一种高耐酸致密性高硅蓄热蜂窝陶瓷填料

摘要

本发明公开了一种高耐酸致密性高硅蓄热蜂窝陶瓷填料，它选用石英、长石、叶腊石、的瓷土、球土和高岭土为主要原料，将选用的石英、长石、叶腊石、瓷土、球土和高岭土，通过计算调整石英、长石、叶腊石、瓷土、球土和高岭土加入比例，进行球磨制成混合料，确保混合料中二氧化硅含量≥65wt%，在上述混合料中加入粘合剂、润滑剂和适量水球磨充分混合，经捏合、练泥、成型、干燥、烧成得到、高硅蓄热蜂窝陶瓷填料，本发明耐酸腐蚀能力增强98%以上；通过提高烧成温度150‑200℃，体积密度提高到2.3‑2.6 g/cm

说明书

技术领域

本发明属于环保VOCS治理领域，主要涉及VOCS环保节能装备蓄热式焚烧用蓄热材料的制备方法。

背景技术

目前在VOCS处理中使用最多的设备就是RTO，其中使用的核心部件为蜂窝陶瓷蓄热体填料，目前蓄热填料有马鞍环、蓄热球、卡片组合蜂窝和蜂窝陶瓷蓄热填料，在处理VOCS过程中，烟气常常会含有酸性气体，当前使用的蓄热填料均为多孔陶质，吸水率高，显气孔率高，酸性气体介质非常容易渗入填料蜂窝内壁内部，且酸性氧化物氧化硅含量一般不超过65%，耐酸腐蚀溶解能力不强，蜂窝壁材料内外部同时腐蚀，在700-900℃工况使用，一般在三个月左右，多孔材质产品就被严重腐蚀，失去强度，失去大部分蓄热换热能力；特别严重时蜂窝蓄热填料会粉化垮塌，使系统崩溃，造成设备生产事故。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明采用抗酸能力很强的氧化硅为坯体主要化学成分，同时把蜂窝陶瓷填料吸水率降至2%以下的工艺生产出致密型的高硅蓄热蜂窝陶瓷填料产品，从而大大提高产品在高温下的抗酸侵蚀能力，使用寿命从三个月升至两年以上。

1、本发明所述一种高耐酸致密性高硅蓄热蜂窝陶瓷填料，它的化学组成范围是SiO

a、选用SiO

b、根据步骤a选用的石英、长石、叶腊石、瓷土、球土和高岭土，通过计算调整石英、长石、叶腊石、瓷土、球土和高岭土加入比例，进行球磨制成混合料，确保混合料中二氧化硅含量≥65wt%，

c、在上述混合料中加入混合料重量3-5%的粘合剂、2-3%的润滑剂和适量水球磨充分混合，经捏合、练泥、成型、干燥、切割、吹灰、装坯和加温烧成得到玻化致密的高硅蓄热蜂窝陶瓷填料，

所述高硅蓄热蜂窝陶瓷填料耐酸能力在98%以上，所述高硅蓄热蜂窝陶瓷填料的体积密度为2.3-2.6g/cm

本发明所述一种高耐酸致密性高硅蓄热蜂窝陶瓷填料，它包括5-40%的方石英、a-石英和β-石英≤5%的莫来石：50-90%的玻璃相。

本发明所述一种高耐酸致密性高硅蓄热蜂窝陶瓷填料，产品吸水率在0-2%之间，强度大、蓄热量大、热导率高，耐酸性能优良，可胜任强酸性高温有机废气处理的耐酸腐蚀要求，大幅提高在酸性介质中的使用寿命，同时致密蜂窝蓄热体内壁比多孔蓄热体内壁薄0.1-0.2（mm），系统背压可降低3%以上，蓄热量可增加10-30（%），导热率从0.3w/m.k提高至1.0w/m.k以上换热效率提高5%以上，在同等条件下可减少工业废气处理炉的体积和占地面积。

本发明一是通过选用多种高含二氧化硅量的原料组合来制造蓄热填料，使蓄热填料二氧化硅酸性氧化物含量超过65%，耐酸腐蚀溶解能力增强，耐酸能力较多孔陶质材质从83%（GB/T1970-1996）提高至98%（GB/T1970-1996）以上；二是通过在现有烧成温度基础上提高烧成温度150-200℃，使蓄热填料体积密度由1.7-2.0g/cm

