高温烟气过滤陶瓷的研究及应用现状

随着经济的快速发展,我国工业排放的高温烟气粉体日趋增多,高温烟气粉尘的排放不仅污染环境,而且造成大量的热能浪费。高温烟气除尘再利用是一项有效利用气体热能的技术,其中过滤关键部分为高温烟气过滤陶瓷材料。本文主要对国内外多种高温过滤陶瓷的研究及应用现状展开对比,阐述各种高温烟气过滤材质的优缺点。并指出现阶段高温过滤陶瓷研究及应用所面临的问题,以期为后续研究提供参考。     

陶瓷膜在高温燃煤烟气净化中的比选研究

采用三种材质不同的陶瓷膜对某燃煤电站高温烟气进行了过滤性能和清灰再生性能的实验研究。主要考查了过滤速度及粉尘浓度对陶瓷膜过滤效率的影响,结果表明,过滤速度越大,过滤效率越高;粉尘浓度增加,过滤效率升高。在模拟实际电厂条件下,氧化铝陶瓷膜的过滤性能优于堇青石陶瓷膜和莫来石陶瓷膜,且清灰再生效果也最佳,是高温燃煤烟气净化的合适材料。     

高温烟气过滤用多孔陶瓷材料的研制

以氧化铝纤维和玻璃粉为主体材料,活性炭粉为造孔剂,通过半干压成型工艺制备了高温烟气过滤陶瓷.详细研究了玻璃粉含量、造孔剂含量以及烧成温度对材料过滤阻力、抗折强度、显气孔率等性能的影响,并对原料配方和烧成制度进行了优化,最优配方为:氧化铝70wt%、玻璃粉30wt%、外加造孔剂25wt%、羧甲基纤维素钠8wt%,最佳的烧成温度为1100 ℃,制得的高温烟气过滤陶瓷抗折强度8.9 MPa,过滤阻力95 Pa,显气孔率达59%.     

利用FeAl膜过滤材料处理高温烟气的实验研究

为了研究利用FeAl膜过滤材料净化处理冶炼炉高温烟气的可行性,用新型FeAl膜过滤材料制作成烟气过滤净化装置,实验模拟了高温烟气过滤净化过程。在不同工况下进行测试,根据测得的实验数据,计算出过滤效率。实验结果表明,FeAl膜过滤材料制作成烟气过滤净化装置用于冶炼炉的高温烟气过滤不仅是可行的,同时因为简化了原有的工艺流程,减少了设备投入费用,而且过滤效率高,运行稳定可靠,具有广阔的市场前景,有非常显著经济效益和社会效益。     

我国用于袋式除尘器的过滤材料

针对我国大气污染物的排放特点,袋式除尘是比较合适、运行稳定可靠的一项烟气除尘技术。介绍了过滤材料的分类,袋式除尘过滤材料的结构以及应用于高温腐蚀性烟气过滤中过滤材料的几种纤维性能,重点介绍了高性能聚四氟乙烯纤维在过滤材料中的应用。     

高温气体过滤除尘技术和材料开发进展

叙述了国内外高温除尘技术进展和发展趋势,介绍了多孔材料的选择方向、过滤机理和陶瓷材料的过滤特性,认为新型过滤材料--多孔陶瓷材料优点突出,在高温烟气(或煤气)干式除尘方面有着广阔的应用前景.     

