專利名稱：無(wú)機(jī)膜管的應(yīng)用方法和除塵裝置及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種無(wú)機(jī)膜管的應(yīng)用方法和除塵裝置及制造方法，屬于將新的材料應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域的高新技術(shù)，特別是將無(wú)機(jī)膜管應(yīng)用到除塵裝置中以及這種裝置主要的制造方法；得到的裝置適用于對(duì)燃煤鍋爐高溫?zé)焿m，鋼鐵冶金，磨料行業(yè)，水泥廠等微粉塵的回收治理。
背景技術(shù)：
膜分離過(guò)程是一門新興的多種學(xué)科交叉的高技術(shù)，典型的膜分離過(guò)程有反滲透(RO)，超濾(UF)，微濾(MF)，電滲析(ED)，滲透氣化(PV)等，已廣泛應(yīng)用于食品，飲料加工過(guò)程，工業(yè)污水處理，大規(guī)?？諝夥蛛x，濕法冶金技術(shù)，氣體和液體燃料的生產(chǎn)以及石油化工制品的生產(chǎn)等。無(wú)機(jī)膜是固態(tài)膜的一種，建立在無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)上的無(wú)機(jī)膜具有聚合物分離膜所無(wú)法比擬的一些優(yōu)點(diǎn)化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐酸，耐堿，耐有機(jī)溶劑；機(jī)械強(qiáng)度大，擔(dān)載無(wú)機(jī)膜可承受幾十個(gè)大氣壓的外壓，并可反向沖洗；抗微生物能力強(qiáng)，不與微生物發(fā)生作用，可以在生物工程及醫(yī)學(xué)科學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用；耐高溫，一般都在400攝氏度下操作，最高可達(dá)800攝氏度以上；孔徑分布窄，分離效率高；無(wú)機(jī)膜廣泛應(yīng)用在包括食品工業(yè)，醫(yī)藥工業(yè)，生物工程，化學(xué)工業(yè)，石油化工等；在氣體分離領(lǐng)域主要包括(空氣)的凈化和氣體組分的分離，但目前成功應(yīng)用的僅是鈾同位素的分離，其他氣體凈化與分離過(guò)程均處于研究中。目前國(guó)內(nèi)外還未見(jiàn)無(wú)機(jī)膜用于粉塵治理方面的工業(yè)應(yīng)用的報(bào)道。國(guó)內(nèi)外目前應(yīng)用較多的除塵設(shè)備主要有機(jī)械式除塵設(shè)備，濕式除塵器，電除塵器，過(guò)濾式除塵器等；在袋式除塵器方面的發(fā)展主要集中在耐高溫，耐磨損，高通量，低成本的濾料的研究開(kāi)發(fā)上，同時(shí)就其清灰方式和操作參數(shù)的優(yōu)化；電除塵技術(shù)的發(fā)展和改進(jìn)體現(xiàn)在先進(jìn)的數(shù)字電壓控制，寬板間距，濕控預(yù)荷，煙氣調(diào)質(zhì)間歇供電與正電暈極熱態(tài)EFP等；除此之外，新發(fā)展的高梯度磁分離技術(shù)(HGMS)在煙氣除塵方面的應(yīng)用和高頻聲波助燃除塵技術(shù)，同時(shí)加強(qiáng)了除塵脫硫一體裝置的開(kāi)發(fā)。