耐卤素的介质的制作方法

专利名称：耐卤素的介质的制作方法
背景技术：
本发明涉及陶瓷介质，如用于传质应用中，尤其是涉及暴露于含卤素或卤化物操作条件下的应用中的陶瓷介质。本发明申请中所说传质可以指从液体或气体混合物中分离一种组分，或者从流体中抽取热量。陶瓷介质可以是填料元件(packing element)的形式，比如传质应用中常见的那些形状，或者其他无序或有结构的填料元件形状。所述陶瓷介质也可以是床载介质形式。在对陶瓷介质在这些领域的应用通性没有损害的条件下，本发明的陶瓷介质在再生性热氧化器(“RTO”)的领域中特别有用，在该氧化器中，气流含有卤素(通常为氯，但也可能有一些溴和/或氟组分)和相关的卤化氢。
由于清洁废气和保存能量的要求越来越紧迫，RTO单元变得更加重要。在RTO单元中，含有可燃或可热解物质的废气在第一个装有填料元件且已预先加热的室中进入循环，然后进入燃烧室，可燃或可热解物质在此燃烧。废气接着通过第二个装有填料元件的室。在废气排到空气中或进一步处理之前，上述过程至少吸收了气体中的一部分热量。当元件达到一定高温时，传热过程就不再有效发生，流动方向就逆转，第二个室也就变成了第一个室，反之亦然。
RTO室中的填料元件可以是整块的形式，块中有许多通道，室中填料着这样的整块填料提供了许多直线平行通道，通过它们气体可以一路流过室。另一种常常更好的形式是，这些元件单个较小，以随机的方式倾倒在室中，从而为气体提供了许多通过气室的非直线路径。单个元件可以有各种形状，如内部带隔片或不带隔片或其他内结构的空心圆柱，具有三角形或“弯带形”截面的圆柱，以及多孔小球。
特别适合用RTO处理的气流可以是，例如，当包含含有卤代烃的可燃物质的气流作为废气纯化过程的一部分在RTO单元中燃烧时产生的气流。在这样的应用中，用于RTO的元件有必要如所期望的那样，能够快速吸收热量，在热循环条件下保持稳定，而且它们要能够耐受废气中含卤组分的侵蚀。这是很重要的，因为更换填料元件通常需要关闭RTO，在元件冷却后才能抽出来并更换掉。显然，这种情况发生的次数越少，RTO单元将工作得越好、越经济。而且，即使在RTO中陶瓷元件受到废气中含卤组分的侵蚀，但不至于严重损害介质到需要更换的地步的情况下，陶瓷-卤素反应仍然会直接导致一些问题。诸如Cl2和其他含卤气体中的卤素与陶瓷介质中固有的元素，特别是Na、K，还有可能是Li、Ti和Fe反应，会导致热氧化器的下游形成沉积物，特别是NaCl和KCl。在带有下游余热锅炉的情况中，这些沉积物的积累将越来越多，最终会危害锅炉，导致整个过程都要停下来，以便清洁锅炉。
用于RTO的典型填料元件是用粘土/长石材料混合物制造的，因为它们对热循环具有良好的稳定性，同时具有很好的吸热能力。但是，它们受到含卤素或卤酸的气氛的严重侵蚀。本发明就是要提供在此条件下对于侵蚀相对稳定的填料元件，从而有利于处理来自制备或处理含卤有机化合物的催化或其他过程的含卤或卤化氢的废气。
发明概述本发明提供了一种碱金属含量小于0.25重量％的陶瓷填料元件，它由焙烧过的混合物形成，所述混合物包含10-98重量％、宜为35-65重量％的粘土，2-90重量％、宜为35-80重量％的滑石和0-10重量％、宜为3-7重量％的白云灰石，其中所述粘土中氧化铝含量至少为36重量％；所述滑石用X射线衍射分析测定至少包含95重量％硅酸镁；所述白云灰石至少包含60-90重量％碳酸钙，至少10％、宜为40-10重量％的碳酸镁和少于10％的非碳酸盐杂质。
所述粘土组分的初始氧铝含量至少为36％，焙烧后由于失去自由水和结合水，氧化铝含量为至少42重量％。另一主要组分[至少50重量％]是二氧化硅，但也可以存在少量的钙、镁、钠、钾、铁和钛的氧化物，每种氧化物的量通常低于1％，至于碱金属，其总量不能导致陶瓷介质中产生0.25％或更多的碱金属氧化物。碱金属和碱土金属氧化物的存在量宜小于0.2重量％。适用于本发明的一种典型粘土组分是球粘土。
