本發(fā)明涉及超高溫陶瓷蜂巢及其在煤化工甲醇制烯烴工藝中的應(yīng)用，屬于煤化工生產(chǎn)。

背景技術(shù)：

1、目前甲醇制烯烴反應(yīng)器及再生器后端的三旋、四旋設(shè)備不能徹底分離催化劑粉塵，通常情況下，針對粒徑大于5微米的顆粒物，旋風(fēng)除塵器的除塵效率可以達(dá)到80％至95％左右，而對于粒徑小于5微米的微細(xì)粉塵，其捕集效率則會相應(yīng)降低。所以需要配合適用的高溫過濾器來滿足工藝條件，而高溫過濾器的核心材料需要在高溫下保持穩(wěn)定的精細(xì)過濾效果，傳統(tǒng)的金屬或者陶瓷纖維無法滿足要求。

2、授權(quán)公告號為cn116655388b的中國發(fā)明專利，公開了一種超高溫陶瓷蜂巢，包括基材和過濾膜，過濾膜通過等離子噴涂技術(shù)噴涂在基材上，最后將噴涂好的過濾膜層進(jìn)行微波干燥，然后置于真空燒結(jié)爐內(nèi)在1600～1700℃下燒結(jié)而成。但該方案工藝條件要求較高，例如需要真空條件下燒結(jié)且燒結(jié)溫度要求較高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高，因此如何改變生產(chǎn)工藝，降低實際生產(chǎn)中的工藝條件以及生產(chǎn)中的制作成本，成為亟需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、技術(shù)目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了超高溫陶瓷蜂巢，改善了加工工藝，滿足超高溫條件下的精細(xì)過濾需求，并可在煤化工甲醇制烯烴工藝中應(yīng)用。

2、技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開的超高溫陶瓷蜂巢，包括基材和過濾膜，所述基材組分及質(zhì)量份數(shù)如下：碳化硅90～100份；分散劑0.3～0.5份；成孔劑12～18份；高嶺土3.2～5份；表面活性劑0.8～1.2份；潤滑劑2.3～3.5份；水35～40份；所述過濾膜組分及占比如下：莫來石90～100份；陶瓷粘結(jié)劑12～15份；穩(wěn)定劑6～9份；分散劑2～4.5份；消泡劑5.5～9份；水80～90份；所述過濾膜通過浸潤法涂在所述基材上。

3、進(jìn)一步地，所述分散劑為乙二醇、糊精、脂肪酸皂類、聚醇中的一種；所述成孔劑為石墨、淀粉、合成樹脂、甲基纖維素、羧甲基纖維素、聚乙烯醇中的一種；所述表面活性劑為聚乙二醇、脂肪酸鈉、聚醚類中的一種；所述潤滑劑為甘油、山梨醇、季戊四醇中的一種。

4、進(jìn)一步地，所述穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鈉、硬脂酸鎂、硬脂酸鋁中的一種；所述消泡劑為硅油或二甲基硅油。

5、進(jìn)一步地，所述基材設(shè)置為多通道壁向流流體模型，即蜂巢結(jié)構(gòu)，所述基材的一側(cè)設(shè)置有進(jìn)氣孔，所述基材的另一側(cè)設(shè)置有出氣孔，所述進(jìn)氣孔與所述出氣孔交錯設(shè)置。

