Способ изготовления фильтрующих перегородок
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
<„,778747 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 0305.78 (21) 2613138/23-26 с присоединением заявки ¹ (51)М. Кл.
В 01 D 39/14
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 15,11.80, Бюллетень Йо 42
Дата опубликования описания 15.11.80 (53) УДК661.183 (088. 8) (72) Авторы изобретения
В. И. Савицкий, Н. С. Приходько, С. С. Кир
М. Л. Иевлев и О. М. Колесник
Запорожский государственный институт усовершенствования врачей им. И. Горького (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФИЛЬТРУ ЩИХ
ПЕРЕГОРОДОК
Изобретение относится к технологии изготовления фильтрующих перегородок и может быть использовано в фильтрационных процессах.
Наиболее близким к предлагаемому 5 способу по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления фильтрующих перегородок, включающий термообработку слоя, содержащего наполнитель и свя- 10 эующее (1).
Однако известный способ сложен при получении пористых перегородок сложной конфигурации.
Целью изобретения является упро- 15 щение процесса изготовления фильтрующей перегородки сложной конфигурации за счет непосредственного получения на несущей поверхности фильтровального элемента фиксированного по- 2О ристого слоя требуемой конфигурации.
Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем термообработку слоя, содержащего наполнитель и связующее, в качестве последнего ис- 25 пользуют гель, являющийся продуктом взаимодействия желатинизирующего агента и элементоорганического соединения.При этом связующие получают непосредственно в процессе на гра-щ
2 нице двух сред при смешивании наполнителя, содержащего элементоорганическое соединение с желатиниэирующим агентом или со смесью наполнителя и желатинизирующего агента; в качестве наполннтеля используют силикагель, силохром, аэросил, графит, в качестве элементоорганического соединения используют тетраэтоксисилан, тетрабутоксититан, этиловый эфир цирконовой кислоты, триметоксиалюминий; в качестве желатиниэирующего агента используют ортофосфорную, серную, хлористоводородную кислоты, гидроксиды металлов первой группы.
Для формирования фильтрующей перегородки осуществляют реакцию гидролиза на границе раздела двух жидких фаз, одна из которых содержит элементоорганическое соединение, а другаяжелатинизирующий компонент, причем, по меньшей мере, одна из жидких сред является двухфазной, твердая составляющая которой представлена наполнителем. Получаемый при этом на границе раздела жидких сред слой наполнителя, связанный гелем, повторяет конфигурацию поверхности, ограничивающей зону гелеобраэования. После удаления избытка применяеьых жидких
778747 сред производят термообработку слоя, получая таким образом прочно фиксированный на несущей поверхности фильтровального элемента каркас иэ частиц наполнителя связанных высокодисперсным оксидом и другими соединениями, образующимися при термообработке. Для регулирования толщины перегородки можно, например, обрабатывать границу раздела элементооргани ческого соединения и желатинизирующего компонента .акустическими колебаниями, применять один из указанных — компонентов в нагретом виде, а также использовать другие приема.
Пример 1. Пространство между двумя соосно расположенными стеклянны- 1» ми трубками длиной 100 мм с внутренними диаметрами соответственно 6 и 24 мм, толщиной стенки 2 мм, находящимися в вертикальном положении с плотно закрытыми нижними отверстиями, заполняют 2О
1%-ной дисперсией аэросила — 175 в концентрированной ортофосфорной кислоте примерно на 1/3 высоты, а затем на ее поверхность наслаивают суспензию силикагеля с размером частиц 5-20 мкм в тетрабутоксититане, взятых s весовом соотношении 2,3:3,0. На границе двух жидких сред образуется гель, связывающий частицы силикагеля и аэросила. Избыток двух жидких систем удаляют. После термообработки полу- ченного,слоя при 800ОС получают прочно закрепленную между двумя стеклян ными поверхностями пористую йерегородку толщиной 2-3 мм, пористостью
38-48% с .размером пор преимущественно 5-100 мкм, представляющую собой каркас из частиц силикагеля, прочно связанных пирофосфатом титана. Прйменяя ортофосфорную кислоту, имеющую температуру в пределах от 40 до 100 C @ и обработку акустическими колебаниями частотой 1-2 Мгц границы раздела суспензии силикагеля и желатиниэирующего компонента, получают фильтрующие перегородки толщиной 3-12 мм.
