高温过滤除尘用熔融石英膜的制备
发布时间：2022-01-25 23:17
煤炭占我国一次能源消费的60%以上,高温粉尘的治理对环境保护具有非常重要意义。尽管针对高温除尘有多种方法,但现有的旋风除尘、电除尘及过滤式除尘等技术都存在一定不足。过滤式除尘器中的陶瓷过滤器具有着优良的热稳定性、化学稳定性,并且还可负载脱硫脱硝催化剂,被认为是最具发展前途的高温除尘材料之一。熔融石英陶瓷具有低热膨胀系数(0.54×10-6/K,25800oC)、高抗热震性及良好的化学稳定性,是一种比较理想的高温结构材料。本文的核心工作是以熔融石英为主要原料研制过滤膜,并进行性能表征和相关机理讨论。主要包括支撑体制备及分离膜制备两部分:1、以熔融石英为骨料、六方氮化硼（h-BN）为烧成助剂及析晶抑制剂、淀粉为造孔剂、聚乙烯醇为成型粘结剂,通过包裹、造粒、成型、干燥、烧成等工序制备熔融石英支撑体。低热膨胀系数的熔融石英相对于常用的高温粉尘过滤用碳化硅材料具有原材料成本和制造成本低的优势。本文首次采用熔融石英为主要原料,通过添加h-BN解决了熔融石英高温析晶造成机械强度及抗热震性下降等问题。研究了淀粉含量、烧成温度、h-BN含量等对支撑体性能的影响...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高温粉尘排放Fig.1-1.Hightemperaturedustemissions.
图 1-2 粉尘粒径分布图[8]Fig. 1-2. Particle size distribution of dust[8].炉所产生的烟气的温度一般在500~600 oC[4]，高温、高压、酸性器及金属过滤器等过滤材料无法长期在这种长久恶劣的环境下工的净化处理成为困扰这些行业可持续发展的难题[11-13]。目前在针方面，一般先对高温烟气进行降温处理后再采用各种方法对烟气这种方法浪费了高温烟气的高余热利用价值，造成大量热能的浪化处理可以在高温条件下进行，则可以提高能源利用率以及有利尘对发电相关设备的磨损，延长设备使用寿命。旋风除尘、电除尘及过滤式除尘等技术都存在一定不足。过滤式器因具有耐酸碱腐蚀、耐高温高压、易清洗等特征而被认为是最材料之一[10]。
[17]。的过滤原理及过滤方式统由陶瓷支撑体及膜层两大部分构成，膜层一般包括三层结构，括顶层的分离层，该层起到过滤效果，过渡层保证中间层与顶层层（连接层）连接支撑体与膜层，保证支撑体与膜层之间具有较于陶瓷膜系统具有多层结构，通常情况下采用分步制备，先准备接层、过渡层、最后制备分离层，这造成制备成本的增加。如果步制备，而且膜层只包含一层结构，即分离层，那么既可以降低制于过滤过程中的过滤压降，增加渗透通量，提高过滤效率。瓷过滤膜中，应用范围主要与陶瓷膜孔径相对应，根据孔径大小分类[18]：纳滤膜、超滤膜、微滤膜（如图 1-4 所示）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]从我国煤炭工业现状浅议能源金融[J]. 窦娟. 当代经济. 2017(20)
[2]2016年我国电力发展形势回顾及2017年展望[J]. 李际,康晓文,高虎. 中国能源. 2017(03)
[3]Ho2O3-Y2O3对熔融石英晶化性能的影响[J]. 张会芳,卜景龙,申书斌,陈越军,张璞. 中国陶瓷. 2015(07)
[4]冶金烟气微孔陶瓷管膜研制及深度除尘应用的研究[J]. 袁章福,吴燕,吴湖,徐红艳,周舟,刘绍辉,黄乃乔. 有色金属科学与工程. 2014(03)
[5]煤气化合成气除尘用陶瓷膜研究进展[J]. 吴雅静. 广州化工. 2014(06)
[6]颗粒级配对堇青石质陶瓷材料气孔率的影响研究[J]. 张军贵,周健儿,李俊,李家科,王德林. 陶瓷学报. 2014(01)
[7]纳米氧化铈和氧化镧对熔融石英高温晶化特性的影响[J]. 卜景龙,陈越军,王志发. 硅酸盐通报. 2013(12)
[8]高温含尘废气净化用堇青石质多孔陶瓷过滤膜层的制备研究[J]. 李小龙,周健儿,肖卓豪,包启富. 陶瓷学报. 2013(04)
[9]高温烟气过滤陶瓷的制备与性能研究[J]. 吴诚,张勇林,税安泽,田维,方桂金. 人工晶体学报. 2013(09)
[10]Influence of B4C Additive on Sintering and Crystallization of Fused Silica Ceramics[J]. YAN Wenchao,WANG Min,XIAO Jianzhong,WANG Jinbo,XIA Feng. China’s Refractories. 2013(01)
博士论文
[1]氧化铝陶瓷微滤膜的一步法制备技术[D]. 秦伍.华南理工大学 2016
[2]高温过滤用碳化硅多孔陶瓷结构设计与性能研究[D]. 李俊峰.清华大学 2011
[3]高温烟气净化用孔梯度陶瓷纤维膜的设计、制备及特性[D]. 王耀明.武汉理工大学 2007
[4]陶瓷膜成套装备与工程应用技术的研究[D]. 邢卫红.南京工业大学 2002
硕士论文
[1]高温除尘用复合碳化硅多孔陶瓷制备及性能研究[D]. 白成英.海南大学 2014
[2]熔融石英坩埚的制备及其析晶行为研究[D]. 张晓艳.天津大学 2014
[3]用于水及烟尘过滤梯度孔陶瓷的研究[D]. 李红丽.武汉理工大学 2011
[4]熔融石英陶瓷的等静压成型及烧结工艺研究[D]. 王金波.华中科技大学 2009
[5]多孔陶瓷膜材料的研制及在气固分离中的应用研究[D]. 任祥军.中国科学技术大学 2005
[6]熔融石英陶瓷的性能改进研究[D]. 崔文亮.武汉理工大学 2003
本文编号：3609365
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高温粉尘排放Fig.1-1.Hightemperaturedustemissions.
