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陶瓷蜂窩填料現(xiàn)在在RTO設(shè)備中大多選用規(guī)整填料,特別是陶瓷蜂窩填料,也稱陶瓷蜂窩柱塊,如圖1所示。因?yàn)闅饬鞲髯越?jīng)過(guò)平行的通道,互不相混,其活動(dòng)呈層流狀況。眾所周知,在散堆填料情況下,氣體經(jīng)過(guò)填料層的活動(dòng)是湍流狀況,因而氣體經(jīng)過(guò)床層的壓降與氣速的平方呈函數(shù)關(guān)系。而在規(guī)整填料情況下,氣體的活動(dòng)呈層流狀況,壓降與氣速成正比關(guān)系。因而,陶瓷蜂窩填料的壓降遠(yuǎn)比陶瓷矩鞍環(huán)和 Ty-Pak等散堆填料低。陶瓷蜂窩填料一般做成尺寸為150mm×150mm×150mm或150mm×150mm×300mm的柱狀蓄熱體,并整砌于RTO的蓄熱室中。
蜂窩陶瓷在起初就發(fā)現(xiàn)其吸附能力強(qiáng)和具有催化功能等優(yōu)點(diǎn)。它是用作熱交換器和處理凈化汽車尾氣。但隨著科技的進(jìn)步和環(huán)境保護(hù)問(wèn)題的日益嚴(yán)重,人們對(duì)于它也就有著不斷的發(fā)展?;?、輕工、儀表、燃油等排出廢氣的凈化上,它都有著不錯(cuò)的效果。
一、廢氣凈化
1、有機(jī)廢氣凈化
催化燃燒是治理有機(jī)污染的有效方法,我國(guó)七十年代就開(kāi)始制成Pd-AL2O3蜂窩陶瓷催化劑,用于有機(jī)廢氣凈化。
2、汽車和柴油機(jī)廢氣凈化
為了控制和減少汽車和柴油機(jī)車廢氣污染,在國(guó)外,汽車和柴油機(jī)廢氣凈化多以為其主要活性成分,催化劑具有優(yōu)良的氧化性和轉(zhuǎn)化率,CO轉(zhuǎn)化率為百分之94.7,碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化率為百分之93.6。
而采用薄壁菫青石蜂窩陶瓷為載體制成稀土鈣鈦型結(jié)構(gòu)(ABO3)催化劑在62kw四缸四行程水冷直列式發(fā)電機(jī)上進(jìn)行了臺(tái)架試驗(yàn),排氣>200℃時(shí),碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化率為百分之70-88,CO轉(zhuǎn)化率為百分之90-98,排氣凈化后低于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
以上這些就是蜂窩陶瓷在有機(jī)廢氣凈化和汽車、柴油機(jī)廢氣凈化上的作用。作為一種凈化能力很大的產(chǎn)品,它的應(yīng)用領(lǐng)域當(dāng)然不會(huì)止步于此。
燒成工藝是將坯體在一定的條件下進(jìn)行加熱,發(fā)生質(zhì)變,成為蜂窩陶瓷產(chǎn)品的過(guò)程,坯體在這一工藝過(guò)程中經(jīng)過(guò)一系列的物理和化學(xué)變化,形成一定的組成和顯微結(jié)構(gòu)。燒成工藝也是蜂窩陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中重要的工序之一,許多因素都會(huì)對(duì)燒成過(guò)程和燒結(jié)效果產(chǎn)生重大的影響,而影響燒成工藝的主要因素包括以下四個(gè)方面:
1、燒成溫度
燒成溫度是蜂窩陶瓷燒結(jié)過(guò)程中重要的一步,燒成溫度是在一定范圍內(nèi)的,沒(méi)有固定的值,但是要達(dá)到溫度的下線,以使得蜂窩陶瓷充分的燒成。
2、保溫時(shí)間
保溫時(shí)間的表現(xiàn)主要是坯體的組成結(jié)構(gòu)和晶相和玻璃相上。保溫時(shí)間要保持在一定范圍內(nèi),使得坯體內(nèi)的各個(gè)部分反應(yīng)完全,以得到想要的組分和晶粒大小,保溫時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng),以防晶粒長(zhǎng)大,也不能過(guò)短,以防晶粒沒(méi)有充分長(zhǎng)大。
3、升降溫速度
升溫速度不能過(guò)快,升溫速率過(guò)快會(huì)導(dǎo)致擠出的坯體內(nèi)各部分受熱不同,從而使氣氛條件發(fā)生變化,導(dǎo)致了各個(gè)部分的受力不一樣,產(chǎn)生蜂窩陶瓷產(chǎn)品的開(kāi)裂問(wèn)題,因此要使升溫過(guò)程時(shí)的升溫速率保持在一定范圍內(nèi),以防產(chǎn)品開(kāi)裂。降溫速率也不能過(guò)快,因?yàn)榻禍厮俾鼠w現(xiàn)在相的分布上,降溫過(guò)快會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生缺陷。
4、燒成氣氛
燒成氣氛主要是為了防止在燒成的過(guò)程中導(dǎo)致的高溫氧化,蜂窩陶瓷表面如果發(fā)生氧化,會(huì)對(duì)產(chǎn)品的性能產(chǎn)生影響,所以要用到保護(hù)氣氛來(lái)防止這種情況的發(fā)生,而保護(hù)氣氛的選取還要確定其不能和所選的材料發(fā)生反應(yīng),所以保護(hù)氣氛的選取很是重要。
基于以上幾點(diǎn),確立的蜂窩陶瓷燒結(jié)條件為在升溫階段在0-600℃的范圍內(nèi),采用慢速升溫,每分鐘升溫5℃,在600-1000℃,每分鐘升溫10℃,在1000-1800℃,采用每分鐘升溫50℃,在1800-2140/2160℃,采用每分鐘升溫30℃;保溫階段保溫1小時(shí);降溫階段在2140/2160-1800℃采用每分鐘下降10℃。燒結(jié)氣氛為氣。