高温气体过滤技术及装备发展概况

随着洁净煤发电技术的发展及环保要求的提高，高温气固分离技术取得了重要的进展。本文阐述了在高温过滤材料方面，经过了早期的金属多孔材料、均质陶瓷多孔材料、纤维增强陶瓷复合材料、金属合金及金属间化合物多孔材料等四个阶段的探索，逐渐形成了陶瓷粉末、陶瓷纤维、金属粉末、金属纤维和金属丝网等多种高温气体过滤元件，催化与过滤复合元件近年来也逐渐得到工程应用。此外，在高温过滤元件表面粉尘层结构、脉冲反吹循环再生、高温过滤器结构设计及实时运行优化等方面都取得了重要的技术进展。目前，高温气体过滤技术及装备已在煤气化、催化裂化、冶金及垃圾焚烧处理等方面得到了广泛的应用，其适用的温度范围为260~650℃，压力范围从常压到6.0MPa，过滤效率达到了99.9%以上，可有效除净1μm以上的颗粒，净化后气体中的颗粒物含量低于5mg/m³。指出随着国家经济转型和环保排放要求的提高，高温气体过滤技术在产品质量升级、高温余热利用及颗粒物排放控制等领域具有更加广泛的应用前景。     

热气体净化用的高温陶瓷过滤材料

从分析热气体净化用高温陶瓷过滤材料的性能特点着手，重点论述了高温陶瓷过滤材料的材料体系及结构设计、制备工艺以及应用。     

山东工业陶瓷研究设计院有限公司

高温高压陶瓷飞灰过滤器是煤气化技术中粗煤气合成气净化的重要设备单元,也是煤制油、生物质气化、油页岩气化的关键设备之一,另外在石化、冶炼、电力等领域也被广泛应用。高温陶瓷膜过滤材料具有耐高温、耐高压、过滤效率高、使用寿命长等优点。以其为核心过滤介质的陶瓷膜高温高压飞灰过滤器成为高温气体净化领域的首推设备。山东工业陶瓷研究设计院作为国家工业陶瓷技术的引领者,是国内最早致力于高温陶瓷膜材料及飞灰过滤器的研制单位。公司依靠国家工业陶瓷工     

烟气多污染物协同处理催化陶瓷过滤管的研究进展

燃烧烟气中各污染物的排放是大气污染的最主要来源，针对烟气多污染物的治理意义重大。本文综述了国内外目前关于烟气多污染物脱除的两种技术，即传统串联脱除技术和一体化协同脱除技术。相比于传统串联脱除工艺，多污染物一体化协同脱除技术具有占地面积小、运行费用低、应用领域广的优点，是烟气多污染物治理的发展趋势。而陶瓷过滤管催化剂技术以其独有的非对称、孔径梯度变化的结构特性，成为一种极具应用前景的一体化协同脱除新技术。国内外关于陶瓷过滤管催化剂的研究主要从过滤管元件的选材和负载脱硝催化剂的工艺方法这两方面，围绕过滤管催化剂的催化活性、过滤压降及性能稳定性的进行研究，取得了一定的成果。结合当前陶瓷过滤管催化剂的研究现状，对今后烟气多污染物陶瓷过滤管催化剂技术的发展提出了建议。     

高温旋风除尘器在锅炉烟气除尘中的应用

锅炉烟气经省煤器后进入SCR脱硝催化剂反应器脱除氮氧化物,为了防止烟气中的粉尘对催化剂的危害,提高催化剂的使用寿命,保证烟气脱硝的高效运行。在省煤器之后加上高温烟气除尘器,废气经除尘后达到了目的,而且最大程度地减少了热量损失,实践证明此项改造是成功的。本文探讨了如何进行高温烟气除尘器的设计,并介绍了高温多管陶瓷旋风烟气除尘器的结构。     

高温除尘过滤材料的研究

在现代工业生产过程中,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、冶金工业、玻璃工业以及环保领域等。高温工业气体含有大量的物理热、化学潜热及可利用的物质,如固体催化剂,它的合理利用有十分巨大的经济价值。高温气体除尘技术的核心是高性能过滤材料。文章介绍了当前高温气体除尘用过滤材料的特点以及过滤材料国内外研究现状和发展趋势。     