图 1-2 粉尘粒径分布图[8]Fig. 1-2. Particle size distribution of dust[8].炉所产生的烟气的温度一般在500~600 oC[4]，高温、高压、酸性器及金属过滤器等过滤材料无法长期在这种长久恶劣的环境下工的净化处理成为困扰这些行业可持续发展的难题[11-13]。目前在针方面，一般先对高温烟气进行降温处理后再采用各种方法对烟气这种方法浪费了高温烟气的高余热利用价值，造成大量热能的浪化处理可以在高温条件下进行，则可以提高能源利用率以及有利尘对发电相关设备的磨损，延长设备使用寿命。旋风除尘、电除尘及过滤式除尘等技术都存在一定不足。过滤式器因具有耐酸碱腐蚀、耐高温高压、易清洗等特征而被认为是最材料之一[10]。
[17]。的过滤原理及过滤方式统由陶瓷支撑体及膜层两大部分构成，膜层一般包括三层结构，括顶层的分离层，该层起到过滤效果，过渡层保证中间层与顶层层（连接层）连接支撑体与膜层，保证支撑体与膜层之间具有较于陶瓷膜系统具有多层结构，通常情况下采用分步制备，先准备接层、过渡层、最后制备分离层，这造成制备成本的增加。如果步制备，而且膜层只包含一层结构，即分离层，那么既可以降低制于过滤过程中的过滤压降，增加渗透通量，提高过滤效率。瓷过滤膜中，应用范围主要与陶瓷膜孔径相对应，根据孔径大小分类[18]：纳滤膜、超滤膜、微滤膜（如图 1-4 所示）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]从我国煤炭工业现状浅议能源金融[J]. 窦娟. 当代经济. 2017(20)
[2]2016年我国电力发展形势回顾及2017年展望[J]. 李际,康晓文,高虎. 中国能源. 2017(03)
[3]Ho2O3-Y2O3对熔融石英晶化性能的影响[J]. 张会芳,卜景龙,申书斌,陈越军,张璞. 中国陶瓷. 2015(07)
[4]冶金烟气微孔陶瓷管膜研制及深度除尘应用的研究[J]. 袁章福,吴燕,吴湖,徐红艳,周舟,刘绍辉,黄乃乔. 有色金属科学与工程. 2014(03)
[5]煤气化合成气除尘用陶瓷膜研究进展[J]. 吴雅静. 广州化工. 2014(06)
[6]颗粒级配对堇青石质陶瓷材料气孔率的影响研究[J]. 张军贵,周健儿,李俊,李家科,王德林. 陶瓷学报. 2014(01)
[7]纳米氧化铈和氧化镧对熔融石英高温晶化特性的影响[J]. 卜景龙,陈越军,王志发. 硅酸盐通报. 2013(12)
[8]高温含尘废气净化用堇青石质多孔陶瓷过滤膜层的制备研究[J]. 李小龙,周健儿,肖卓豪,包启富. 陶瓷学报. 2013(04)
[9]高温烟气过滤陶瓷的制备与性能研究[J]. 吴诚,张勇林,税安泽,田维,方桂金. 人工晶体学报. 2013(09)
[10]Influence of B4C Additive on Sintering and Crystallization of Fused Silica Ceramics[J]. YAN Wenchao,WANG Min,XIAO Jianzhong,WANG Jinbo,XIA Feng. China’s Refractories. 2013(01)
博士论文
[1]氧化铝陶瓷微滤膜的一步法制备技术[D]. 秦伍.华南理工大学 2016
[2]高温过滤用碳化硅多孔陶瓷结构设计与性能研究[D]. 李俊峰.清华大学 2011
[3]高温烟气净化用孔梯度陶瓷纤维膜的设计、制备及特性[D]. 王耀明.武汉理工大学 2007
[4]陶瓷膜成套装备与工程应用技术的研究[D]. 邢卫红.南京工业大学 2002
硕士论文
[1]高温除尘用复合碳化硅多孔陶瓷制备及性能研究[D]. 白成英.海南大学 2014
[2]熔融石英坩埚的制备及其析晶行为研究[D]. 张晓艳.天津大学 2014
[3]用于水及烟尘过滤梯度孔陶瓷的研究[D]. 李红丽.武汉理工大学 2011
[4]熔融石英陶瓷的等静压成型及烧结工艺研究[D]. 王金波.华中科技大学 2009
[5]多孔陶瓷膜材料的研制及在气固分离中的应用研究[D]. 任祥军.中国科学技术大学 2005
[6]熔融石英陶瓷的性能改进研究[D]. 崔文亮.武汉理工大学 2003
本文编号：3609365
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3609365.html