在焙烧产生陶瓷之前，宜将粘土加工成细粉，其中至少95重量％的粉末粒径小于10微米，更好的是至少50重量％的粉末粒径小于1微米。根据ASTM C-837的程序测定，优选粘土的亚甲基蓝指数(“MBI”)至少为7.5meq/100gm，表明与其他焙烧后含有至少42％的氧化铝的粘土相比，它具有相当好的形成和赋形能力。对用于本发明的陶瓷元件优选的滑石进行化学分析，表明它至少含有60重量％、宜为60-66重量％的二氧化硅，X射线荧光分析表明它至少含有30％、宜为30-33重量％的氧化镁。碱金属氧化物占滑石的量宜小于0.1重量％。对于优选滑石，主要由于失去自由水和化学键合水而导致的滑石烧失量通常小于约9％，如1-9重量％。优选用于本发明陶瓷的滑石呈颗粒状，至少95重量％的颗粒的尺寸为200目(74微米)或更细。
白云灰石这个词的含义在于它是碳酸镁和碳酸钙的混合物，这两种碳酸盐的重量比为1∶5-1∶7。白云灰石的存在量可达10重量％，例如2-8重量％。石灰石中氧化铁的含量宜小于1重量％，碱金属氧化物的含量宜小于0.5重量％。在形成陶瓷之前宜将石灰石加工成粉末，至少95重量％、宜为至少99重量％的粉末粒径为325目(44微米)或更小。
为了制造本发明的陶瓷填料元件，先称出各组分的重量，并充分混合，然后加入水，其量足以使混合物形成所需形状，并在焙烧过程中保持该形状。这通常意味着为每100克各组分的干混合物要加入12-30ml的水。虽然通常并无必要，但也可以加入助挤剂或其他助流剂，以使随后的成形过程更容易，并增加一些干坯强度，尽可能减少焙烧过程中的坍塌。
接下来就可以对可成形混合物进行模塑，或者宜挤出形成所需形状，然后在窑中焙烧成形体至最高温度1100-1400℃。窑中的温度通常以50-90℃/小时的速度升高，在焙烧温度停留的时间通常为1-4小时，然后让窑冷却至常温。
附图简要说明

图1是为评价陶瓷样品与卤素反应程度而建立的测试装置图。
图2所示为实施例1中成盐速率随时间变化的曲线图。
图3所示为实施例2中成盐速率随时间变化的曲线图。
图4所示为实施例3中成盐速率随时间变化的曲线图。
本发明优选实施方式现在将结合下面的实施例进一步描述本发明，它可显示本发明在耐受含卤气氛方面的优越性。
评价程序为建立一种测评本发明陶瓷材料的合适方法，选定了一种典型的工业过程，并模拟陶瓷在上述过程所用RTO中经受的关键条件而建立一套测试床装置。在此商业过程中，进入RTO的气体处于1038℃高温，含有氯化氢和氯气以及其他含氯化合物和氧气。氯的分压为8×10-7-1×10-6大气压，而氧的分压为3×10-3.6×10-2大气压，上述浓度是工业过程中的典型浓度，陶瓷元件即在此条件下受到卤素的侵蚀。
为在实验室进行测评，建立了如图1所示测试床。通过从高压钢瓶1中鼓出0.92％Cl2气(其余是N2)混合物，产生类似组成的气流，流过热板3上装有37％HCl水溶液的夹套容器2，然后直接进入测试炉4。将HCl水溶液的温度加热到非常接近沸点，用温度计测量浸没HCl鼓泡器的水浴温度读数为95℃。Cl2以0.23cc/min的速度流过测试床。来自加热液体的HCl和H2O蒸汽被流过该液体的N2/Cl2带走，将此混合物的流速调整为25cc/min，并使之流过装有待测样品6的石英管5，在炉中维持1038℃的温度。我们没有在石英管两端提供进口管和出口管，相反，将石英管完全封闭，这样就确保了进入的气体混合物一路通过样品到达出口。离开石英管的气体首先通过第一根盛水的鼓泡管7，然后通过另两根盛有5％氢氧化钠溶液的鼓泡管8。
