高温气体净化用金属多孔材料的发展现状

在现代工业生产中,涉及含尘气体,在高温下直接净化除尘和应用的领域十分广泛,包括能源工业、石化和化工工业、沼气工艺及环保等.本文论述了高温气体净化除尘工艺技术中所需关键过滤材料的发展现状、目前存在的问题及发展的方向.提出金属丝网多孔材料和金属毡的应用将推动高温过滤技术的工业化应用,加快能源和环保技术的发展.     

分离膜的发展及应用

以分离膜为核心的膜分离技术是21世纪的6大高新技术之一.介绍了分离膜的发展和应用,分析了分离膜市场,预测了分离膜今后的发展方向.     

增塑挤压法制备不锈钢多孔过滤管

采用316L不锈钢粉末与增塑剂的混合物,用增塑挤压烧结法制备了不锈钢过滤管,研究了烧结温度和时间对挤压管组织结构和性能的影响.结果表明:合适的挤压料配比为8%～14%,挤压力为30～50kN;随烧结温度、时间的提高,挤压管的烧结收缩率和抗拉强度都提高;最大孔径和相对透气系数呈现先增大后降低的趋势;温度的影响大于时间的影响.最佳烧结参数为1100℃及2h,此时多孔体的最大孔径为5.8μm、相对透气系数为30.5 m3/(h·kPa·m2).孔隙度与抗拉强度有密切关系,当孔隙度为32%时,抗拉强度达到136MPa.     

多孔梯度金属膜在果汁生产中的应用探索

简要叙述膜的发展现状及在果汁中的应用情况,利用多孔梯度金属膜进行苹果汁酶解前的淀粉和果胶过滤试验、果汁澄清通量试验和浓缩汁的巴氏杀菌试验。结果表明:酶解前的果汁经95℃左右的活化处理,利用多孔梯度金属膜在酶解前进行果汁微滤试验后,淀粉和果胶检验均为阴性,表明果汁中淀粉和果胶,经多孔梯度金属膜过滤即可分离除去,不需要淀粉酶和果胶酶的分解,节约大量的酶费用。在巴氏杀菌工段用了多通道的多孔梯度金属膜过滤后巴氏滤液,经检验不能降低后巴氏杀菌的浊度和隔除耐热菌,进行超滤试验发现滤液指标与陶瓷膜过滤还有一定距离。     

不锈钢分离膜在浓缩果汁生产中的应用研究

采用非对称不锈钢分离膜在不同操作压力下对原果汁进行过滤,研究果汁中可溶性固形物含量、色值、浊度等参数的变化。研究表明:与原果汁相比,过滤后果汁中不含果胶和淀粉,果汁中的可溶性固形物含量最大损失为4%,果汁的色值(T440)可达40以上,透光度(T625)可达80以上,浊度(NTU)小于1。将非对称不锈钢分离膜引入果汁生产,替代传统的果汁生产技术中酶解工艺,其意义是十分明显,非对称不锈钢分离膜过滤在果汁行业具有很大的市场。     

金属微孔膜在甲醇制烯烃(MTO)急冷水过滤中的试验研究

采用过滤精度为1μm的金属粉末微孔膜和金属丝网微孔膜作为过滤净化的核心组件进行甲醇制烯烃(MTO)急冷水的过滤试验,分析了过滤前后急冷水中固体颗粒浓度的变化,过滤过程中过滤器压差、流量的变化以及滤芯失效的原因。结果表明,金属粉末微孔膜和金属丝网微孔膜均能将急冷水中的固体颗粒浓度降低至5 mg/m3以下,相对于金属粉末微孔膜,金属丝网微孔膜过滤MTO急冷水时,其压差更小、流量更大且反吹再生效果更好;金属粉末微孔膜滤芯失效的原因是滤芯表面粘结了100~200μm的团聚颗粒,这些团聚颗粒由1~2μm的固体催化剂颗粒被急冷水中的油脂包裹形成;采用丁酮清洗与高压氮气吹扫的再生方法能有效去除粘结在金属粉末微孔膜滤芯表面的团聚颗粒,滤芯的相对透气系数恢复至过滤前的77.7%。     

烧结工艺对粉末烧结多孔材料微观结构与力学性能影响

本文进行了烧结气氛和烧结温度对支撑体孔径、透过性能影响的研究。环拉实验结果表明,氢气烧结样品的抗拉强度87.56MPa,氢气+氯化铵活化烧结样品115.20MPa,强度提高了30%。通过烧结温度对支撑体力学性能影响的研究,得到了支撑体致密度和力学性能之间的关系,可实现通过测试多孔材料的密度来预测多孔材料的强度。     

梯度金属多孔材料孔结构研究

利用离心沉积技术在多孔管内壁上制备了不同粒度的镍和不锈钢多孔梯度层,研究不同粒度的粉末以及梯度层厚度对梯度层孔隙性能的影响.结果表明,梯度层透气系数与中流量孔在梯度层粒度为5 μm以下急剧减小,当梯度层粉末粒度为13.6μm、梯度层厚度小于20 μm时,梯度层厚度对其孔径分布与透气系数影响不大;当梯度层粉末粒度为2.7μm时,梯度层的最佳匹配厚度是50μm.     

渗氢用钯基膜的研究现状

介绍了渗氢用钯基膜的渗氢机理、影响因素以及制备技术的进展情况。重点阐述了钯基膜的种类及其各自的应用。钯膜的发展经历了从最初的纯钯膜、钯合金膜(主要为钯银、钯钇合金)到目前备受关注并具有良好应用前景的钯及钯基复合膜(如多孔陶瓷、多孔不锈钢基体等)。钯膜的合金化,不仅能提高膜的氢渗透率,而且更重要的是可以提高钯膜的抗氢脆能力,延长钯膜的寿命,扩展钯膜的适用范围。而钯复合膜的研究成功,在保证膜的机械稳定性的前提下,降低了钯膜的厚度及成本,并极大地提高了钯膜的氢渗透率。     

超细钼铜复合粉末的制备工艺研究

钼铜合金是两种互不相溶的假合金,与钨铜合金相比,钼铜材料的密度较低,且其容易变形加工,被广泛用于航空航天、电力、电子等行业。研究了制备钼铜合金原料粉末——超细钼铜复合粉的制备工艺。用SEM和TEM的选区电子衍射图观察了不同球磨方式和不同球磨时间钼铜复合粉末的粒度和形貌。结果表明:①普通球磨、行星球磨无法得到结构和成分分布均匀的纳米合金粉,而高能球磨方式可以得到;②经过25h高能球磨可以得到结构和成分分布均匀,尺寸为30nm的合金粉末。