一种用于填料塔内的球形多孔陶瓷填料及其制备方法[0002]填料塔是一种应用广泛的气液传质设备，具有结构简单、填料易用耐腐蚀材料制造等优点。理想的填料应当为气液两相提供合适的通道，气体的流动压降低，通量大，且液流易于铺展成液膜，此外还需兼顾价格低廉、便于制造，有一定的强度和耐热、耐腐蚀性能。常见的填料有散装填料和规整填料两大类，前者可以在塔内乱堆，也可以整砌。规整填料以其传质效率高、阻力小而得到人们的青睐，但其存在的明显缺点为造价昂贵，检修装填拆卸较难。散装填料恰 好与相反，造价低，检修装填拆卸容易，但也存在缺陷，如拉西环、VSP环，在塔内进行装填时，其轴线方向与水平面的倾角在0° -90°之间随机分布，在某些方向，一部分内表面被屏蔽，降低了表面利用率，且增加了流体的阻力。
[0003]本发明的目的在于提供一种用于填料塔内的球形多孔陶瓷填料及其制备方法，该填料具有理论塔板数多，分离效率高的优良性能。[0004]为了达到上述的目的，本发明提供一种用于填料塔内的球形多孔陶瓷填料，其特征在于，填料直径在5-8厘米，开孔率为55%-98%，孔径在3-8毫米，空隙率为80%_90%。[0005]其中，填料原料可采用铝硅系耐酸型陶瓷制作，其主要化学成分为二氧化硅、三氧化二铝。[0006]其中，填料原料可采用氧化锆陶瓷，其化学主要成分为二氧化锆。
[0007]其中，填料原料可采用二氧化锆和三氧化二铝复合陶瓷，其二氧化锆和三氧化二铝的摩尔比为7:3至7:1。
[0008]用于填料塔内的球形多孔陶瓷填料的制备方法，其特征在于，
[0009]步骤一坯料制作:将原料粗碾为细碎状，球磨，过筛，滤泥，练泥，陈腐，精练，坯体成球型；
[0010]步骤二坯料烧制:将成型坯体在5小时内快速升温至1400-1430°c，保温至少2小时，以大于30°C /小时的降温速率从1400-1430°C降低至1200-1220°C，在温度降低至1200-1220°C时，保温至少2小时，可形成多孔陶瓷结构。
[0011 ] 与现有技术相比，本发明的有益效果为具有理论塔板数更多，分离效率更高等。采用球形结构解决了散堆填料由于堆放的随机分布而造成的内表面屏蔽，提高了分离效果。

[0012]实施例1
[0013]用于填料塔内的球形多孔陶瓷填料，其制备方法为:[0014]步骤一坯料制作:以耐酸度大于90%的铝硅系耐酸型陶瓷为主要原料，粗碾为细碎状，球磨，过筛，滤泥，练泥，陈腐，精练，坯体成球型；
[0015]步骤二坯料烧制:将成型坯体在5小时内快速升温至1400_1430°C，保温2小时，7小时降低温度降低至1200-1220°C时，保温2小时，形成多孔陶瓷结构。
[0016]烧制而成的球形陶瓷填料直径在5厘米、开孔率为55%、平均孔径在3毫米、空隙率为80%。用于蒸馏挥发性有机溶液乙醇，测得其理论塔板数为8.08，分离度R值0.75，耐腐蚀系数为1.1。
[0017]实施例2
[0018]用于填料塔内的球形多孔陶瓷填料，其制备方法为，步骤一坯料制作:以氧化锆陶瓷为主要原料，粗碾为细碎状，球磨，过筛，滤泥，练泥，陈腐，精练，坯体成球型；步骤二坯料烧制:将成型坯体在5小时内快速升温至1400-1430°C，保温2小时，5小时内温度降低至1200-1220°C时，保温2小时，可形成多孔陶瓷结构。
[0019]经烧结而成的球形陶瓷填料直径在8厘米、开孔率为98%、平均孔径在8毫米、空隙率为90%。用于蒸馏挥发性有机溶液乙醇，测得其理论塔板数为8.5，分离度R值为0.79，耐腐蚀系数为1.2。
[0020]实施例3
[0021]用于填料塔内的球形多孔陶瓷填料，其制备方法为，步骤一坯料制作:以二氧化锆和三氧化二铝复合陶瓷为主要原料，二氧化锆和三氧化二铝的摩尔比为7:3，粗碾为细碎状，球磨，过筛，滤泥，练泥，陈腐，精练，坯体成球型；步骤二坯料烧制:将成型坯体在5小时内快速升温至1400-1430 V，保温2小时，6小时内温度降低至1200-1220 V时，保温2小时，形成多孔陶瓷结构。
[0022]经烧结而成的球形陶瓷填料直径在6厘米、开孔率为90%、平均孔径在6毫米、空隙率为85%。用于蒸馏挥发性有机溶液乙醇，测得其理论塔板数为8.8，分离度R值为0.82，耐腐蚀系数为1.2。
[0023]实施例4
[0024]用于填料塔内的球形多孔陶瓷填料，其制备方法为，步骤一坯料制作:以二氧化锆和三氧化二铝复合陶瓷为主要原料，二氧化锆和三氧化二铝的摩尔比为7:2，粗碾为细碎状，球磨，过筛，滤泥，练泥，陈腐，精练，坯体成球型；步骤二坯料烧制:将成型坯体在5小时内快速升温至1400-1430 V，保温2小时，6小时内温度降低至1200-1220 V时，保温2小时，形成多孔陶瓷结构。
[0025]经烧结而成的球形陶瓷填料直径在8厘米、开孔率为93%、平均孔径在6毫米、空隙率为87%。用于蒸馏挥发性有机溶液乙醇，测得其理论塔板数为8.9，分离度R值为0.85，耐腐蚀系数为1.2。
[0026]实施例5
[0027]用于填料塔内的球形多孔陶瓷填料，其制备方法为，步骤一坯料制作:以二氧化锆和三氧化二铝复合陶瓷为主要原料，二氧化锆和三氧化二铝的摩尔比为7:1，粗碾为细碎状，球磨，过筛，滤泥，练泥，陈腐，精练，坯体成球型；步骤二坯料烧制:将成型坯体在5小时内快速升温至1400-1430 V，保温2小时，6小时内温度降低至1200-1220 V时，保温2小时，形成多孔陶瓷结构。[0028]经烧结而成的球形陶瓷填料直径在7厘米、开孔率为92%、平均孔径在7毫米、空隙率为86%。用于蒸馏挥发性有机溶液乙醇，测得其理论塔板数为8.6，分离度R值为0.89，耐腐蚀系数为1.2。
[0029]对实施例1-5制备的填料进行性质考察，并与现有填料进行对比，结果如表1所示:
[0030]表1
[0031]