测定了HCl的当量浓度，并在某个测量时间之前和之后测量了其体积，以估计HCl和H2O蒸汽的流速。在恒定流速下进行3.5小时之后，HCl溶液的体积从30cc下降到12cc，其当量浓度从开始的12N稀释到6.4N。因此，HCl的流速大约为0.05cc/min，H2O的流速大约为0.06cc/min。此测试和后面所有的测试都在相同装置和条件下进行。
实施例实施例1在此实施例中，我们将说明典型的商业陶瓷组合物在高温下暴露于含卤气氛中形成盐的过程。实施例1中的陶瓷组合物是通常所知的陶瓷材料，更具体地说，是耐化学的陶瓷材料。它是广泛用于传质过程的标准陶瓷材料，在这些过程中，陶瓷暴露于酸，如盐酸之中，但温度远低于RTO的温度。这种材料也广泛用于高温RTO中，但通常不存在含氯化合物或其他卤素。但是，当使用这类陶瓷材料的过程既涉及高温又涉及卤素时，问题就来了。此实施例意在说明评价过程，并揭示本发明所解决的问题的本质。
将待评价的陶瓷元件制成固体成形体的形式，然后打成碎片，并过筛，分离出100-150g尺寸大于6目、小于4目的颗粒。记录每种情况下的重量时取小数点后三位，将样品置于直径为46mm的石英管中。这样放置样品，当石英管插入窑中时，样品处于窑里加热区的中央。样品从两端夯实，使其在管内占据约12.4cm的长度，并在此长度区域内几乎填满石英管。
一旦将管子放进窑中，并且热区的温度升到1038℃，打开上述气流。气流持续1小时，使从管子排出的气体进入含有去离子水的鼓泡器，随后进入另两个含有5％氢氧化钠的鼓泡器。1小时后关闭气流，将伸向水中的弹性管道清洗入水鼓泡器中，将水鼓泡器中收集得到的水用于分析。用湿化学分析技术以及感应耦合等离子体法(ICP)和/或原子吸收光谱(AA)对Na、K和Cl进行元素分析。
保持陶瓷样品和炉温不变，将新的清水置于位于出口端的鼓泡器中，将新配制的HCl置于位于进口端的鼓泡器中，一旦热板恢复温度，就重复刚才1小时的测试，然后再分析水。接着，整个过程再重复1小时(第3小时)，并对得到的第3份水溶液进行Na、K和Cl分析。在完成第3轮1小时测试后，关闭炉子，待完全冷却后，将陶瓷介质从出口倒出石英管，收集并称重。将石英管出口端浸入装有去离子水的量筒中，量筒直径略大于石英管，将管中的粉末沉积物(如果有的话)溶解于水溶液。然后分析此溶液中的Na、K和Cl。
在某些情况下，对前面测试过的样品可以继续重复整个程序，得到该样品的第4、5和6小时组分析数据，因此能够确定成盐速度的走向。
为了得到“空管”运行1小时后水溶液中Na、K和Cl的含量，进行了空白实验，除了在管式炉中不放陶瓷样品外，所有实验条件都同上面完全一样。此实验的结果是，Na(以Na2O计)总重为0.00003克，K(报告为K2O)的总重为0.00001克，Cl总重为26.5克。
用与上述工业过程中采用的材料相同的陶瓷样品如上所述进行测试，该样品由球粘土和长石构成。水鼓泡器中Na、K和Cl的含量每小时测一次，共测6次，溶解了石英管里沉积物的水中Na、K和Cl的含量在3小时和6小时的点上测量。这些结果示于图2中，其中Na和K是以Na2O和K2O的重量为基础报道的。要将这些报道值转化为Na和K或NaCl和KCl的重量，则是一个数学计算问题。经测定，水鼓泡器中碱金属总量为Na2O 0.0181克，K2O 0.0062克；石英管中碱金属总量为Na2O 0.0694克，K2O 0.0211克。碱金属X射线衍射分析证实它全部为氯化物--NaCl和KCl。因此，如果将上述值换算为氯化物，经6小时测试之后形成的盐的量分别为0.0341克、0.0098克、O.1308克和0.0334克。