Пример 2. В трубку иэ йержавеющей стали длиной 50 мм прямоугольного сечения (15 х 25 мм) с плотно прикрытым нижним отверстием заливают на высоту 25 мм 5%-ную дисперсию графита с размером частиц 10-30 мкм в 51%-ном растворе гидроксида натрия с температурой 85ОС и наслаивают на ее поверхность 38%-ную суспенэию частиц графита размером 10-100 мкм в тетраэтоксисилане. Через 15-20 мкм избы- . M
=" +ток дэ7Ъ прймейяемйх жйдких" сйстем сливают и образовавшийся слой подвергают термообработке в "среде азота при 650 - 700 С 1 ч, после чего получают перегородку толщиной 4,5-5,0мм 4д пористостью 44-48%, ЩййдсТавлмюцую собой пористый углеродистый слой, связанный силикатом натрия.
tI р и м е р 3. Кварцевую трубку шестигранного сечейия с длиной rpa-, ни 8 мм и высотой 70 мм, расположенную вертикально, с прикрытым нижним отверстием, заполняют 96%-ным раствором серной кислоты примерно на половину высоты, а затем наслаивают 43%-ную суспензию силохрома С-.120 (размер частиц 0,10-0,16 мм) в составе, включавшем триметоксиалюминий и метиловый эфир цирконовой кислоты, взятых в объемном соотношении 2г1. С момента, наслоения суспензии проводят обработку слоя, формирующегося на границе раздела двух сред, акустическими колебаниями частотой 5 Мгц 3 мин.
После удаления двух жидких фаэ и термообработки при 900 С 30-40 мин получают фильтрующий слой толщиной
15-16 мм пористостью 30-40%, состоящий из зерен силохрома, связанных полидисперсными оксидом алюминия и диоксидом циркония, причем перегородка прочно удерживается на кварцевой несущей поверхности.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет значительно упростить процесс изготовления фильтрующих перегородок сложной конфигурации за счет получения пористого слоя, закрепленного на несущей поверхности фильтровального элемента, непосредственно в процессе термообработки наполнителя со связующим. Кроме того, способ позволяет получать фильтрующий слой, фиксированный в любом месте фильтровального элемента.
Формула изобретения
1. Способ изготовления фильтрующих перегородок, включающий термообработку слоя, содержащего наполнитель и связующее, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса изготовления фильтрующей перегородки сложной конфигурации за счет непосредственного получения на несущей поверхности фильтровального элемента фиКсированного пористого слоя требуемой конфигурации, в качестве связующего используют гель, являющийся продуктом взаимодействия желатиниэирующего агента и элементоорганического соединения.
2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что связующее получают непосредственно в процессе на границе двух сред при смешивании на-. полнителя, содержащего элементоорга яическое соединение с желатиниэируюдим агентом или со смесью наполнителя и желатинизирующего агента.
3. Способ по rm. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что s качестве наполнителя используют силикагель, силохром, аэросил, графит.
4. Способ по пп. 1-3, о т л ич а ю шийся тем, что в качестве элементоорганического соединения
778747
Составитель Н. Приходько
Редактор M. Недолуженко Текред А.Ач Корректор,С,. @омак
Фюю ююе ° в и в
° «вю ю ее ююююю ю юю
» «
Заказ 7885/1 Тираж 809. Подписное
ВНИИПИ .Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Ф ° Ю Ф Ф «ев ююювеюю » «ю» » «««ю»ю»юю» юФ
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 используют тетразтокснсилан, тетрабутокситнтан, этиловый эфир цирконовой кислоты, триметоксиалюминий.
5. Способ по пп. 1-4, о т л и ч а ю шийся тем, что в качестве желатиннзирующего агента используют ортофосфорную, серную, хлористоводоРодную кислоты гидроксиды металлов первой группы.. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Смирнова К. А, Пористая керамика для фильтрации и аэрации М., Стройиздат, 1968, с. 10-21.
