[发明专利]一种耐高温除湿陶瓷滤芯及其制备方法

说明书

本发明涉及烟气除尘技术领域，具体涉及一种耐高温除湿陶瓷滤芯，包括陶瓷管体，所述陶瓷管体表面涂覆有纳米疏水涂层，所述纳米疏水涂层为氟硅烷修饰的纳米二氧化硅，所述陶瓷管体为氧化铝纤维、粘结剂混合而成，所述陶瓷管体表面具有微孔。上述方案的耐高温除湿陶瓷滤芯通过在陶瓷管体表面涂覆纳米疏水涂层，对陶瓷管体以及孔隙表面进行疏水性改造，降低了水滴在陶瓷管体表面吸附凝结的发生，提高了陶瓷管体的使用寿命。本发明还涉及一种该耐高温除湿陶瓷滤芯的制备方法。该制备方法得到的表面复合有纳米疏水涂层的陶瓷管体，在400℃以下仍能保证除尘效率在95％以上，除尘温度窗口高，反吹清洗后除尘效率在90％以上，除尘效率稳定。

技术领域

本发明涉及烟气除尘技术领域，具体涉及一种耐高温除湿陶瓷滤芯，以及该耐高温除湿陶瓷滤芯的制备方法。

背景技术

锅炉在使用的过程中不可避免地产生粉尘和烟气，锅炉除尘就是把锅炉中的粉尘从烟气中分离出来，从而减少粉尘污染并且有利于进一步对烟气进行脱硫、脱硝等处理。随着社会的发展，环保越来越受到人们的重视，锅炉除尘也已经应用到工业生产各个领域。在锅炉除尘技术中，过滤式除尘器由于体积小布设方面，得到广泛的应用。但是现有的布袋式除尘器由于材质原因难以应用到300℃以上的高温烟气除尘中，因此耐高温的陶瓷滤芯应运而生，但是由于高温烟气中通常夹杂有高温水蒸气，在除尘器使用间歇，水蒸气依附到陶瓷滤芯上凝结成液滴，在之后的高温烟气通过时陶瓷滤芯局部受热不均匀，容易发生陶瓷滤芯表面开裂，使用寿命大大降低。为此，如何对现有陶瓷滤芯进行改进，避免其水滴凝结到表面，对提高陶瓷滤芯使用寿命具有重要意义。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种耐高温除湿陶瓷滤芯，用以解决现有技术中陶瓷滤芯表面容易凝结水滴的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种耐高温除湿陶瓷滤芯，包括陶瓷管体，所述陶瓷管体表面涂覆有纳米疏水涂层，所述纳米疏水涂层为氟硅烷修饰的纳米二氧化硅，所述陶瓷管体为氧化铝纤维、粘结剂混合而成，所述陶瓷管体表面具有微孔，微孔孔径为5nm～200nm。

作为上述技术方案的改进，所述氟硅烷修饰的纳米二氧化硅为十七氟癸基三乙氧基硅烷修饰的纳米二氧化硅。

作为上述技术方案的改进，所述氧化铝纤维直径为5μm～15μm，单丝长度为5mm～30mm。

作为上述技术方案的改进，所述粘结剂为氧化硅溶胶或聚酰亚胺。

上述方案的耐高温除湿陶瓷滤芯通过在陶瓷管体表面涂覆纳米疏水涂层，通过增加陶瓷管体表面粗糙程度，并且纳米级的疏水涂层不会封闭陶瓷管体表面的微孔，从而对陶瓷管体以及孔隙表面进行疏水性改造，降低了水滴在陶瓷管体表面吸附凝结的发生，提高了陶瓷管体的使用寿命。

本发明实施例还提供了一种耐高温除湿陶瓷滤芯，包括以下步骤：

步骤一，陶瓷管体制备，将氧化铝纤维、粘结剂和水混合，加入混炼机混炼，混合均匀形成具有一定塑性的泥料，将泥料利用打料机离心高速旋转，外部用真空吸力逐层均匀地打在模具上形成滤芯胚体，烘干后得到陶瓷管体；

步骤二，氟硅烷修饰的纳米二氧化硅的制备，将纳米二氧化硅粉末加入丙酮中分散，依次加入十七氟癸基三乙氧基硅烷和乙酸溶液，持续搅拌至反应完全，离心得到氟硅烷修饰的纳米二氧化硅；

步骤三，聚丙烯酸酯共聚物的制备，将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲酸乙酯、丙烯酸丁酯形成混合液Ⅰ，在氮气保护下搅拌均匀，将过氧化苯甲酰加入乙酸丁酯中溶解后制成混合液Ⅱ，将混合液Ⅱ缓慢加入到混合液Ⅰ中，持续搅拌，得到聚丙烯酸酯共聚物；

步骤四，陶瓷管体表面疏水涂层的制备，将步骤二得到的氟硅烷修饰的纳米二氧化硅和步骤三得到的聚丙烯酸酯共聚物按照质量比1:1～5混合，加入乙酸丁酯中制成纳米疏水涂液，将步骤一的陶瓷管体浸入纳米疏水涂液中，对陶瓷管体表面进行纳米疏水涂层复合。