这样，若把这些值加起来，经6小时处理后NaCl和KCl总量为0.02081克。水鼓泡器中Cl的测定量为76.9克，其中近76.8克是过量的氯，差额才是与陶瓷介质中Na和K反应形成NaCl和KCl的量。洗涤石英管末端得到的溶液中Cl的总量经测定为0.15克。水鼓泡器和石英管中NaCl和KCl的增量在全部6个1小时处理过程中保持不变，从图2中的数据外推，可以预见增加测试次数，形成的NaCl和KCl会继续增加。此外可以认为，这里说的得到图2所示数据的测试相当好地模拟了实际工业过程，这不仅因为形成了NaCl和KCl，而且因为这些盐3.8∶1的比例非常类似于在测定典型工业过程时观察到的比例。
实施例2本实施例介绍了本发明介质元件的形成，以及这些元件在用如实施例1中所建立的测试床在含卤素气氛中测试时的超常表现。
制备高氧化铝球粘土和细颗粒滑石的混合物，组分的选择和比例要使得最终成形体中Na2O和K2O总量小于0.2wt％。球粘土包含至少36％的Al2O3，焙烧后至少为42％，粘土宜加工成细粉末，至少95重量％的粉末的粒径小于10微米，更优选至少50重量％粉末的粒径小于1微米。此粘土属于那种具有相当好的形成和赋形能力的一类粘土，如粘土的亚甲基蓝指数(“MBI”)所示，根据ASTMC-837的程序测定，该指数至少为7.5meq/100gm。根据X射线荧光测定，滑石含有至少60重量％氧化硅，至少30重量％二氧化镁。滑石中碱金属氧化物的量小于0.1重量％。滑石的烧失量小于约9％，超过95％的滑石的粒度小于74微米。
如上所述，称取1.8kg球粘土和2.7kg滑石制成混合物，在高强度搅拌器中搅拌此混合物1分钟。然后加入0.72kg水，继续搅拌3分钟，然后将混合物加入实验室级活塞式排气挤出机中，用力把混合物挤过1.27cm×1.27cm的方形模头。沿垂直于挤出方向以约15cm的间隔将挤出物切成条。这些条形样品在65.6℃干燥4小时以上，将这些样品分出一组放在实验室用窑中的箱内，以约3℃/min的速度烧到最大温度1250℃，并在1250℃维持3小时。此后，以约3℃/min的速度冷却至室温。测定这些条形样品的理化性质。吸水性(用ASTMC-373测定)为10.0％，Na2O含量低于0.01％，K2O含量为0.05％，均用原子吸收光谱测定。
以约3℃/min的加热速度将从上面分出的第二组条形陶坯样品也放在实验室用窑中的箱内进行第二轮处理，最高温度1250℃。此最高温度维持3小时，然后以约3℃/min的速度冷却到常温水平。ASTM C-373测得这些条形样品的吸水性为9.9％。
接着对这些制备好的第二组条形样品用实施例1中所述的评价程序进行测试。从条形样品中称取105.28克4×6目的片段，放在石英管中，在HCl/Cl2/H2O/N2气流中于1038℃下分三个阶段进行测试，每个阶段1小时。每过1小时，迅速收集管式炉后面的水溶液进行分析，并且每小时换一次HCl溶液。
在三个1小时处理阶段过后，从冷却的炉子中取走陶瓷样品，将石英管出口端浸入水中，溶解并收集所有的盐沉积物。然后更换陶瓷，重复前面那样分三个阶段、每个阶段1小时的处理过程，每6小时后分析水鼓泡器中的Na和K，并分析从管中收集的溶液中Na和K，结果示于图3，其中Na和K的分析报告值基于Na2O和K2O的重量。经测定，水鼓泡器中碱金属总量为Na2O 0.0066克，K2O 0.0092克；石英管中碱金属总量为Na2O 0.0139克，K2O 0.0186克。碱金属X射线衍射分析证实它全部为氯化物--NaCl和KCl。因此，如果将上述值换算为氯化物，经6小时测试之后形成的盐的量分别为0.0124克、0.0146克、0.0262克和0.0294克。这样，若把这些值加起来，经6小时处理后NaCl和KCl总量为0.0862克。
