Способ получения фильтра

3 Изобретение относится к фильтрующим материалам или элементамИзвестен способ получения пористых материалов,используемых при изготовлении фильтров путем термообработки исходного металлсодержащего сырья и термообработки в присутствии кислорода иликислородсодержащегодгазадпэполучения слоя компактной окалины с последующим восстановлением газообразным восстановителем до металла//. Способ дозволяет получать пористый материал с мелкими порами. Однако, осуществление способа экономически невыгодно, так как тре бует больших энергозатрат (температура нагрева до 14 ОООС) и ис пользования дорогостоящего исходного сырья. Недостатком извест ного способа также является низкая коррозионная стойкость фильтров.Известен способ получения фильтра путем обжига смеси, состоящей из керамической массы, пропиткой ее полимерами и последующей термообработкой /2/.Недостатками известного способа являются повышенные энергозатраты за счет нагрева до 128006 и длительность процесса З ча са.Известен способ получения фильтра, включающий смешивание керамического сырья, формование и обжиг изделий при 125 О 127 ОС и дальнейшую термообработку при 1 О 50115 ОС в течение времени,необходимого для кристаллизации в стенках пор кристаболита /3/.Недостатком известного способа являются повышенные энергозатраты за счет внешнего нагрева до 250127 ОЕ и длительность процесса 40 часов.Задача изобретения получения фильтра, обладающего пассивной химической активностью и с требуемым размерами пор, путем применения достаточно простой технологии с наименьшим энергозатратам.4 нающем смешение керамического сырья, его термообработку, согласноИЗОРЭТНИЮ В КЧ 6 СТВ 6 ИСХОДНОГО КЭРЭМИЧЕСКОГО СЫрЬЯ ИСПОЛЬЗУЮТ СМЕСЬ ПрИрОДНЫХ СЫПУЧИХ материалов при СЛЕДУЮЩЕМ СООТНОШЭНИИ КОМУказанный способ получения фильтра позволяетиспользовать дешевое природное сырьеосуществлять способ более простой технологией, не требующей затрат электроэнергии на предварительную подготовку компонентов и последующую термообработку керамического сырьясократить время получения фильтра до 8-19 минрегулировать размеры пор фильтрующего материала от 20 мкм до 600 мкм.ФИЛЬТрЦИОННО 6 ГОРЭНИЭ ОСУЩЭСТВЛЯЕТСЯ ПУТЕМ ПРОПЗСКЗНИЯ СМЕ си горючего газапропана и окислителя кислорода в соотношении,близком к стехиометрическомуд сквозь керамическую смесь с последующим поджогом смеси газов на выходе.Прдьесс фильтрационного горения идет автотермично. Вследствии горения газовой смеси, в пористой среде развивается температура. до 1200-130006, достаточная для спекания керамических компонентов.Применение вермикулита в качестве одного из компонентов исходного сырья объясняется его доступностью, высокой стоимостью и главное способнссгью при нагревании расслаиваться, что способствует образованию дополнительных пор. Образование пор также способствует прохождение отходящих газов сквозь расплавленное сырье во фронте горения.Количественное содержание вермикулита подобрано эксперимен тально и обеспечивает осуществление предлагаемого способа наибо 17865 лее сррективно. При введении вермикулита больше 50 мас. снижает ся прочность изделия и увеличивается его хрупкость, меньше 10 мас. - уменьшается пористость и, соответственно, проницаемость. Песчаник вводят в исходную смесь в качестве наполнителя. При введении песчаника более 85 мас. уменьшается пористость фильтра,менее 35 мас. снижается прочность фильтра, увеличивается его хрупкость.для получения фильтров с наилучшими характеристиками, такимикак 6 Изг 6 СЖ И наибольшим количеством мелких пор в исходную смесь вводят стекло /бой стекла/. В результате полиморр ного превращения происходят объемные изменения, при которых в стенках пор образуются микротрещины соединяющие ячейки керамического материала между собой. По химическому составу стекло близко к песку. Вследствии их однородности, после спекания и дальнейшего охлаждения в полученном изделии рильтре не возникает внутреннихнапряжений.При введении в исходную смесь стекла более 15 мас. увеличевается прочность получаемого фильтра и уменьшается его пористость, менее 5 мас. - уменьшается прочность получаемого фильтра и увеличивается его хрупкость.Способ осущгствляется ледующим образом.Готовят смесь сыпучих материалов, Вермикушит песчаник иреакционную трубу диаметром 40 мм и длиной 260 мм. Реакционная труба с одного конца снабжена системой подапи горючего газа и окислителя. Открытый конеп трубы, в который засыпают сыпучую смесь для предотвращения выброса потоком газов, закрывают щаропроцнпйсеткой. Окислитсль кислород подают со скоростью Ь Ч/мин, а го рючий газ-пропан со скоростью 1 л/мин. На выходе из реакцион ной трубы газовую смесь подлпгают открытым пламенем. После ини 17866 ШЖИрОБЭЛ-ЖИЯ ПрОЦЭССЗ. ГОрЭНИЯ формируется ПЛОСКаЯ ВОЛНЭ. горенинт КОторан распространяется по засыпке против потока газовой смеси.При горении газовой смеси развивается температура до 12 ООС достаточная для спекания сыпучего материала. Процесс спекания длится 81 О мин. ТВ результате получается пористый керамический цилиндр с прочностью Ь 33 мПаипористостЬю 3 Окоторый мояпиэиспользовать вкачест во фильтра для очистки от механических примесей сточных вод, в пищевой промышленности.Примеры 2-5 выплннют аналогично примеру 1.Результаты испытаний конкретных изделий приведены в таблипе 1.Предлагаемый способ позволяет получать рильтры различной конригурапи. Например. Получение пористого полого цилиндра осуь ществляетсн по примеру один, отличается тем, что по оси засыпки подвергаемой спеканию смеси засыпают тугоплавкий сыпучий материал, например, кварцевый песок диаметром 20 мм который не подвергается спекаьию.По окончании процесса спекания В условиях фильтрационного горенин тугоплавкий сыпучий материал высыпают и в результате по л тают полый пооистый ке амический пилин - линь . л Др г Тр