目前國(guó)內(nèi)外很多工作都是在對(duì)現(xiàn)有工業(yè)應(yīng)用除塵設(shè)備的改良和工藝參數(shù)的優(yōu)化；以上常規(guī)除塵設(shè)備或裝置存在幾個(gè)方面的問(wèn)題一是有的除塵器效率低下，僅對(duì)一定粒徑范圍內(nèi)的有效，如旋風(fēng)除塵對(duì)小于5μm以下的粉塵就無(wú)能為力；二是對(duì)粉塵的物性要求高，如電除塵就要求粉塵的比電阻大；三是通常都在低于150攝氏度下工作；四是投資運(yùn)行成本高，電除塵器一般一次投資需要上千萬(wàn)元；中國(guó)專利公報(bào)公開(kāi)了專利號(hào)為90218313.3名稱為陶瓷質(zhì)微孔管過(guò)濾式除塵器專利申請(qǐng)的文件，該專利采用的核心分離組件僅僅是素?zé)沾桑淇讖奖容^大，因而其分離精度很低；而且該專利的組裝是通過(guò)機(jī)械密封，難以保證其氣密性且密封復(fù)雜；這種陶瓷質(zhì)微孔管過(guò)濾式除塵器僅僅對(duì)大于1微米的粉塵有效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)機(jī)膜管的應(yīng)用方法和除塵裝置及制造方法；它為無(wú)機(jī)膜管這種產(chǎn)品找到一種新的應(yīng)用途徑，重要的是為環(huán)保工作，特別是對(duì)于氣體的凈化、空氣污染的治理找到一種有效的治污裝置；這種裝置使用的無(wú)機(jī)膜管是在燒結(jié)的支撐體上鍍上了一層膜，屬于非對(duì)稱分離組件，其分離機(jī)理與陶瓷質(zhì)微孔管過(guò)濾式不同，且比對(duì)比文獻(xiàn)提供的產(chǎn)品分離精度高；另外采用銀基釬料釬焊或玻璃釬料封接，解決了無(wú)機(jī)膜管不能夠較好的連接到金屬材料上的問(wèn)題，不僅能滿足機(jī)械強(qiáng)度，氣密性的需要，而且封接工藝易于實(shí)現(xiàn)；得到的除塵裝置對(duì)0.02微米以上的微粉塵都能分離，因此可廣泛用于高溫?zé)焿m，鋼鐵冶煉，磨料行業(yè)、水泥廠等粉塵的回收與治理及更高精度等級(jí)的分離過(guò)程。
本發(fā)明是這樣構(gòu)成的無(wú)機(jī)膜管的應(yīng)用方法，在除塵體內(nèi)，無(wú)機(jī)膜管以列管形式進(jìn)行排列組裝，用于制作一種除塵裝置，對(duì)氣體進(jìn)行凈化；使用的無(wú)機(jī)膜管由無(wú)機(jī)材料，如金屬，金屬氧化物，陶瓷，多孔玻璃，沸石等材料制成的半透膜，制作得到的無(wú)機(jī)膜管通過(guò)列管形式組裝在除塵裝置的除塵體內(nèi)，用于除塵；這種無(wú)機(jī)膜管除塵裝置，其中除塵體(1)由上封頭(2)、下封頭(3)、筒體(4)構(gòu)成，同時(shí)連接有攜塵管(5)、脈沖反吹裝置(6)、收塵裝置(7)、在除塵體(1)內(nèi)，無(wú)機(jī)膜管(8)以列管形式進(jìn)行組裝，具體地說(shuō)在除塵體(1)內(nèi)，若干根無(wú)機(jī)膜管(8)上下各被連接、固定在一塊金屬板(9)上；更加具體地說(shuō)在除塵體(1)內(nèi)，3根以上無(wú)機(jī)膜管(8)以列管形式進(jìn)行組裝，即3根以上無(wú)機(jī)膜管(8)上下各被焊接、固定在一塊金屬板(9)上；這種無(wú)機(jī)膜管除塵裝置的制造方法是將無(wú)機(jī)膜管上下端進(jìn)行化學(xué)鍍銅再電鍍鎳、然后用銀基釬料釬焊或高鉛玻璃粉在加熱設(shè)備上將無(wú)機(jī)膜管與金屬板封接；使用的銀基釬料為Ag72-Cu-V，高鉛玻璃粉的基玻璃為PbO-B2O3-SiO2，填料為PbTiO3。