本發(fā)明涉及一種陶瓷填料的生產(chǎn)工藝，屬于石油化工傳質(zhì)分離設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在化學(xué)工程中，填料指裝于填充塔內(nèi)的惰性固體物料，例如鮑爾環(huán)和拉西環(huán)等，其作用是增大氣-液的接觸面，使其相互強(qiáng)烈混合。散裝填料是一個(gè)個(gè)具有一定幾何形狀和尺寸的顆粒體，一般以隨機(jī)的方式堆積在塔內(nèi)，又稱為亂堆填料或陶瓷填料。散裝填料根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，又可分為環(huán)形填料、鞍形填料、環(huán)鞍形填料及球形填料等。
目前填料塔已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于化工、石油、醫(yī)藥、環(huán)保等工業(yè)領(lǐng)域的精餾、吸收、萃取等單元操作中，是一種傳統(tǒng)的流體接觸設(shè)備，用于氣—液、液—液之間的兩相接觸以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量傳遞或者化學(xué)反應(yīng)，填料塔內(nèi)部一般裝有一層或者多層填料，填料塔傳質(zhì)性能的好壞主要取決于所用填料的性能，填料按其結(jié)構(gòu)劃分可以分為規(guī)整填料和陶瓷填料。
填料在使用時(shí)都處于高溫環(huán)境，并且傳質(zhì)分離的物料成分復(fù)雜，往往呈酸性或者堿性，使得填料非常容易在高溫的工作環(huán)境中被腐蝕和老化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提出一種可以制得耐腐蝕、耐高溫的陶瓷填料的生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提出的技術(shù)方案是：一種陶瓷填料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：
（1）配料：所述陶瓷填料的原料中各成分的質(zhì)量百分比為：AlN粉：2.26-2.43%、硅灰石：3.05-3.16%、透輝石：2.56-3.78%、乙酰丙酮：0.11-0.16％、骨炭：0.26-0.37%、鉻：1.1-1.3%、鈦：1.2-1.4%、鈮：0.2-0.4%、鋅：0.1-0.3%、釤：0.5-0.8%、釹：0.2-0.4%、銪：0.05-0.08%、釓：0.2-0.3%、鋁：2.3-2.8%，余量為粘土；
（2）混合球磨：將原料按所述質(zhì)量百分比放入混合球磨儀進(jìn)行混合球磨，混合球磨后原料的粒徑在300-450目之間；
（3）練泥：將混合球磨后的原料加水混合，加水后原料水分含量為25-29%，將加水后的原料放入真空練泥機(jī)進(jìn)行練泥，真空度為0.05-0.06Mpa；
（4）成型：使用模具壓制成陶瓷填料形狀；
（5）低溫干燥：將成型后的陶瓷填料送入低溫干燥機(jī)進(jìn)行低溫干燥，控制干燥溫度為85-90℃，干燥至成型填料水份小于3%；
（6）入窯燒制：將成型后的填料送入隧道窯燒制；
（7）冷卻：燒制后冷到210-230℃時(shí),取出空冷至室溫；
（8）超聲波清洗：將陶瓷填料置于濃度為15%～20%的氯化鈉溶液中，利用超聲波發(fā)生裝置對(duì)所述氯化鈉溶液施加超聲波，超聲波的頻率和聲強(qiáng)分別是17KHZ～27MHZ和8～15W/cm2；
（9）離子處理，具體如下：
A、聚陰離子溶液處理：將陶瓷填料浸入濃度為0.05-0.2mol/L的聚苯乙烯磺酸鈉溶液，控制溶液的PH值為3-5，浸漬25-30分鐘，后用純水洗滌；
B、聚陽離子溶液處理：將聚陰離子溶液處理過的陶瓷填料浸入濃度為0.05-0.2mol/L的聚二烯丙基二甲基氯化銨溶液中，控制溶液的PH值為4-6，浸漬25-30分鐘，后用純水洗滌；之后將陶瓷填料置于70-80℃的烘箱中0.5-1小時(shí)；
（10）電鍍：陶瓷填料表面電鍍鋅鎳合金鍍層，鋅鎳合金鍍層厚度為60±20μm。
上述技術(shù)方案的改進(jìn)是：步驟（1）中所述陶瓷填料的原料中各成分的質(zhì)量百分比為：AlN粉：2.26%、硅灰石：3.05%、透輝石：2.56%、乙酰丙酮：0.11％、骨炭：0.26%、鉻：1.1%、鈦：1.2%、鈮：0.2%、鋅：0.1%、釤：0.5%、釹：0.2%、銪：0.05%、釓：0.2%、鋁：2.3%，余量為粘土。
上述技術(shù)方案的改進(jìn)是：步驟（1）中所述陶瓷填料的原料中各成分的質(zhì)量百分比為：AlN粉：2.43%、硅灰石：3.16%、透輝石：3.78%、乙酰丙酮：0.16％、骨炭：0.37%、鉻：1.3%、鈦：1.4%、鈮：0.4%、鋅：0.3%、釤：0.8%、釹：0.4%、銪：0.08%、釓：0.3%、鋁：2.8%，余量為粘土。
本發(fā)明采用上述技術(shù)方案的有益效果是：
（1）使用真空練泥機(jī)，使得原料各組分分布趨于均勻，結(jié)構(gòu)比較致密，泥料的可塑性和干燥強(qiáng)度都有所提高；
