论文总字数：20572字

摘 要

随着大气环境污染的日益严重，化工、水泥、煤炭燃烧等领域有着不可推卸的责任，所以对其排放的烟气进行气固分离势在必行。对于市场上已有的气固分离技术和气固分离材料制备技术的缺陷，提出看采用真空抽滤成型法制备一种新型的超高温气固分离陶瓷材料的技术。本研究立足于制备出一种使用寿命长，过滤阻力低，高的抗折强度和清灰再生性能的气固分离材料。

本文研究以硅酸铝纤维和粘结剂制备出基体，用浸浆法制备表面膜层。通过改变膜层的种类来改变硅酸铝纤维过滤材料的性能，并研究了烘干时间，浸浆时间对材料性能的影响，且通过扫描电子显微镜对膜材料的微观结构和分散效果进行了表征和分析。对不同膜材料的抗折强度、过滤阻力和再生性能作了详细分析。研究结果表明：SiO₂膜层的过滤阻力增加的最低，而且抗折强度增加的最多，提高了30%。通过电镜图可以看出SiO₂膜层分散性好，涂层均一性好。对其进行反吹清灰时，循环100次左右，过滤阻力趋于平衡，最终的过滤阻力较低，只有220Pa，足以证明SiO₂膜层作为陶瓷膜材料是一个不错的选择。

关键词：气固分离 过滤阻力 抗折强度 再生性能

Study on regeneration performance of the gas-solid separation technologies

Abstract

With the increasingly serious pollution of the atmosphere,chemical, cement, coal combustion and other fields have not shirk responsibility, the filtration to the flue gas is imperative. Because of the insuffciencies of the gas-solid separation technologies and the preparation technologies, it is proposed to use the technology of suction filtration molding to prepare a new hyperthermia ceramic material for gas-solid sepration. In this study, the ceramic filter films used to gas-solid separation with excellent performances such as long life, low filter resistance, high bending strength and good regeneration performance are prepared.

In this paper, we used alumino-silicate fiber and binder to make the supporting.Besides, we prepare ceramic membrane with a method of dipping. We change kinds of films, as well as, time of drying and dipping to transform performance of alumino-silicate ceramic fiber filter. The microstructure and dispersing of ceramic fiber are characterized and analyzed by SEM. We also make detailed analysis for bending strength, filter resistance and regeneration performance of materials. The study result show: SiO₂ coating have lowest filter resistance , but its bending strength increase largest level to 30%. We can find a good dispersion of SiO₂ coating from SEM picture. When we make about 100 drawback cycles, the filter resistance of SiO₂ coating stabilize, only 220 Pa, less than other coatings obviously. These testify SiO₂ coating is a good choice as a material of ceramic membrane.

Keywords: Gas-solid sepration；Filtration resistance；Rupture strength；Regeneration performance

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 气固分离与除尘技术的现状 1

1.1.1 传统气固分离技术 1

1.1.2 陶瓷过滤器 3

1.2 陶瓷过滤器的基本原理 4

1.2.1 陶瓷过滤膜的分类及结构 4

1.2.2陶瓷膜分离机理 6

1.2.3 陶瓷膜反吹清灰与再生性能测试机理 7

1.3 陶瓷膜的修饰技术 8

1.4 陶瓷在气固分离方面的应用前景 9

1.5本课题研究的目的和意义 10

第二章 试验方法 12

2.1 实验药品及试剂 12

2.2 实验仪器 12

2.3 材料制备工艺 13

第三章 陶瓷膜的性能测试与分析 16

3.1 不同浸浆时间 16

3.2烘干时间对膜层阻力的影响 17

3.3 不同膜层种类 18

3.3.1 不同涂覆材料对过滤阻力的影响 18

3.2.2 不同涂覆材料对抗折强度的影响 20

3.3 不同膜材料的反吹清灰与再生性能 21

第四章 结论与展望 24

4.1 结论 24

4.2 展望 24

参考文献 26

致 谢 30

第一章 绪论

由于多孔陶瓷膜具有优良耐高温、耐腐蚀、机械强度高等性质，已经被广泛应用于各类分离领域^[1]。近二十年来多孔陶瓷膜在气固分离方面的应用研究，为高温除尘技术打下了良好基础。目前，相对于传统除尘技术，陶瓷分离膜还存在制备成本高，气通量偏小，易堵塞等限制^[2]，还未能广泛应用。为了降低陶瓷分离膜的成本，人们正在探寻廉价的原料和低成本制备工艺。下面就本课题所涉及的内容分别作简要介绍。

1.1 气固分离与除尘技术的现状

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