一种耐腐蚀填料的生产工艺的制作方法

文档序号:11099888阅读:596来源:国知局

本发明涉及一种耐腐蚀填料的生产工艺,属于石油化工传质分离设备技术领域。



背景技术:

在化学工程中,填料指装于填充塔内的惰性固体物料,例如鲍尔环和拉西环等,其作用是增大气-液的接触面,使其相互强烈混合。散装填料是一个个具有一定几何形状和尺寸的颗粒体,一般以随机的方式堆积在塔内,又称为乱堆填料或颗粒填料。散装填料根据结构特点不同,又可分为环形填料、鞍形填料、环鞍形填料及球形填料等。

目前填料塔已经广泛地应用于化工、石油、医药、环保等工业领域的精馏、吸收、萃取等单元操作中,是一种传统的流体接触设备,用于气—液、液—液之间的两相接触以实现质量传递或者化学反应,填料塔内部一般装有一层或者多层填料,填料塔传质性能的好坏主要取决于所用填料的性能,填料按其结构划分可以分为规整填料和颗粒填料。

填料在使用时都处于高温环境,并且传质分离的物料成分复杂,往往呈酸性或者碱性,使得填料非常容易在高温的工作环境中被腐蚀和老化。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是,针对现有技术不足,提出一种可以制得耐腐蚀、耐高温的耐腐蚀填料的生产工艺。

本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是:一种耐腐蚀填料的生产工艺,包括以下步骤:

(1)配料:所述陶瓷填料的原料中各成分的质量百分比为:碳化钨:2.25-2.56%、蒙脱石:2.25-2.56%、高岭土:3.25-3.56%、AlN粉:0.66-0.76%、硅灰石:1.15-1.26%、透辉石:0.56-0.77%、玻璃纤维:2.26-3.16%、乙酰丙酮:1.28-2.56%、骨炭:1.26-1.56%、铬:1.1-1.4%、钛:1.2-1.5%、钴:0.5-0.7%、铌:0.2-0.3%、锌:0.2-0.5%、钐:0.5-0.8%、钕:0.2-0.4%、钷:0.02-0.05%、铕:0.05-0.08%、钆:0.2-0.5%、铝:1.3-1.8%,余量为粘土;

(2)粉碎:使用粉碎机将上述的原料分别粉碎,粉碎后原料的粒径在5mm-18mm之间;

(3)混合球磨:将原料按所述质量百分比放入混合球磨仪进行混合球磨,混合球磨后原料的粒径在500-650目之间;

(4)练泥:将混合球磨后的原料加水混合,加水后原料水分含量为23-27%,将加水后的原料放入真空练泥机进行练泥,真空度为0.05-0.06Mpa;

(5)成型:使用模具压制成颗粒填料形状;

(6)低温干燥:将成型后的颗粒填料送入低温干燥机进行低温干燥,控制干燥温度为85-90℃,干燥至成型填料水份小于3%;

(7)入窑烧制:将成型后的填料送入隧道窑烧制;

(8)冷却:烧制后冷到210-230℃时,取出空冷至室温;

(9)外表面涂覆耐摩金属涂层,所述耐摩金属涂层的组分按质量百分比为:碳:0.12-0.15%,铬:1.2-2.4%,钛:2.2-3.5%,钴:1.5-2.2%,铌:0.2-0.3%,锌:1.2-1.5%,钐:1.5-1.8%,钕:1.2-1.4%,钷:0.12-0.25%,铕:0.02-0.04%,钆:0.2-0.5%,铝:3.3-3.8%,余量为铁;

涂覆耐磨金属涂层按以下步骤进行:

步骤(1):将耐摩金属涂层的组分按质量百分比放入熔炼炉中,然后将炉温升至820-830℃后,保温1-3小时,然后将温度升至1450-1460℃,搅拌均匀,保温3-5小时,然后空冷至室温;

步骤(2):将步骤(1)空冷得到的金属放入球磨机中,将温度增加至600-620℃,然后启动球磨机磨粉,粉碎,过200目筛,得粉末颗粒A;

