Способ получения неорганического фильтрующего материала

Способ получения неорганического фильтрующего материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам получения термостойких неорганических фильтрующих материалов. Цель изобретения - повышение равномерности проницаемости по площади фильтрации и повышение производительности процесса. Способ включает изготовление формы из открытоячеистого пенополиуретана, пропитку ее суспензией, содержащей оксидную керамику, фосфатное связующее, добавку нитрида и раствор ортофосфорной кислоты PH 0,8-1,5 в течение 10-60 мин. Способ позволяет повысить равномерность проницаемости в 1,2-2,5 раза по сравнению с известным способом и повысить производительность процесса получения материалов. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„148 5 . А1 (дц 4 В 01 D 39/20

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4252282/23-26 (22) 28.05.8? (46) 23.05.89. Бюл. N 19 (71) Белорусское республиканское научно-производственное объединение

1 порошковой металлургии (72) В.M. Капцевич, А.В. 1Цебров, Л.И. Лащук и И.Л. Федорова (53) 628.33(088.8) (56) Патент Великобритании Р 1377691, кл. С 04 В 21/00, 1974. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКОГО

ФИЛЬТРЯОЩЕГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к способам получения термостойких неорганических!

Изобретение относится к получению термостойких неорганических фильтрующих материалов, применяемых в химической и металлургической промьппленности.

Целью изобретения является повышение равномерности проницаемости по площади материала и повышение производительности процесса его получения.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Форму из открытоячеистого пенополиуретана (ППУ) пропитывают суспензией, которую готовят из оксидной керамики, фосфатного связующего, добавок и растворителя с добавлением ортофосфорной кислоты до обеспечения рН

0,80-1 5. Пенополиуретан выдерживают в суспензии 10-60 мин. Выдержка ППУ в кислой среде приводит к растравливанию его поверхности, повышению шерофильтрующих материалов. Цель изобретения — повышение равномерности проницаемости по площади фильтрации и повышение производительности процесса. Способ включает изготовление формы из открытоячеистого пенополиуретана, пропитку ее суспензией, содержащей оксидную керамику, фосфатное связующее, добавку нитрида и раствор ортофосфорной кислоты до рН 0,8-1,5 в течение 10-60 мин. Способ позволяет повысить равномерность проницаемости в 1,2-2,5 раза по сравнению с известным способом и повысить производительность процесса получения материалов. 2 табл. ховатости и смачиваемости растворами, это приводит к улучшению растекания суспензии и повьппению равномерности распределения суспензии по объему образца.

Таким образом, повышается равномерность толщины перемычек и, как следствие, повышается равномерность проницаемости.

При рН суспензии (0,80 действие © кислоты приводит к деструкции пенополиуретана, утончению перемычек и к полному растравливанию наиболее тонких из них.

При рН > 1 5 суспензия не оказы1

3 вает влияния на равномерность проницаемости, так как повышение растекаемости суспензии при таких режимах травления незначительны.

Если время выдержки пенополиуретана в суспензии больше 60 мин,возможно

1480855 растравливание наиболее топких его перемычек, что приводит к неравномерности проницаемости образца. При выдержке пенополиуретана в суспензии меньше 10 мин увеличение равномерносTH проницаемости незначительно, так как это время недостаточно для обеспечения необходимой структуры поверхности пенополиуретана и хорошей растекаемости суспенэии.

H p и м е р 1. Из открытоячеистого пенополиуретана с диаметром ячейки 2,5 мм готовят образцы размером

150х150х30 мм, пропитывают суспензи- 15 ей, состоящей из 60 об. окиси алюминия, 30 об, алюмофосфатного связующего, плотность которого 1,56, добавки в виде 10 об. нитрида алюминия.

Затем добавляют раствор 65 †н орто- 20 фосфорной кислоты до обеспечения рН, укаэанных в табл. 1, и ьыдерживают в суспензии. Избыток суспензии удаляют, образцы сушат и отжигают по режиму: нагрев до 300 С со скоростью 25

30 С/ч, до 1000 С со скоростью 150200 "С/ч с выдержкой 5 ч.

Локальную проницаемость образцов меряют методом БЭТ, суть которого в измерении термоанемометром локальных ,расходов воздуха на различных поверхностях.

Из табл. 1 видно, что равномерность проницаемости наиболее высока в диапазоне кислотности суспензии 0,80 «< 35 рН (1,5 и времени пропитки 10 мин

< < 60 мин.

Пример 2. Из открытоячеистого пенополиуретана с диаметром ячейки

0,66 мм готовят образцы размером 40

150х150х30 мм, пропитывают суспенэией, состоящей из двуокиси кремния

35 об., алюмофосфатного связующего плотностью 1,6 г/см, добавки в виде нитрида кремния 12 об. . Затем добав- 45 ляют раствор 65 -ной ортофосфорной кислоты до обеспечения рН, указанных в табл. 2, и выдерживают в суспензии.