水鼓泡器中Cl的测定量为94.3克，其中近94.2克是过量的氯，差额才是与陶瓷介质中Na和K反应形成NaCl和KCl的量。洗涤石英管末端得到的溶液中Cl的总量经测定为0.25克。总共形成的0.0826g盐不及用实施例1中相同的实验测定的商业陶瓷介质元件样品所产生的0.20812g的一半。更突出的是盐的形成速度在本发明中减慢了，而且几乎终止了，如图3所示。外推这些数据，可以发现在接下来的测试期间里很少有盐形成。
实施例3此实施例由与实施例2所用相同类型的原料制备了另一种组合物，它也明显改善了高温卤素耐受性。
用实施例2所述相同的球粘土制备混合物，而所用滑石尽管不同，但级别非常相似。滑石含有至少60重量％氧化硅，宜为60-66重量％；含有至少30重量％、宜为30-33重量％二氧化镁，用X射线荧光测定。滑石中碱金属氧化物宜小于0.1重量％。滑石的烧失量一般小于约8％，大部分因为失去了自由水或化学键合水。用于本发明陶瓷中的滑石级别优选其中至少98重量％的粒度为200目(74微米)，或更细。
称取2.7kg(6.0磅)球粘土和1.8kg(4.0磅)滑石制成混合物，在高强度搅拌器中搅拌此混合物1分钟。然后加入1kg(2.2磅)水，继续搅拌3分钟，然后用实施例2所述相同方法制备1.27cm×1.27cm×15.25cm的条形样品。如实施例l所述高燥并焙烧这些样品，但最高温度为1230℃。像实施例2那样测定这些条形样品的物理化学性质。吸水性为7.6％，Na2O含量为0.03％，K2O含量为0.08％。
接着对这些制备好的条形样品用上述评价程序进行测试。从条形样品中称取102.175克4×6目的片段，放在石英管中，在HCl/Cl2/H2O/N2气流中于1038℃下分三个阶段进行测试，每个阶段1小时。该过程如实施例2那样继续进行。每6小时后分析水鼓泡器中的Na和K，并分析从管中收集的溶液中Na和K，结果示于图4，其中Na和K的分析报告值基于Na2O和K2O的重量。经测定，水鼓泡器中碱金属总量为Na2O 0.0115克，K2O 0.0146克；石英管中碱金属总量为Na2O 0.0135克，K2O 0.0227克。碱金属X射线衍射分析证实它全部为氯化物--NaCl和KCl。因此，如果将上述值换算为氯化物，经6小时测试之后形成的盐的量分别为0.0217克、0.0231克、0.0255克和0.0359克。这样，若把这些值加起来，经6小时处理后NaCl和KCl总量为0.1062克。水鼓泡器中Cl的测定量为83.0克，其中近79.9克是过量的氯，差额才是与陶瓷介质中Na和K反应形成NaCl和KCl的量。洗涤石英管末端得到的溶液中Cl的总量经测定为0.3克。总共形成的0.1062g盐不到原有技术中陶瓷介质元件样品所产生的0.20812g的一半。更突出的事实是盐的形成速度在本发明中减慢了，而且几乎终止了，就像实施例2那样。
实施例4此实施例提供了类似于实施例2和3的组合物，但加入了白云灰石。配制的这种混合物的碱的化学组成与实施例2和3基本上相同，但其强度明显增加。用如实施例2所述相同的球粘土和滑石，以及精细白云灰石制备混合物。所述灰岩由碳酸镁和碳酸钙以约1.6的比率混合而成。灰岩中氧化铁的含量低于1重量％，碱金属氧化物的含量低于0.25重量％。在形成陶瓷之前，将灰岩加工成粉末，至少97重量％的粉末的粒度为325目(44微米)或更细。