芳纶滤料的耐久性实验研究

袋式除尘器因其效率高,能够适用于各种性质粉尘的特点,在各行业中获得了广泛的应用。然而,在高温烟气净化过程中不同组分气体作用于袋除尘器滤料,会加速滤料的老化,缩减滤料的寿命。芳纶滤料具有十分优异的力学性能、稳定的化学性能和理想的机械性能,是高温烟气过滤最合适的滤料之一。通过实验研究了温度、作用时间和气体环境对芳纶滤料强力特性的影响,结果显示,在空气和氮气气氛下,随温度上升、处理时间延长,芳纶产生了热交联和氧化交联,其经向和纬向强力增大后减小,在220℃左右达到最大值。     

基于空冷的疏水陶瓷膜冷凝器用于烟气脱湿过程强化的实验研究

以环境空气为冷源,采用硅烷接枝的疏水Al₂O₃陶瓷膜构建膜冷凝器开展烟气脱湿实验。对比了疏水陶瓷膜与传统疏水钢管的冷凝性能;系统考察了烟气流量、烟气温度、吹扫因子、吹扫气温度、跨膜压差等过程参数对疏水陶瓷膜水回收性能的影响;比较了疏水陶瓷膜冷凝器(空冷)与亲水陶瓷膜冷凝器(水冷)的冷凝性能。结果表明,相同水接触角下(120°),多孔陶瓷膜的烟气温降是致密304钢管的1.3~2.5倍,疏水陶瓷膜能有效强化冷凝传热。疏水陶瓷膜的过程水通量随烟气流量、烟气温度、吹扫因子的增加而上升,随跨膜压差、吹扫气温度的增加而降低。过程水回收率随烟气流量、跨膜压差、吹扫气温度的增加而降低,随吹扫因子的增加而增加,随烟气温度的增加先上升,然后趋于稳定,而后下降。实验工况下,疏水陶瓷膜实现了0.6~5.2 kg·m^-2·h^-1的水通量和7.6%~57.4%的水回收率。低冷却介质流量下,基于水冷的亲水陶瓷膜的烟气冷凝性能更优异;随着冷却介质流量的上升,疏水陶瓷膜的冷凝性能迅速提升,并达到亲水陶瓷膜的性能。疏水陶瓷膜冷凝器在气体脱湿和水分回收领域有广阔的应用前景,将为改善工业过程的“能源-水资源-环境”关系助力。     

活性陶瓷滤料过滤器在高浊度含油水处理中的应用

针对高浊度含微量油原水,采用活性陶瓷滤料过滤器替代传统的多介质过滤器和活性炭过滤器作为化水制水预处理工艺。对活性陶瓷滤料的特性和过滤原理、活性陶瓷滤料过滤器系统组成进行了介绍,结合某钢厂化水站采用中水作为水源水制备锅炉补充水的工程实例,对活性陶瓷滤料过滤器的运行效果进行了分析。     

陶瓷过滤器脉冲反吹全过程的瞬变流场计算

采用二维轴对称非稳态流动模型对陶瓷过滤器脉冲反吹全过程中滤管内外的瞬变流场进行了数值模拟,所计算的滤管外径向速度波形与实验测定结果基本吻合,给出了从正常过滤过程到脉冲反吹结束的全过程中引射区域和滤管内速度场及温度场的变化, 分析了反吹气体温度对滤管内温度分布的影响.模拟结果表明,过滤器的操作温度与反吹气体温度差提高,会加剧滤管轴向方向脉冲清灰不均匀性.     

非均粒悬浮液的陶瓷膜错流深滤速度研究

根据使用陶瓷膜中存在的问题,并以非对称陶瓷膜结构特点为基础,提出了以陶瓷膜支撑层（深层）与膜层共同作为过滤介质的一种新的陶瓷膜错流深层过滤方式。用非均粒径高岭土悬浮液,经过自行设计的实验流程和错流过滤器,进行了陶瓷膜错流深层过滤等实验。对取得的实验数据进行分析对比,得到了在相同操作条件下新方式比传统错流膜过滤的过滤阻力...