6、超高溫陶瓷蜂巢的制作方法，包括如下制作步驟：

7、s1：將所述成孔劑和水加入捏合機(jī)中，混合20～30min；

8、s2：將所述碳化硅、分散劑、高嶺土、潤滑劑加入捏合機(jī)中，控制溫度在25～40℃以內(nèi)，捏合30～40min；

9、s3：加入所述表面活性劑，捏合10～15min；

10、s4：將混合材料密封沉降12～18h后倒入擠出機(jī)，擠出成型，成品轉(zhuǎn)移至烘箱，60～80℃進(jìn)行干燥處理，至重量不再減輕；

11、s5：轉(zhuǎn)移至窯爐中燒制，在空氣氛圍中，1400～1500℃下燒結(jié)1.5～2h，形成蜂巢結(jié)構(gòu)的基材；

12、s6：將所述過濾膜各組分在球磨機(jī)中混合形成混合漿料，將所述混合漿料加入碳化硅研磨球，至研磨形成均勻及穩(wěn)定的漿料；

13、s7：將所述漿料轉(zhuǎn)移到儲罐中，通過浸潤法將所述混合漿料涂在所述基材進(jìn)氣孔內(nèi)流道表面；

14、s8：控干料液后，轉(zhuǎn)移到烘干箱，在60～80℃下進(jìn)行干燥處理，烘干至重量不再減輕；

15、s9：將成品轉(zhuǎn)移至窯爐中燒制，在空氣氛圍中，1200～1300℃下燒結(jié)1～1.5h，最終形成超高溫陶瓷蜂巢。

16、超高溫陶瓷過濾濾芯，包括超高溫陶瓷蜂巢。

17、超高溫陶瓷過濾濾芯在煤化工甲醇制烯烴工藝中的應(yīng)用。

18、本發(fā)明技術(shù)方案至少具備以下有益效果：

19、1、本發(fā)明的超高溫陶瓷蜂巢在空氣氛圍中燒結(jié)且燒結(jié)溫度較低，降低工藝條件要求，節(jié)約加工成本。

20、2、本發(fā)明通過基材與過濾膜組分及工藝的優(yōu)化，保證了混合后的物料均勻、穩(wěn)定，燒結(jié)后的成品過濾蜂巢成品率高、幾乎不會出現(xiàn)開裂和變形問題，且能夠有效的攔截微米級別的催化劑細(xì)粉，過濾精度可達(dá)到0.3微米。

技術(shù)特征：

1.一種超高溫陶瓷蜂巢，包括基材和過濾膜，其特征在于，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高溫陶瓷蜂巢，其特征在于，所述分散劑為乙二醇、糊精、脂肪酸皂類、聚醇中的一種；所述成孔劑為石墨、淀粉、合成樹脂、甲基纖維素、羧甲基纖維素、聚乙烯醇中的一種；所述表面活性劑為聚乙二醇、脂肪酸鈉、聚醚類中的一種；所述潤滑劑為甘油、山梨醇、季戊四醇中的一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超高溫陶瓷蜂巢，其特征在于，所述穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鈉、硬脂酸鎂、硬脂酸鋁中的一種；所述消泡劑為硅油或二甲基硅油。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超高溫陶瓷蜂巢，其特征在于，所述基材設(shè)置為多通道壁向流流體模型，即蜂巢結(jié)構(gòu)，所述基材的一側(cè)設(shè)置有進(jìn)氣孔(1)，所述基材的另一側(cè)設(shè)置有出氣孔(2)，所述進(jìn)氣孔(1)與所述出氣孔(2)交錯設(shè)置。

5.權(quán)利要求1～4中任意一項所述的超高溫陶瓷蜂巢的制作方法，其特征在于，包括如下制作步驟：

6.一種超高溫陶瓷過濾濾芯，包括利用權(quán)利要求1～4中任意一項所述的超高溫陶瓷蜂巢。

7.權(quán)利要求6中所述的超高溫陶瓷過濾濾芯在煤化工甲醇制烯烴工藝中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及超高溫陶瓷蜂巢及其在煤化工甲醇制烯烴工藝中的應(yīng)用，屬于煤化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。包括基材和過濾膜，基材設(shè)置為蜂巢結(jié)構(gòu)，基材的一側(cè)設(shè)置有進(jìn)氣孔，另一側(cè)設(shè)置有出氣孔，進(jìn)氣孔與出氣孔交錯設(shè)置，通過浸潤法將過濾膜涂在基材進(jìn)氣孔內(nèi)流道表面，控干料液后，轉(zhuǎn)移到烘干箱，烘干至重量不再減輕，將成品轉(zhuǎn)移至窯爐中在空氣氛圍中，1200～1300℃下燒結(jié)，最終形成超高溫陶瓷蜂巢。本發(fā)明的超高溫陶瓷蜂巢在空氣氛圍中燒結(jié)且燒結(jié)溫度較低，降低工藝條件要求；通過基材與過濾膜組分及工藝的優(yōu)化，燒結(jié)后的成品過濾蜂巢成品率高、幾乎不會出現(xiàn)開裂和變形問題，且能夠有效的攔截微米級別的催化劑細(xì)粉，過濾精度可達(dá)到0.3微米。

技術(shù)研發(fā)人員：于思瀛,原巖剛,馬信超
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東浦創(chuàng)流體技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10