该批样品由454克球粘土、454克白云灰石和3632克滑石制备。然后加入0.73kg水，继续搅拌3分钟，然后将混合物加入实验室级活塞式排气挤出机中，用力把混合物挤过1.27cm的方形模头。沿垂直于挤出方向以约15cm的间隔将挤出物切成条。这些条形样品在65.6℃干燥4小时以上，将这些样品分出一组放在实验室用窑中的箱内，以约3℃/min的速度烧到最大温度1250℃，并在1250℃维持3小时。此后，以约3℃/min的速度冷却至室温。测定这些条形样品的物理化学性质。吸水性(用ASTM C-373测定)为12.6％，Na2O含量低于0.01％，K2O含量为0.02％，均用原子吸收光谱测定。这组条形样品的平均挠曲强度在三点固定装置中测定，所述固定装置位于万用机械测试单元上，该单元装有负载池，底部支撑杆间隔5.08cm，顶部支撑杆对应于两个底部支撑圆柱的中心。条形样品置于支撑固定装置中，每次一个，固定装置以1.27cm/min的向下速度压缩水平方向上的条形样品。持续挤压，直到条形陶瓷样品破裂，记录最大负压。测试之前测定每个样品的尺寸。用如下公式计算每个条形样品的强度4×负载×5.08cm/3×(厚度)2×宽度。计算15个条形样品的平均值。本实施例4所述组合物的平均挠曲强度为50.73×106N/m2(7310psi)。这明显高于用实施例2中相同组分和方法制备、用相同方法测定的一组条形样品的平均挠曲强度，后者平均值为18.93×106N/m2(2747psi)。它也明显高于用实施例3中相同组分和方法制备、用相同方法测定的一组条形样品的平均挠曲强度，后者平均值为12.12×106N/m2(1759psi)。尽管实施例4中组合物的孔隙率更高，但观察到此陶瓷样品的强度也更高，这可由其吸水性测定值高于实施例2或3中样品得到证实。
实施例5此实施例针对由与实施例2相同的材料制备的另一个样品，比较了它在1038℃下暴露于HCl和Cl2之前和之后的强度。如上所述，称取1.8kg(4.0磅)球粘土和2.7kg(6.0磅)滑石制成混合物，在高强度搅拌器中搅拌此混合物1分钟。然后加入0.76kg(1.7磅)水，继续搅拌3分钟，然后将混合物加入实验室级活塞式排气挤出机中，用力把混合物挤过1.3cm×1.3cm的方形模头。沿垂直于挤出方向以约1.3cm的间隔将挤出物切成方块。这些方块形样品在65.6℃干燥4小时以上，将这些样品分出一组放在实验室用窑中的箱内，以约3℃/min的速度烧到最大温度1250℃，并在1250℃维持3小时。此后，以约3℃/min的速度冷却至室温。测定这些方块形样品的化学性质，Na2O含量低于0.01％，K2O含量为0.01％，均用原子吸收光谱测定。
然后将方块形样品分成对等的两组，从每组中取出一个样品进行压缩强度测试。第一种测试在不经任何处理的情况下进行，第二种测试在此分组样品经过高温HCl/Cl2管式炉测试之后进行，管式炉测试如实施例1所述。在两个扁平钢板之间对单个方块形样品完成压缩强度测试，负重速率为1.27cm/min，记录每个样品破裂时的最大负重。计算10个方块形样品的平均值。第一组样品的平均值为1698磅，计算得到0.994cm2(0.154英寸2)截面积上的强度为75.97×106N/m2(11026psi)。
如实施例1那样进行6小时HCl和Cl2测试，在1038℃下通过管子的流动气体每小时增加一次之后，更换37％HCl溶液。方块形陶瓷样品的初始重量约为22克，在整个6小时处理过程中，将它们置于管式炉的中心热区。6小时处理结束时，收集管中沉积物和水鼓泡器溶液。6小时之后，分析水鼓泡器中的Na和K，并分析从管子中收集的溶液中的Na和K。根据对Na和K的分析，经过6小时处理后，鼓泡器和管子中的NaCl和KCl总量为0.0256克。水鼓泡器中Cl的测定量为69.3克，其中大部分是过量的氯，差额才是与陶瓷介质中Na和K反应形成NaCl和KCl的量。洗涤石英管末端得到的溶液中Cl的总量经测定为0.09克。这些样品中的初始碱性成分已明显减少，但还要通过测试来确定经过管式炉测试处理之后，其强度是否改变。如上述第一组样品那样测定其压缩强度，此后处理组样品的平均值结果为201 5磅，或85.17×106N/m2(12362psi)，表明在苛刻的测试环境中经过6小时的处理之后，它没有丧失其强度。