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明為無(wú)機(jī)膜管這種產(chǎn)品找到一種新的應(yīng)用途徑，重要的是為環(huán)境工程，特別是對(duì)于氣體的凈化、空氣污染的治理找到一種有效的治污裝置；這種裝置使用的無(wú)機(jī)膜管是在燒結(jié)的支撐體上鍍上了一層膜，屬于非對(duì)稱分離組件，其分離機(jī)理與陶瓷質(zhì)微孔管過(guò)濾式不同，比對(duì)比文獻(xiàn)提供的產(chǎn)品分離精度高；另外采用銀基釬料釬焊或玻璃釬料封接，解決了無(wú)機(jī)膜管不能夠較好的連接到金屬材料上的問(wèn)題，不僅能滿足機(jī)械強(qiáng)度，氣密性的需要，而且易于實(shí)現(xiàn)；得到的除塵裝置對(duì)0.02微米以上的微粉塵都能分離，因此可廣泛用于高溫?zé)焿m，鋼鐵冶煉，磨料行業(yè)、水泥廠等粉塵的回收與治理。


附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，附圖2是本發(fā)明除塵體的結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明的實(shí)施例1無(wú)機(jī)膜管的應(yīng)用方法，在除塵體內(nèi)，無(wú)機(jī)膜管以列管形式進(jìn)行排列組裝，用于制作一種除塵裝置，對(duì)氣體進(jìn)行凈化；使用的無(wú)機(jī)膜管由無(wú)機(jī)材料金屬氧化物制成的半透膜，制作得到的無(wú)機(jī)膜管通過(guò)列管形式組裝在除塵裝置的除塵體內(nèi)，用于除塵；這種無(wú)機(jī)膜管除塵裝置，其中除塵體(1)由上封頭(2)、下封頭(3)、筒體(4)構(gòu)成，同時(shí)連接有攜塵管(5)、脈沖反吹裝置(6)、收塵裝置(7)、在除塵體(1)內(nèi)，無(wú)機(jī)膜管(8)以列管形式進(jìn)行組裝，具體地說(shuō)在除塵體內(nèi)，15根無(wú)機(jī)膜管(8)以列管形式進(jìn)行組裝，即15根無(wú)機(jī)膜管(8)上下各被焊接、固定在一塊金屬板(9)上；無(wú)機(jī)膜管除塵裝置的制造方法是將無(wú)機(jī)膜管上下端進(jìn)行化學(xué)鍍銅再電鍍鎳、然后用銀基釬料釬焊、將無(wú)機(jī)膜管與金屬板封接；使用的銀基釬料為Ag72-Cu-V。本實(shí)施例所用的無(wú)機(jī)膜管分離組件為α-Al2O3，Φ12mm×2mm×200mm的非對(duì)稱膜管，膜孔徑為0.45μm；制作得到的裝置就是使高溫?zé)煔庠趬毫Σ畹尿?qū)動(dòng)下通過(guò)α-Al2O3無(wú)機(jī)膜管組件，在表面、深部篩濾等分離機(jī)理的聯(lián)合作用下使粉塵得以截留分離；膜管組件以列管式組裝，煙氣走管程，被無(wú)機(jī)膜管分離組件截留下來(lái)的粉塵在重力作用下自由沉降到裝置的收塵部分，吸附在膜管壁上的粉塵在瞬時(shí)高壓反吹氣體的作用下脫離而沉降，分離后的潔凈氣體通過(guò)殼程而排放，配合自動(dòng)卸灰、自動(dòng)反吹等設(shè)備保證該裝置在高效、高自動(dòng)化下長(zhǎng)壽命工作。
本發(fā)明的實(shí)施例2使用的無(wú)機(jī)膜管由無(wú)機(jī)材料，如陶瓷材料制成的半透膜，制作得到的無(wú)機(jī)膜管通過(guò)列管形式組裝在除塵裝置的除塵體內(nèi)，用于除塵；這種無(wú)機(jī)膜管除塵裝置，其中除塵體(1)由上封頭(2)、下封頭(3)、筒體(4)構(gòu)成，同時(shí)連接有攜塵管(5)、脈沖反吹裝置(6)、收塵裝置(7)、在除塵體(1)內(nèi)，無(wú)機(jī)膜管(8)以列管形式進(jìn)行組裝，具體地說(shuō)在除塵體內(nèi)，3根無(wú)機(jī)膜管(8)以列管形式進(jìn)行組裝，即3根無(wú)機(jī)膜管(8)上下各被焊接、固定在一塊金屬板(9)上；這種無(wú)機(jī)膜管除塵裝置的制造方法是將無(wú)機(jī)膜管上下端進(jìn)行化學(xué)鍍銅再電鍍鎳、然后用高鉛玻璃粉在加熱設(shè)備上將無(wú)機(jī)膜管與金屬板封接；使用的高鉛玻璃粉的基玻璃為PbO-B2O3-SiO2，填料為PbTiO3。