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討論陶瓷波紋填料的研制與生產工藝
2019-07-25 閱讀：
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陶瓷波紋填料亦稱波紋板 , 是一種整砌型耐酸堿、 抗腐蝕性材料 。 主要應用于化工塔中, 如特殊鋼、 玻璃和搪瓷塔內, 此外填料 也可議用作熱交換器、 霧器或催化劑載體 ,用于 各種有腐蝕性介質的提純 、 吸 收和分 離。
一、 陶瓷波紋填料的特性參數
1 .幾何結構與特點
陶瓷波紋填料是由彼此平行垂直排列的波紋陶瓷薄片組成的盤狀規則填料 , 具有結構緊湊, 比表面積大 的 特 點。 直徑 小于 4 05 m m 時 , 填料制成 整盤 狀 , 直 徑 大 于4勃m m 時, 則制成分塊形式 。
諫用 時盤 與盤之 間成09 “ 角交錯 排 列,使液體經過每盤都重新分布且趨于 均勻 , 有利于氣液接觸 , 與一般無規則堆積的填料相比可大大降低阻力 , 獲得較高的 工作效率 。
2 .特性 參數
① 陶瓷波紋填料適用溫度可達 5 0 ℃ ,重 度為 5 0 0一 z 0 0 0 K g / M “ , 常用葉片厚度為1 ~ 1 . s m m , 葉片越厚 , 比表面積越小 , 反之 比表面積越大, 越有利于分離或吸 收。
②波峰高度 目前通用 3 一 6 m m , 對 于液量較大的過程如吸收、 冷卻可用 4一 s m m ,要 求壓 降小時, 如減壓可用 10 ~ 61 m m 的峰局 。
③波峰距一般大致為峰高的 2 倍為宜 使 波紋均稱 , 現在常用的波峰距為6~ 61 m m 。
④ 盤高度 , 我廠生產填料盤 高 一 般 為5 0~ , 高可 達Z O Om m 。 盤高小一些則 轉向次數多 , 有利于液體再分布 , 但安裝麻煩。
④ 盤高度 , 我廠生產填料盤 高 一 般 為5 0~ , 高可 達Z O Om m 。 盤高小一些則 轉向次數多 , 有利于液體再分布 , 但安裝麻煩。
⑤ 排列角度 一般為3 0 0 ~ 4 5 0 。
二 、陶瓷波紋填料生產工藝
1 . 原料
陶瓷波紋填料的主要原料是燒結范 圍寬的耐火粘土 , 可塑性較好的粘土 , 部分鍛燒后的粘土及膨潤土等。其化學組成在下列 范圍:
該組成對粘土的要求 , 一是15 0 2 、 A 1 2 0 :比約在 6 : 1 左右 , 以保持制品的耐酸、 耐堿、 耐腐蝕及耐高溫性能。 二是可塑 性好 , 收縮率小雜質含量少 , 燒結溫度低, 燒結范圍寬 , 特別是整盤結構對泥料收縮 要 求嚴格 。 一 般在泥 料中加入 熟料的目的是減少收縮 , 提高耐溫度急變性 , 并在一定程度上 克服 它的脆性
。 坯式:
2 .坯料制備
瘩性料和 粗碎后的半硬質粘土及粘土 ,外加03 ~ 05 % 回坯泥 , 采用 1 . 5 一 2 . 5 噸球磨機細磨 , 料 ’ 球 , 水一 1 , 2 , .0 3 , 細度達到要 求后 , 測定泥 漿性能 , 待各工藝 參數合格后 ,過篩、 除鐵 , 放入儲漿池中陳腐 5 ~ 7天備用。
泥漿中電解質含量 0 . 5男, 全部采用純堿。漿料主要技術工藝參數控制指標如下: 2 05 目篩余 0 . 2~ 0 . 25 % , 顯微鏡檢測結果 :
< 13協m 粒度5 8~ 6 0 %
泥 漿比重 1。 7 8~ 1。 80
泥 漿流動性 Zm i n 3 0 s ~ 4m i n 3 0 s 厚化系數 1 。 2~ 1 。 4 左右
HP 值 8 ~ 9 . 5呈弱堿性
< 13協m 粒度5 8~ 6 0 %
泥 漿比重 1。 7 8~ 1。 80
泥 漿流動性 Zm i n 3 0 s ~ 4m i n 3 0 s 厚化系數 1 。 2~ 1 。 4 左右