权利要求
1.一种以氧化物计量的碱金属含量小于0.25重量％的陶瓷介质，它由焙烧过的混合物形成，所述混合物包含10-98重量％的粘土，2-90重量％的滑石和0-10重量％的白云灰石，其中所述粘土中氧化铝含量至少为36重量％；所述滑石用X射线衍射分析测定至少包含95重量％硅酸镁；所述白云石岩至少包含60-90重量％碳酸钙、10-40重量％的碳酸镁和少于10％的非碳酸盐杂质。
2.如权利要求1所述陶瓷介质，其特征在于所述粘土组分是精细粉末，其中至少95重量％的粉末的粒度小于10微米。
3.如权利要求1所述陶瓷介质，其特征在于所述粘土组分是球粘土。
4.如权利要求1所述陶瓷介质，其特征在于所述粘土组分是精细粉末，其亚甲基蓝指数根据ASTM C-837的程序测定至少为7.5meq/100gm。
5.如权利要求1所述陶瓷介质，其特征在于，根据X射线荧光测定，所述滑石包含至少60重量％二氧化硅和至少30重量％二氧化镁。
6.如权利要求1所述陶瓷介质，其特征在于所述滑石的烧失量约小于9％。
7.如权利要求1所述陶瓷介质，其特征在于所述滑石中至少95重量％的粒度为200目或更细。
8.如权利要求1所述陶瓷介质，其特征在于所述白云灰石中氧化铁含量小于1重量％，碱金属氧化物含量小于0.5重量％。
9.如权利要求1所述陶瓷介质，其特征在于所述白云灰石中至少95重量％的粒度为325目或更细。
10.制造陶瓷介质的方法，它包含a)形成混合物，该混合物包含10-98重量％的粘土，2-90重量％的滑石和0-10重量％的白云灰石，其中所述粘土中氧化铝含量至少为36重量％；所述滑石用X射线衍射分析测定至少包含95重量％硅酸镁；所述白云灰石包含60-90重量％碳酸钙、10-40重量％的碳酸镁和少于10％的非碳酸盐杂质；以焙烧后仍存在于产物中相应的碱金属氧化物计，该混合物中碱金属的含量小于0.25重量％；b)加入足量的水，以得到可形塑产物；c)使产物成形为具有所需形状；d)在1100℃-1400℃的温度下焙烧成形产物。
11.如权利要求10所述方法，其特征在于所述粘土组分是球粘土。
12.如权利要求10所述方法，其特征在于所述粘土组分是精细粉末，其中至少95重量％的粉末的粒度小于10微米。
13.如权利要求10所述方法，其特征在于所述滑石中粉状的，其中至少95重量％的粒度为200目或更细。
14.如权利要求10所述方法，其特征在于所述白云灰石是粉状的，其中至少95重量％的粒度为325目或更细。
15.如权利要求10所述方法，其特征在于所述产物形塑成随机倾倒的填料元件。
16.如权利要求10所述方法，其特征在于所述产物形成整体结构。
17.如权利要求10所述方法，其特征在于所述产物形成床支撑结构。
18.如权利要求10所述方法，其特征在于所述产物用挤出方法进行形塑。
19.如权利要求10所述方法，其特征在于所述产物用挤压的方法进行形塑。
全文摘要
适用于热再生性氧化器的陶瓷传质介质，它由球粘土、滑石和任选的白云灰石制成，提高了对含有卤素和卤化氢的环境的耐受力。
文档编号C04B33/02GK1507422SQ02809268
公开日2004年6月23日 申请日期2002年4月25日 优先权日2001年5月4日
发明者J·S·里德, T·希曼斯基, K·比尔, J S 里德, 够 申请人:圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司