（2）通過低溫干燥使得成型填料水份小于3%，使得燒制時(shí)間大幅縮短并且能耗降低；
（3）使用電場(chǎng)激活熱壓輔助燃燒爐燒結(jié)，耗能低效率高，制得填料強(qiáng)度高；
（4）陶瓷填料燒制后通過超聲波清洗，有效去除了表面灰塵，提高之后電鍍操作質(zhì)量；
（5）在填料的表面經(jīng)過離子處理可以進(jìn)行電鍍，通過電解質(zhì)的均勻?qū)щ?，使得在電鍍時(shí)鍍層附著更加均勻，從而提高了后續(xù)電鍍操作的質(zhì)量，使得鋅鎳合金鍍層覆蓋的更加緊密均勻，并且有效防止鍍層脫落，使得填料的耐腐蝕性和強(qiáng)度進(jìn)一步提高。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
本實(shí)施例的陶瓷填料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：
（1）配料：AlN粉：2.26%、硅灰石：3.05%、透輝石：2.56%、乙酰丙酮：0.11％、骨炭：0.26%、鉻：1.1%、鈦：1.2%、鈮：0.2%、鋅：0.1%、釤：0.5%、釹：0.2%、銪：0.05%、釓：0.2%、鋁：2.3%，余量為粘土；
（2）混合球磨：將原料按所述質(zhì)量百分比放入混合球磨儀進(jìn)行混合球磨，混合球磨后原料的粒徑在300-450目之間；
（3）練泥：將混合球磨后的原料加水混合，加水后原料水分含量為25-29%，將加水后的原料放入真空練泥機(jī)進(jìn)行練泥，真空度為0.05-0.06Mpa；
（4）成型：使用模具壓制成陶瓷填料形狀；
（5）低溫干燥：將成型后的陶瓷填料送入低溫干燥機(jī)進(jìn)行低溫干燥，控制干燥溫度為85-90℃，干燥至成型填料水份小于3%；
（6）入窯燒制：將成型后的填料送入隧道窯燒制；
（7）冷卻：燒制后冷到210-230℃時(shí),取出空冷至室溫；
（8）超聲波清洗：將陶瓷填料置于濃度為15%～20%的氯化鈉溶液中，利用超聲波發(fā)生裝置對(duì)所述氯化鈉溶液施加超聲波，超聲波的頻率和聲強(qiáng)分別是17KHZ～27MHZ和8～15W/cm2；
（9）離子處理，具體如下：
A、聚陰離子溶液處理：將陶瓷填料浸入濃度為0.05-0.2mol/L的聚苯乙烯磺酸鈉溶液，控制溶液的PH值為3-5，浸漬25-30分鐘，后用純水洗滌；
B、聚陽離子溶液處理：將聚陰離子溶液處理過的陶瓷填料浸入濃度為0.05-0.2mol/L的聚二烯丙基二甲基氯化銨溶液中，控制溶液的PH值為4-6，浸漬25-30分鐘，后用純水洗滌；之后將陶瓷填料置于70-80℃的烘箱中0.5-1小時(shí)；
（10）電鍍：陶瓷填料表面電鍍鋅鎳合金鍍層，鋅鎳合金鍍層厚度為60±20μm。
實(shí)施例二
本實(shí)施例的陶瓷填料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：
（1）配料：所述陶瓷填料的原料中各成分的質(zhì)量百分比為：AlN粉：2.43%、硅灰石：3.16%、透輝石：3.78%、乙酰丙酮：0.16％、骨炭：0.37%、鉻：1.3%、鈦：1.4%、鈮：0.4%、鋅：0.3%、釤：0.8%、釹：0.4%、銪：0.08%、釓：0.3%、鋁：2.8%，余量為粘土；
（2）混合球磨：將原料按所述質(zhì)量百分比放入混合球磨儀進(jìn)行混合球磨，混合球磨后原料的粒徑在300-450目之間；
（3）練泥：將混合球磨后的原料加水混合，加水后原料水分含量為25-29%，將加水后的原料放入真空練泥機(jī)進(jìn)行練泥，真空度為0.05-0.06Mpa；
（4）成型：使用模具壓制成陶瓷填料形狀；
（5）低溫干燥：將成型后的陶瓷填料送入低溫干燥機(jī)進(jìn)行低溫干燥，控制干燥溫度為85-90℃，干燥至成型填料水份小于3%；
（6）入窯燒制：將成型后的填料送入隧道窯燒制；
（7）冷卻：燒制后冷到210-230℃時(shí),取出空冷至室溫；
（8）超聲波清洗：將陶瓷填料置于濃度為15%～20%的氯化鈉溶液中，利用超聲波發(fā)生裝置對(duì)所述氯化鈉溶液施加超聲波，超聲波的頻率和聲強(qiáng)分別是17KHZ～27MHZ和8～15W/cm2；
（9）離子處理，具體如下：
A、聚陰離子溶液處理：將陶瓷填料浸入濃度為0.05-0.2mol/L的聚苯乙烯磺酸鈉溶液，控制溶液的PH值為3-5，浸漬25-30分鐘，后用純水洗滌；
B、聚陽離子溶液處理：將聚陰離子溶液處理過的陶瓷填料浸入濃度為0.05-0.2mol/L的聚二烯丙基二甲基氯化銨溶液中，控制溶液的PH值為4-6，浸漬25-30分鐘，后用純水洗滌；之后將陶瓷填料置于70-80℃的烘箱中0.5-1小時(shí)；
（10）電鍍：陶瓷填料表面電鍍鋅鎳合金鍍層，鋅鎳合金鍍層厚度為60±20μm。
由于原料可塑性好，所述步驟（5）成型時(shí)，可以將原料壓制成拉西環(huán)、階梯環(huán)或者鮑爾環(huán)狀。
本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例。凡采用等同替換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。