HP 值 8 ~ 9 . 5呈弱堿性
3 .模具制作
按照 使用要求將波峰、 波距、 傾角、 盤直徑 、 盤高等基本尺寸搞好原胎設計, 參照泥料全收縮 , 視不同規格的波紋板其波峰、波距放尺 率略有不同 , 一般掌握在 12 ~ 41 % , 根據傾斜角的要求先制出一組波紋樣板 , 以使原胎波紋勻稱 , 峰頂部位曲線光滑一致 ,使坯體脫模均勻 。 樣板的制作按數據畫 出正弦或余弦曲線。按盤高要求考慮成形操作方便 , 要進行下料計算 , 每塊石膏模型板可容納波紋片數及幾塊模板可制作一整盤填料 , 均需進行詳細計算 , 目的是減少浪費。按盤直徑要求設計割邊工具。 按原胎反出凹胎 , 制得工作模板。
4 .成形
三、 產品主要規格與技術性能
波紋板采用 注漿成形 , 由于吃漿厚度在1 . 5一2. Om m 左右 , 每片模板 吃 漿時 間4 ~ 5 分鐘 , 回漿后鞏 固01 分鐘 , 脫模下坯 ,將有 1 . 7毫米厚的 薄坯翻至玻璃 板上 , 用盤 高樣板割條 , 碼片 , 用橢圓割邊工具壓 出整盤 。 碼片時注意垂直 反 向, 對 好 角度。 固定后澆 漿粘接 , 、 補漿后放在石膏板上干燥。
5 . 燒成
燒成工藝是否合理是提高產量的關鍵 。我廠采用 1 90 M 隧道窯 , 燒 成溫 度 : 熱電 偶溫度 12 5 0 ℃ ~ 1 2 4 5 ℃ , 三角 錐 1 2 5 0 ℃~12 8 0 ℃ , 裝窯采用平裝。 為了解決 變 形缺陷 , 使用同類泥料制作的板托 , 厚度為02 m m ,板托下面灑一層熟 料渣 , 以使其同步收縮 ,保證產品規格尺寸 。
三、 產品主要規格與技術性能
1 .產品規格
根據 目前各類制劑塔使用要求 , 我們已能定型生產的規格按直徑大小可劃 分為 :中6 0~ 小3 8 0 10種規格和小4 5 0拼六塊 , 中7 8 5拼九塊 , 小1 0 8 0拼九塊 , 今年研制出中9 8 0 盤高為 02 0刃以刃比拼九塊而成的大型填料。
2 .主要技術性能指標
耐酸 9 7 . 5 %
耐堿 85 % 以上
圓 度按規 格 不同 分 別 是: 中06 m m <士 0 . 5 , 小10 8 0m m 拼塊 < 土 1 0 m m比表面 : 4 4 8M “ / M 3 一4 5 o M “ /M “
四、 討論
1 .注意原料的使用 , 穩定波紋填料的抗腐蝕耐高溫性能 。 一般:選60用~氧化鋁含量較高的耐火粘土 , 如山西大同: 土0、紫木節 , 氧化鋁在燒成過程中 除一: 部分2 熔~ 于2 熔0 體中以玻
1 .注意原料的使用 , 穩定波紋填料的抗腐蝕耐高溫性能 。 一般:選60用~氧化鋁含量較高的耐火粘土 , 如山西大同: 土0、紫木節 , 氧化鋁在燒成過程中 除一: 部分2 熔~ 于2 熔0 體中以玻
璃相存在之外 , 是形成: 莫來00 石~ 晶4 體0 的主 要成份。 針狀莫來石形成的: 網狀. 結~構能提高制品的機械強度、 化學穩定: 性與熱6 穩定性 , 擴大燒結范圍 。 : Z
2 . 控制波紋填料的規: 整度.0 ,0 4以保持其較 小的空 隙率 , 穩定填料的流體力學特性。由于單片厚度薄 , 成形粘接面 大 , 澆注粘接 2 操作難度大 , 波峰、 波距越小, 空 隙就越
小 ,所以成形工藝 是關鍵 , 控制圓度、 平面度公差 , 嚴格使用各種樣板及工具 , 細作 , 才能達到 制品的流體力學 特 性要求
3 。填料的傳質性能要求每個葉片表面盡 量粗糙 , 目的是具有良好的毛細作用 , 使其在水溶液系統中整個填料表面 充分潤濕 , 從而達到工作效率高的 特 性。 S K 一 1 型 波紋填料 , 米填料高度的理論板數可達 4~ 6塊 ,比5 0 又 5 0m m 陶瓷鮑爾環填料約高 3 倍
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