Керамическая масса для изготовления фильтрующих изделий

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

< 1 753829 (61) (l.îèîëíèòåëüíîå к авт. свин-ву (22) Заявлено 07.О4.78 (21) 2601112/29-33 (51) М. Кл.

С 04 В ЗЗ/22 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет (23) 1! рнпрн гет ао делам изооретений и открытий

Опубликовано 07.08.80. Бюллетень № 29 (53) УДК 666.68 (088.8) Дата опубликования описания 10.08.80 (72) А вторы изобретения

С. А. Соловьева и Л. С. Опалейчук

Государственный научно-исследовательский институт строительной керамики ИИИстройкералшка" (7I) Заявитель (54) КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ФИЛЬТРУ10Ш ИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области получения фильтруюших керамических материалов, предназначенных для фильтрации агрессивных и водных сред, промышленных и бытовых сточных вод, очистки воздуха

5 и газов, подачи газов в различные среды и пневмотранспорта.

Известны массы на основе фракцнонированного наполнителя v, свяэуюшего— глинистого компонента (1)

Изделия из шамотно-бетонитовой массы имеют высокое гидравлическое сопротивление при подаче воздуха под плиту размером 300х300х35 мм в количестве

200 л/мин сопротивление составляет

500-600 мм вод. ст., коэ рфициенг воздухопроницаемости не превышает

30 мзсм/м час мм вод. ст., фильтр с пористостью 150 — 50 мкм задерживает частицы загрязнений размером 25 мкм и более, Чаиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления фильтруюших изде. ий, включающая фракционированный напол .итель, глинистый компоцент и окисел щелочно-земельного метал-- Г 5

Фильтруюшие изделия из известной массы, полученные путем прессования, о сушки и обжига при телспературе 1400 С, являются стойкими при фильтрации агрессивных жидкостей, имеют высокую механическую прочность, но так же, как и шамотно-бентонитовые изделия, имеют при к размере пор 150+ 50 мкм гидравлическое сопротивление до 570 мм.вод. ст. коэффициент воздухопроницае лтости

22,3-30 м смlм час. мм.вод.ст.; загрязнения с размером часпш менее 20 мкм проскакивают через такой фильтр.

Таким образом, основным недостатком известной массы является недостаточно высокая задерживающая способность и высокое гидравлическое сопротивление фильтра при сохранении механической прочности и большого разм ра пор. . Е1елью изобретения явл::тся снижение гидравлического сопротивления и увеличение задерживающей способности фильт7 53829

60-95

2-10 тель

Глинистый компонент

3 ра при сохранении механической прочности и большого размера пор.

Указанная цель достигается тем, что керамическая масса для изготовления фильтруюших чэделий, включающая фракционированный наполнитель, глинистый компонент и окисел шелочноэемельного металла, дополнительно содержит диатомит или трепел при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Фракционированный наполниОкисел щелочноземельного металла 0,3-10

Диатомит или трепел 2-20 .

В результате использования изобретения уменьшается гидравлическое сопротивление стенок фильтра и увеличивается его задерживающая способность.

Фильтр из заявляемой массы при крупном размере пор (до 200-250 мкм) сохраняет высокую механическую прочность и стоек к агрессивным средам.

При использовании новой массы при25 меним для формирования фильтрующих плит и труб высокопроизводительньш способ протяжки через мундштук; взамен вибропрессования, трамбования, гидроста30 тического прессования. Таким образом, заявляемая керамическая масса обеспечивает улучшение технических характеристик фильтра н облегчает способ его получения.

В качестве исходного сырья для изготовления фильтрующих изделий используют фракционированный наполнитель. Наполнитзлем может служить как природный материал — отощитель, например, песок, 40 так искусственно приготовленный шамот, тугоплавкие и огнеупорные отходы различных производств и другие неорганические материалы. Фракционный состав наполнителя может характеризоваться узкой фрак45 цией, например, -2+0,5 мм, -1+0,5 мм, -1,6+0,8 мм и более широким диапазоном частиц: >3 мм — 2-10%; -3+2мм — 3040%; -2+1 мм — 40-50 ; -1+0,5 мм- 6-15%,(0,5 мм до 20%.:

Глинистым компонентом являются бен50 тонитовые огнеупорные и тогоплавкяе глины. Окисел шелочноземельного металла может быть введен в массу не только в виде чистого окисла (например, извести

СаО), но с природным сырьем, например

55 доломитом, мелом, магнезитом, анортитом и другилш сырьевыми материалами, содержащими шелочные земли.

Дополнительный компонент в массу вводится в виде диатомита или трепела.

Изобретение иллюстрируется конкретными примерами.

П р и M е р 1. Из лыссы состава кварцевый песок Вольского месторождения 72,5%,бентонит махарадзенский 9%, окись кальция 0,5%, трепел фокинский 18% формовали способом пластического формования изделия на ленточном вакуумном прессе.

Кварцевый песок характеризовался на-. личием остатка на сите 1,6 мм — 0,3%;

-1,6 + 1 мм — 2,3% -1+0>5 мм—

95,0%; -0,5 + 0,25 мм — 2,2% менее

0Ä25 мм — 0,2%. Окись кальция была введена в массу с мелом. Трепел фокинский был помолот и пропущен через сито

1 лм, Химический состав: и. п. и.