步骤(3):将步骤(3)中的粉末颗粒A喷涂至耐腐蚀填料的外表面,厚度为1-3mm,然后以15-20℃/min的速度加热至750-770℃,保温1-2小时,再将温度以11-13℃/min的速度风冷至220-250℃,保温1-2小时,空冷至室温即可。

上述技术方案的改进是:步骤(1)中所述陶瓷填料的原料中各成分的质量百分比为:碳化钨:2.25%、蒙脱石:2.25%、高岭土:3.25%、AlN粉:0.66%、硅灰石:1.15%、透辉石:0.56%、玻璃纤维:2.26%、乙酰丙酮:1.28%、骨炭:1.26%、铬:1.1%、钛:1.2%、钴:0.5%、铌:0.2%、锌:0.2%、钐:0.5%、钕:0.2%、钷:0.02%、铕:0.058%、钆:0.2%、铝:1.3%,余量为粘土。

上述技术方案的改进是:步骤(1)中所述陶瓷填料的原料中各成分的质量百分比为:碳化钨:2.56%、蒙脱石:2.56%、高岭土:3.56%、AlN粉:0.76%、硅灰石:1.26%、透辉石:0.77%、玻璃纤维:3.16%、乙酰丙酮:2.56%、骨炭:1.56%、铬:1.4%、钛:1.5%、钴:0.7%、铌:0.3%、锌:0.5%、钐:0.8%、钕:0.4%、钷:0.05%、铕:0.08%、钆:0.5%、铝:1.8%,余量为粘土。

本发明采用上述技术方案的有益效果是:

(1)在填料的加工过程中,由于先粉碎后再混合球磨,提高了粉碎效率,使得原料快速达到要求的粒径大小;

(2)使用真空练泥机,使得原料各组分分布趋于均匀,结构比较致密,泥料的可塑性和干燥强度都有所提高;

(3)通过低温干燥使得成型填料水份小于3%,使得烧制时间大幅缩短并且能耗降低;

(4)使用电场激活热压辅助燃烧炉烧结,耗能低效率高,制得得填料强度高;

(5)由于填料外表面涂覆耐摩金属涂层,使得填料的耐腐蚀性和强度进一步提高。

具体实施方式

实施例一

本实施例的耐腐蚀填料的生产工艺,包括以下步骤:

(1)配料:所述陶瓷填料的原料中各成分的质量百分比为:碳化钨:2.25%、蒙脱石:2.25%、高岭土:3.25%、AlN粉:0.66%、硅灰石:1.15%、透辉石:0.56%、玻璃纤维:2.26%、乙酰丙酮:1.28%、骨炭:1.26%、铬:1.1%、钛:1.2%、钴:0.5%、铌:0.2%、锌:0.2%、钐:0.5%、钕:0.2%、钷:0.02%、铕:0.058%、钆:0.2%、铝:1.3%,余量为粘土;

(2)粉碎:使用粉碎机将上述的原料分别粉碎,粉碎后原料的粒径在5mm-18mm之间;

(3)混合球磨:将原料按所述质量百分比放入混合球磨仪进行混合球磨,混合球磨后原料的粒径在500-650目之间;

(4)练泥:将混合球磨后的原料加水混合,加水后原料水分含量为23-27%,将加水后的原料放入真空练泥机进行练泥,真空度为0.05-0.06Mpa;

(5)成型:使用模具压制成颗粒填料形状;

(6)低温干燥:将成型后的颗粒填料送入低温干燥机进行低温干燥,控制干燥温度为85-90℃,干燥至成型填料水份小于3%;

(7)入窑烧制:将成型后的填料送入隧道窑烧制;

(8)冷却:烧制后冷到210-230℃时,取出空冷至室温;

