料的固含量为3-10％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述空白陶瓷纤维滤芯的壁厚为10-20mm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述空白陶瓷纤维滤芯的孔隙率为50-80％。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述旋转的转速为5-10r/min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述旋转的转速为5-10r/min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述加热固化时的加热方法包括电力加热、燃气加热、微波加热、蒸汽加热或导热油加热中的任意一种或至少两种的组合。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述加热固化时的加热方法为微波加热。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的制备方法得到的催化滤芯，其特征在于，所述催化滤芯中纳米催化剂的负载质量为3-10％。

10.一种制备如权利要求9所述催化滤芯的装置，其特征在于，所述装置包括：浆料储存单元、浆料喷射单元、滤芯固定单元和加热单元；

所述浆料储存单元与浆料喷射单元连接，且二者之间设有浆料输送单元；

所述滤芯固定单元包括自上而下设置的圆滚、移动滑轮以及支撑托架；

所述加热单元为烘干隧道炉。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述浆料喷射单元包括多孔浆料喷射管和电动阀门。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述浆料输送单元包括恒流泵，所述恒流泵的入口与浆料储存单元连接，恒流泵的出口与浆料喷射单元连接。

13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述滤芯固定单元包括至少两个圆滚，其中一个连接有电机，并固定在所述移动滑轮上。

14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述浆料储存单元为浆料罐。

15.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述移动滑轮下部设有浆料槽，与所述浆料储存单元连接。

16.根据权利要求10-15任一项所述的装置的应用，其特征在于，所述应用包括以下步骤：

(1)将搅拌浆料罐中的纳米催化剂浆料通过恒流泵输送，控制浆料流量从多孔浆料喷射管中喷出，植入随着圆滚旋转的空白陶瓷纤维滤芯内部；其中，植入过程中多余的纳米催化剂浆料回流进入移动滑轮下部的浆料槽中，返回至搅拌浆料罐中；

(2)将植入纳米催化剂的陶瓷纤维滤芯通过移动滑轮送入烘干隧道炉进行加热固化，加热固化过程中，植入纳米催化剂的陶瓷纤维滤芯随着圆滚旋转，固化完成后冷却，得到催化滤芯。