本實(shí)施例所用的無(wú)機(jī)膜管分離組件為ZrO2，Φ14mm×2mm×500mm的非對(duì)稱膜管，膜孔徑為1μm；制作得到的裝置就是使高溫?zé)煔庠趬毫Σ畹尿?qū)動(dòng)下通過(guò)ZrO2無(wú)機(jī)膜管組件，在表面、深部篩濾等分離機(jī)理的聯(lián)合作用下使粉塵得以截留分離。
本發(fā)明的實(shí)施例3在除塵體內(nèi)，20根無(wú)機(jī)膜管以列管形式進(jìn)行組裝，即20根無(wú)機(jī)膜管上下各被焊接、固定在一塊金屬板上將無(wú)機(jī)膜管上下端進(jìn)行化學(xué)鍍銅再電鍍鎳、然后用銀基釬料釬焊或高鉛玻璃粉在加熱設(shè)備上將無(wú)機(jī)膜管與金屬板封接；使用的銀基釬料為Ag72-Cu-V，高鉛玻璃粉的基玻璃為PbO-B2O3-SiO2，填料為PbTiO3；本實(shí)施例所用的無(wú)機(jī)膜管分離組件為ZrO2，Φ12mm×2mm×1000mm的非對(duì)稱膜管，膜孔徑為0.2μm；制作得到的裝置就是使高溫?zé)煔庠趬毫Σ畹尿?qū)動(dòng)下通過(guò)ZrO2無(wú)機(jī)膜管組件，在表面、深部篩濾等分離機(jī)理的聯(lián)合作用下使粉塵得以截留分離。
本產(chǎn)品使高溫?zé)煔庠趬毫Σ畹尿?qū)動(dòng)下通過(guò)無(wú)機(jī)膜管組件，在表面、深部篩濾等分離機(jī)理的聯(lián)合作用下使粉塵得以截留分離；膜管組件以列管式組裝，煙氣走管程，被無(wú)機(jī)膜管分離組件截留下來(lái)的粉塵在重力作用下自由沉降到裝置的收塵部分，吸附在膜管壁上的粉塵在瞬時(shí)高壓反吹氣體的作用下脫離而沉降，分離后的潔凈氣體通過(guò)殼程而排放，配合自動(dòng)卸灰、自動(dòng)反吹等設(shè)備保證該裝置在高效、高自動(dòng)化下長(zhǎng)壽命工作。本發(fā)明解決了無(wú)機(jī)膜管與金屬的封接，因無(wú)機(jī)膜管與金屬封接的難點(diǎn)在于無(wú)機(jī)膜管熔點(diǎn)高達(dá)攝氏2700度，熔化焊很難實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明研究通過(guò)化學(xué)鍍銅和電鍍鎳來(lái)對(duì)無(wú)機(jī)膜管表面作金屬化處理以改善釬料對(duì)無(wú)機(jī)膜管的潤(rùn)濕和鋪展，再采用銀基釬料Ag72-Cu-V或研制的高鉛玻璃粉，基玻璃為PbO-B2O3-SiO2，填料為PbTiO3在普通的加熱設(shè)備上實(shí)現(xiàn)了無(wú)機(jī)膜管與鐵磁合金的良好封接；玻璃釬料在無(wú)機(jī)膜管和金屬件之間實(shí)現(xiàn)了很好的浸潤(rùn)和流延，釬料填滿了間隙，在金屬表面上粉狀釬料燒結(jié)形成的玻璃狀物質(zhì)看不到夾渣，氣孔等缺陷；通過(guò)煤油檢漏和高壓氣噴吹檢查，其氣密性良好。抗剪切應(yīng)力達(dá)95.1Mpa。從室溫加熱到430±5℃，保溫30分鐘，從爐中取出用冷風(fēng)急冷到室溫，反復(fù)30次無(wú)裂紋出現(xiàn)，再經(jīng)煤油和0.5Mpa高壓氣檢，其氣密性良好，說(shuō)明其封接可在430℃下穩(wěn)定工作；在此基礎(chǔ)上，發(fā)明制造了除塵裝置。