本发明致密材质蜂窝填料壁较多孔陶质蜂窝产品薄15-30%，不仅会使风阻（背压）下降3%以上，蓄热容量提高10-30%，而且会导致抗渣抗纳米二氧化硅、二氧化钛沾附能力大大提高，抗渣灰堵及铵盐等能力提高二倍以上。

具体实施方式

一种高耐酸致密性高硅蓄热蜂窝陶瓷填料，它的化学组成范围是SiO

a、选用SiO

b、根据步骤a选用的石英、长石、叶腊石、瓷土、球土和高岭土，通过计算将上述重量为40-43份的石英、重量为20-22份的长石、重量为20-22份的叶腊石、重量份10-12份的瓷土、重量份10-12份的球土和重量份12-15份的高岭土加入球磨机，进行球磨制成混合料，确保混合料中二氧化硅含量≥65wt%，

上述各组份中SiO

1、重量份为40-43份、SiO

2、重量份为20-22份、SiO

3、 重量份为20-22份、SiO

4、重量份为10-12份、SiO

5、重量份为10-12份、SiO

6、 重量份为12-15份、SiO

上述混合物中SiO

同理，按上述重量份，在选用SiO

c、在上述混合料中加入混合料重量3-5%的粘合剂、2-3%的润滑剂和适量水球磨充分混合，经捏合、练泥、成型、干燥、切割、吹灰、装坯、加温烧成得到玻化致密的高硅蓄热蜂窝陶瓷填料， 所述粘接剂为用耐高温无机粘接剂（如ZS-1071）等，润滑剂（常用雾化硅油）等；适量水分是指控制在泥料具有一定韧性时的水分。坯料干燥进行装炉烧制，加温烧制是烧制温度控制在 1300-1500℃ ，比普通陶瓷蜂窝蓄热材料烧制温度高出150-200℃，保温时间增加0.5-1小时。

上述实施例中的高耐酸致密性高硅蓄热蜂窝陶瓷填料，其晶体组织中包括5-40%的方石英、a-石英和β-石英≤5%的莫来石： 50-90%的玻璃相。

上述实施例中的高耐酸致密性高硅蓄热蜂窝陶瓷填料产品瓷胎吸水率小于2（%），材质体积密度大为2.3-2.6g/cm

具体实施例，

一种高耐酸致密性高硅蓄热蜂窝陶瓷填料，它的化学组成是SiO

a、选用SiO

b、根据步骤a选用的石英、长石、叶腊石、瓷土、球土和高岭土，通过计算将上述重量为40-45份的石英、重量为20-30份的长石、重量为20-25份的叶腊石、重量份10-15份的瓷土、重量份10-15份的球土和重量份8-10份的高岭土加入球磨机，进行球磨制成混合料，确保混合料中二氧化硅含量≥65wt%，

上述各组份中SiO

1、重量份为40份、SiO

2、重量份为21份、SiO

3、 重量份为21份、SiO

4、重量份为12份、SiO

5、重量份为10份、SiO

6、 重量份为13份、SiO

上述混合物中SiO

同理，按上述相同重量份的石英、长石、叶腊石、瓷土、球土和高岭土中，选用Al

c、在上述混合料中加入混合料重量3%的粘合剂、2-3%的润滑剂和适量水球磨充分混合，经捏合、练泥、成型、干燥、切割、吹灰、装坯、烧成得到玻化致密的高硅蓄热蜂窝陶瓷填料， 所述粘接剂为用耐高温无机粘接剂（如ZS-1071）等，润滑剂（常用雾化硅油）等；适量水分是指控制在泥料具有一定韧性时的水分。坯料干燥进行装炉烧制，其烧制温度控制在1350-1400℃ ，比普通陶瓷蜂窝蓄热材料烧制温度高出150℃，保温时间增加1小时。

上述实施例中的高耐酸致密性高硅蓄热蜂窝陶瓷填料，其晶体组织中包括5-40%的方石英、a-石英和β-石英≤5%的莫来石：50-90%的玻璃相。

上述实施例中的高耐酸致密性高硅蓄热蜂窝陶瓷填料产品瓷胎吸水率为0.5（%），材质体积密度大为2.38g/cm

在40-43份的石英、重量为20-22份的长石、重量为20-22份的叶腊石、重量份10-12份的瓷土、重量份10-12份的球土和重量份12-15份的高岭土，通过不同的重量份选择，可以有不同的实施例，各实施例所得到的高耐酸致密性高硅蓄热蜂窝陶瓷填料的材质体积密度为2.3-2.6g/cm