Избыток суспензии удаляется, образцы сушатся и отжигаются по режиму: нагрев до 300 С со скоростью 1 С/мин, до 800 С со скоростью 2 С/мин с вы" держкой 3 ч.

Из табл. 2 видно, что равномерность проницаемости наиболее, высока в диапазонах кислотности суспензии

0,8 (рН (1,5 и времени пропитки

10 мин (t (60 мин.

Предварительная обработка поверхности пенополиуретана моноэтаноламином (по прототипу) и нысушивание улучшают адгезию частиц керамического материала к поверхности пенополиуретана, но недостатком прототипа по сравнению с предлагаемым способом является низкая производительность из-за наличия двух — трех лишних операций — пропитки, промывки, сушки; кроме того, адгезионные свойства предварительно обработанного пеноматериала неизменно ухудшаются со временем, что исключает возможность создания межоперационных промежутков времени и приводит к необходимости согласования операций различной производительности, что приводит к незагруженности оборудования.

Кроме того„ коэффициент вариации локальной проницаемости открытоячеистой пенокерамики с размером ячейки

1,2 мм плотностью 320 кг/см, полученной обработкой пенополиуретана моноэтаноламином и пропиткой его суспензией, в среднем на 20-30 выше, чем для материала, полученного по предлагаемому способу, Таким образом, травление пенополиуретана суспензией,включающей ортофосфорную кислоту, безоусловно создает найболее благоприятные условия адгеэии этой суспенэии к.пенополиуретану.

Формула изобретения

Способ получения неорганического фильтрующего материала, включающий изготовление формы из открытоячеистого пенополиуретана, пропитку ее суспензией, содержащей оксидную керамику, фосфатное связующее и добавку нутрида, удаление избытка суспензии, сушку и отжиг, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения равномерности проницаемости по площади фильтрации и повышения производительности процесса, в суспенэию добавляют раствор ортофосйопной кислоты до обеспечения рН 0,8-1,5, а процесс пропитки ведут 10-60 мин.

1480855

Таблица 1

Локальный коэффициент проницаемости, !

0, и еднее адраное клоне

Способ

Предлагаемый

1,5; 1,О; О,5

0,550 0,566

0,105 0,163

0,8;

0,6;

2 0;

0,5;

0,71

0,5, О, 971

0,643

0,5

0,8

0,7;

2,0;

0,7i

0,61

0,8;

0,4;

0,8;

0,4;

0,7;

0,7;

0,71

0,7;, 0,6:

1,0; 0,6;

0,8;

0,5;

1,3;

Известный

0,8;

1,2; 0,7; O,S; 1,6;

2,0 70 0,3;

0,435, 0,512

0,8.0,85

Таблица 2 кальный коэффициент проницаемости

K 10 м

М

Способ

Среднее квадратичн от клон., 8" эффиент риации „.

Предлагаемый

8 .О,1;

10, О,б;

60 0,6;

8 0,6;

10 oi3i

20 0,4;

60 0,4;

70 0,7!

0i7i

0,3;

0,54

О,т;

0,73

0,4;

0,6;

0,2;

0,2!

0,4;

0,5; .

0,21

0,5!

0,6;, 0,7i

О,б;

0,6;

0,7;

0,4;

0,8;

0,3;

0,5;

0,5;

0,8;

0,1;06;08

Известный

70 0,1; 0,2; 0,7; 0,5; 0,2; 0,7; 0,4

2,0

0,4

0,567

0,227

Составитель И. Токарева

Техред М.Ходанич Корректор И. Горная

Редактор А. Иандор

Заказ 2609/4

Тираж 600

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101

0,8

0,95 0,9

1,2

1,5

1,5

0 5

0,8

0,8

0,95

0,90"

1,2

1,5

1,5

8 0,3;

10 Oi71

0,5

30 0,6

8 0 7;!

О 0,5, 20 0 6;

60 O,S; 70 0 5;

0,7;

0,5;

0,5, 0 7;

0,6;

0,8;

О 6, 1,4;

0,6;

0971

0,7;

0,4

0,5

0,6

0,5 ! 5

О, 643

0,914

0,586

О,.6 71

0,629

0,843

0,443

0,514

0,500

0,443

0,486

0,486

0,529

0,47!

О, 390

0,557

0,083

0,070

0,128

0,377

0,277

0,145

О, 100

0,277

0,136

0,083

О, 103

0,237

0i 140

0,609

0,142

О, 104

0,203

0,448

0,625

0,282

0,200

0,625

0,279

0,171

0i !95

0,504 .