(9)外表面涂覆耐摩金属涂层,所述耐摩金属涂层的组分按质量百分比为:碳:0.12-0.15%,铬:1.2-2.4%,钛:2.2-3.5%,钴:1.5-2.2%,铌:0.2-0.3%,锌:1.2-1.5%,钐:1.5-1.8%,钕:1.2-1.4%,钷:0.12-0.25%,铕:0.02-0.04%,钆:0.2-0.5%,铝:3.3-3.8%,余量为铁;

涂覆耐磨金属涂层按以下步骤进行:

步骤(1):将耐摩金属涂层的组分按质量百分比放入熔炼炉中,然后将炉温升至820-830℃后,保温1-3小时,然后将温度升至1450-1460℃,搅拌均匀,保温3-5小时,然后空冷至室温;

步骤(2):将步骤(1)空冷得到的金属放入球磨机中,将温度增加至600-620℃,然后启动球磨机磨粉,粉碎,过200目筛,得粉末颗粒A;

步骤(3):将步骤(3)中的粉末颗粒A喷涂至耐腐蚀填料的外表面,厚度为1-3mm,然后以15-20℃/min的速度加热至750-770℃,保温1-2小时,再将温度以11-13℃/min的速度风冷至220-250℃,保温1-2小时,空冷至室温即可。

实施例二

本实施例的耐腐蚀填料的生产工艺,包括以下步骤:

(1)配料:所述陶瓷填料的原料中各成分的质量百分比为:碳化钨:2.56%、蒙脱石:2.56%、高岭土:3.56%、AlN粉:0.76%、硅灰石:1.26%、透辉石:0.77%、玻璃纤维:3.16%、乙酰丙酮:2.56%、骨炭:1.56%、铬:1.4%、钛:1.5%、钴:0.7%、铌:0.3%、锌:0.5%、钐:0.8%、钕:0.4%、钷:0.05%、铕:0.08%、钆:0.5%、铝:1.8%,余量为粘土;

(2)粉碎:使用粉碎机将上述的原料分别粉碎,粉碎后原料的粒径在5mm-18mm之间;

(3)混合球磨:将原料按所述质量百分比放入混合球磨仪进行混合球磨,混合球磨后原料的粒径在500-650目之间;

(4)练泥:将混合球磨后的原料加水混合,加水后原料水分含量为23-27%,将加水后的原料放入真空练泥机进行练泥,真空度为0.05-0.06Mpa;

(5)成型:使用模具压制成颗粒填料形状;

(6)低温干燥:将成型后的颗粒填料送入低温干燥机进行低温干燥,控制干燥温度为85-90℃,干燥至成型填料水份小于3%;

(7)入窑烧制:将成型后的填料送入隧道窑烧制;

(8)冷却:烧制后冷到210-230℃时,取出空冷至室温;

(9)外表面涂覆耐摩金属涂层,所述耐摩金属涂层的组分按质量百分比为:碳:0.12-0.15%,铬:1.2-2.4%,钛:2.2-3.5%,钴:1.5-2.2%,铌:0.2-0.3%,锌:1.2-1.5%,钐:1.5-1.8%,钕:1.2-1.4%,钷:0.12-0.25%,铕:0.02-0.04%,钆:0.2-0.5%,铝:3.3-3.8%,余量为铁;

涂覆耐磨金属涂层按以下步骤进行:

步骤(1):将耐摩金属涂层的组分按质量百分比放入熔炼炉中,然后将炉温升至820-830℃后,保温1-3小时,然后将温度升至1450-1460℃,搅拌均匀,保温3-5小时,然后空冷至室温;

步骤(2):将步骤(1)空冷得到的金属放入球磨机中,将温度增加至600-620℃,然后启动球磨机磨粉,粉碎,过200目筛,得粉末颗粒A;

步骤(3):将步骤(3)中的粉末颗粒A喷涂至耐腐蚀填料的外表面,厚度为1-3mm,然后以15-20℃/min的速度加热至750-770℃,保温1-2小时,再将温度以11-13℃/min的速度风冷至220-250℃,保温1-2小时,空冷至室温即可。

由于原料可塑性好,所述步骤(5)成型时,可以将原料压制成拉西环、阶梯环或者鲍尔环状。

本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。

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