Способ получения неорганического фильтрующего материала Советский патент 1989 года по МПК B01D39/20 

1

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

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) пропитьюают суспензией, которую готовят из оксидной керамики, фосфатного связующего, добавок и растворителя с добавлением орто- фосфорной 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 шеро

ховатости и смачиваемости растворами,

это приводит к улучшению растекания

суспензии и повышению 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 ь 1,5 суспензия не оказывает влияния на равномерность проницаемости, так как повышение растека- емости суспензии при таких режимах травления незначительны.

Если время выдержки пенополиуретана в суспензии больше 60 мин,возможно

Јь

00

00 СП

ел

3148

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

Пример 1. Из открытоячеис- того пенополиуретана с диаметром ячейки 2,5 мм готовят образцы размером 150x150x30 мм, пропитывают суспензией, состоящей из 60 об.% окиси алюми

ния, 30 об,% алюмофосфатного связующего, плотность которого 1,56, добавки в виде 10 об.% нитрида алюминия.

0

в диапазонах кислотности суспензии 0,8 4 уК 1,5 и времени пропитки 10 мин t $ 60 мин.

Предварительная обработка поверхности пенополиуретана моноэтанолами- ном (по прототипу) и высушивание 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 пено- материала неизменно ухудшаются со временем, что исключает возможность создания межоперационных промежутков

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.

Затем добавляют раствор 65%-ной орто- 20 времени и приводит к необходимости

фосфорной кислоты до обеспечения рН, указанных в табл. 1, и выдерживают в суспензии. Избыток суспензии удаляют, образцы сушат и отжигают по режиму: нагрев до 30°С/ч, до

300 icv

С со скоростью со скоростью 150

200°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 равномерност проницаемости наиболее высока в диапазоне кислотности суспензии 0,80

рЫ 1,5 и времени пропитки 10 мин Јt 60 мин.

Пример 2. Из открытоячеисто- го пенополиуретана с диаметром ячейки 0,66 мм готовят образцы размером 150x150x30 мм, пропитывают суспензией, состоящей из двуокиси кремния 35 об.%, алюмофосфатного связующего плотностью 1,6 г/см, добавки в виде нитрида кремния 12 об.%. Затем добавляют раствор 65%-ной ортофосфорной кислоты до обеспечения рН, указанных в табл. 2, н выдерживают в суспензии. Избыток суспензии удаляется, образцы сушатся и отжигаются по режиму: на- грев до со скоростью 1°С/мин, до 800°С со скоростью 2°С/мин с выдержкой 3 ч.

Из табл. 2 видно, что равномерность проницаемости наиболее высока

5

0

5

0 5 0

5

согласования операций различной производительности, что приводит к незагруженности оборудования.

Кроме того, коэффициент вариации локальной проницаемости открытоячеис- той пенокерамики с размером ячейки 1,2 мм плотностью 320 кг/см3, 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 орто- фосфорную кислоту, безоусловно создает наиболее благоприятные условия адгезии этой суспензии к пенополиуретану.

Формула изобретения

Способ получения неорганического фильтрующего материала, включающий изготовление формы из открытоячеисто- го пенополиуретана, пропитку ее суспензией, содержащей оксидную керамику, фосфатное связующее и добавку нутрида, удаление избытка суспензии, сушку и отжиг, отличающий- с я тем, что, с целью повышения равномерности проницаемости по площади фильтрации и повышения производительности процесса, в суспензию добавляют раствор ортофосйюпной кислоты до обеспечения рНО,8-1,5 , а процесс пропитки ведут 10-60 мин. .

Редактор А. Шандор

Составитель И. Токарева

Техред М.Ходанич Корректор И. Горная

Заказ 2609/4

Тираж 600

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Таблица 1

Подписное