本發(fā)明提供的裝置的運(yùn)行情況如下含塵氣體在經(jīng)風(fēng)機(jī)加壓后的氣體的攜帶下進(jìn)入除塵體，經(jīng)膜管分離后的潔凈氣體經(jīng)殼程排放，被截流下來(lái)的粉塵在重力作用下沉降到收塵部分，高壓脈沖氣體以一定的脈沖周期，脈沖寬度，脈沖壓力對(duì)膜管進(jìn)行反吹清洗，該除塵裝置對(duì)0.1μm以上的微粉塵的處理效率高達(dá)100％，阻力降在1.5～5kpa之間，處理量大，具有高效、低耗、能在400攝氏度穩(wěn)定工作，克服了除塵裝置的效率低下、能耗高、對(duì)高溫氣體無(wú)能為力等缺點(diǎn)，總體技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)具有競(jìng)爭(zhēng)力。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)機(jī)膜管的應(yīng)用方法，其特征在于在除塵體內(nèi)，無(wú)機(jī)膜管以列管形式進(jìn)行排列組裝，用于制作一種除塵裝置，對(duì)氣體進(jìn)行凈化。
2.按照權(quán)利要求1所述的無(wú)機(jī)膜管的應(yīng)用方法，其特征在于使用的無(wú)機(jī)膜管由無(wú)機(jī)材料，如金屬，金屬氧化物，陶瓷，多孔玻璃，沸石等材料制成的半透膜，制作得到的無(wú)機(jī)膜管通過(guò)列管形式組裝在除塵裝置的除塵體內(nèi)，用于除塵。
3.一種無(wú)機(jī)膜管除塵裝置，其中除塵體由上封頭、下封頭、筒體構(gòu)成，同時(shí)連接有攜塵管、脈沖反吹裝置、收塵裝置、其特征在于在除塵體內(nèi)，無(wú)機(jī)膜管以列管形式進(jìn)行組裝。
4.按照權(quán)利要求3所述的無(wú)機(jī)膜管除塵裝置，其特征在于在除塵體內(nèi)，若干根無(wú)機(jī)膜管上下各被連接、固定在一塊金屬板上。
5.按照權(quán)利要求3、4所述的無(wú)機(jī)膜管除塵裝置，其特征在于在除塵體內(nèi)，3根以上無(wú)機(jī)膜管以列管形式進(jìn)行組裝，即3根以上無(wú)機(jī)膜管上下各被焊接、固定在一塊金屬板上。
6.一種無(wú)機(jī)膜管除塵裝置的制造方法，其特征在于將無(wú)機(jī)膜管上下端進(jìn)行化學(xué)鍍銅再電鍍鎳、然后用銀基釬料釬焊或高鉛玻璃粉在加熱設(shè)備上將無(wú)機(jī)膜管與金屬板封接。
7.按照權(quán)利要求6所述的無(wú)機(jī)膜管除塵裝置的制造方法，其特征在于使用的銀基釬料為Ag72-Cu-V，高鉛玻璃粉的基玻璃為PbO-B2O3-SiO2，填料為PbTiO3。
全文摘要
本發(fā)明是一種無(wú)機(jī)膜管的應(yīng)用方法和除塵裝置及制造方法，在除塵體內(nèi)，無(wú)機(jī)膜管以列管形式進(jìn)行排列組裝，用于制作一種除塵裝置，對(duì)氣體進(jìn)行凈化，與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明為無(wú)機(jī)膜管這種產(chǎn)品找到一種新的應(yīng)用途徑，重要的是為環(huán)境工程，特別是對(duì)于氣體的凈化、空氣污染的治理找到一種有效的治污裝置，得到的除塵裝置對(duì)0.02微米以上的微粉塵都能分離，因此可廣泛用于高溫?zé)焿m，鋼鐵冶煉，磨料行業(yè)、水泥廠等粉塵的回收與治理。
文檔編號(hào)B01D69/00GK1473646SQ0313540
公開(kāi)日2004年2月11日 申請(qǐng)日期2003年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月11日
發(fā)明者陶文亮, 田蒙奎, 聶登攀 申請(qǐng)人:貴州工業(yè)大學(xué)