5,22%; Б. О - 7 8,7%; AC@0 -&,42%;

ГС О -2,0%; CG О -3,04%, I4g Î -1,32% ьО -сл, К O — 0,89%, Na О- 0,14%.

Влажность формовочной смеси 16-20%.

Высушенные до остаточной влажности

1-3;о изделия обжигались при темпе а-, О туре 1200 С. Физико-механические свойства готовых изделий следующие: размер пор до 200 мкм, предел механической

Z прочности при сжатии 70 кг/см, коэффициент воздухопропицаемости—

50 м смl м час. мм вод. ст., гидравлическоее сопротивление -200-220 мм вод. ст., задерживающая способность фильтра—

5 мкм и более, Пример 2. Из массы состава: фракционнрованный шамот — 95%, каолин2%, СаО + МдΠ— 0,3%, диатомит — 2,7% формовали из полусухой массы плиты на гидравлическом прессе.

Щелочно-земельные окислы вводились в состав массы с доломитом. Фракционный состав шамота характеризовался остатком на сите 3 мм — 1,5-3,5%; — 3+2 мм— 9-13%;-2+1 мм — 17-24%; -1+0,25 мм47 -53%, < 0,25 мм — 12-1 5%.

Химический состав диатомита: и. п, и. — 8,31%; S

10,00%; Fe+D 2,51%; СаΠ— 3,28%;

74g0 — 1,50%;SOgcnz К О вЂ” 1,0%, Маф-0, 9 5%.

Влажность полусухой массы — 8-9%.

Для повышения прочности сырца было добавлено 2% сверх 100% массы сульфитно-спиртовой барды. Удельное

2 давление прессования 70-100 кг/см . о

Сбожженные при 1350 С изделия имели размер пор 150+ 50 мкм, предел механической прочности при сжатии 6053829

О, 3-10

2-20.

65 кг/см, коэффициент воэдухопрони 3 2 цаемости — 40,0 — 45 м смlм час.мм вод. ст., гидравлическое сопротивление 130200 мм вод ст„при фильтрации фильтры задерживают частицы 5 мкм и более, 5 щелочестойкость 93%.

Пример 3. Из массы состава: кварцевый песок 60%, огланлинский бентонит 10%, окись магния 10%, хотьковский трепел 20% формовали изделия спс»- ig собом пластического формования. Кварцевый песок был Вольского месторождения.

Фракционный состав был аналогичен составу в примере 1.

1S

Высушенные изделия обжигались при температуре 1150-1200 С, Физико-механические свойства готовых изделий следующие: размер пор 150+

50 мкм, предел механической прочности ..2. 20 при сжатии 100 кг/см, коэффициент воэдухопроницаемости 35-37 и см/м часк

3 ,смм вод. ст., гидравлическое сопротивление 250-300 мм вод. ст. Фильтр задерживает частицы размером 3 мкм и более.

Пример 4. Из массы состава; фракционированный хромитовый шамот—

90%, бентонит — 2%, окисел щелочноземельного металла — /Ф тО- 6%, трепел хотьковский — 2% формовали из полусухой

30 массы изделия при удельном давлешш

100 кг/см . Высушенные до остаточной влажности 1-3% иэделия обжигали при температуре 1300 С. Физико-механические свойства готовых изделий следующие: размер пор 150-50 мкм, предел механи

+ 35

z ч ес кой прочности при сжатии 80-100 кг/с м, коэурициепт воэдухопроницаемости—

36,5-40 м см / м час ° мм вод. ст., 2 гидравлическое сопротивление — 1 50 о

200 мм. вод. ст.,фильтры задерживают частицы 5 мкм и более, шелочестойкость96%.

Данные, приведенные в примерах 1-4, показывают, что с введением в состав массы 2-20% диатомита или трепела обеспечивается снижение гидравлического сопротивления фильтров с 500-600 мм вод. ст, до 130 мм вод. ст. При подаче под них воздуха с расходом 200 лlмин и увеличение задерживающей способности фильтра (размер задерживаемых частиц уменьшается с 20 мкм до 3 мкм при одной и той же толщине стенки) при сохранении механической прочности и большого размера пор.

Фор мула изобретения

Керамическая масса для изготовления фильтрующих изделий, включающая фракционированный наполнитель, глинистый компонент и окисел щелочноземельного металла, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью снижения гидравлического сопротивления и увеличения задерживающей способности при сохранении механической прочности и большого размера пор, она дополнительно содержит диатомит или трепел при следующем соотношении компонентов, вес.%;

Фракционированный наполнптель 60-95

Глинистый компонент 2-10

Окисел щелочноземельного металла

Диатомит или трепел

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

i4 302322, кл. С 04 B 33/00, 1970.

2. Симхович 3. И. Автореферат диссертации. Химико-технологический институт, 19 51.

Составитель А. Кулабухова

Редактор И. Квачадзе Техред М. Петко Корректор С. Шекмар

Заказ 4837/19 Тираж 671 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4