Применение керамических фильтров в высокотемпературном газовом пылеуловительном поле

Энергетика играет жизненно важную роль в экономическом и социальном развитии, однако загрязнение окружающей среды является случайной проблемой, которую необходимо решать. Со времени реформы и открытости наша экономика достигла длительного периода быстрого роста, но экономический рост и стабильное энергоснабжение столь же неразделимы, как и мясо. Количество летучей золы, образующейся в результате потребления теплового угля при производстве электроэнергии в китае, ежегодно очень велико, и многие промышленные производственные процессы также сталкиваются с проблемами пыли. Этот вид твердых отходов, состоящий из бесчисленных крошечных сфер, содержит различные вредные компоненты, высокие затраты на хранение и серьезное загрязнение пылью, поэтому очень важно эффективно восстанавливать и рециркулировать разумным образом. Высокотемпературная очистка дымовых газов является важным процессом утилизации золы уноса, который непосредственно связан с темпами восстановления эффективных компонентов золы уноса и степенью загрязнения окружающей среды, вызванного этим процессом. Технология высокотемпературной керамической фильтрации является относительно передовой технологией высокотемпературной пыльной очистки газа в мире в последние годы.

1 основные категории технологий удаления пыли на рынке и их преимущества и недостатки

В настоящее время основные технологии удаления пыли в стране и за рубежом включают в себя удаление циклонной пыли, удаление пыли из мешков, удаление электрической пыли, удаление пыли из мешков, фильтрацию твердых частиц, пористость неорганических мембранных фильтров и т.д. Недостатки этих методов удаления пыли являются следующими:

Эффективность удаления пыли от циклонов является низкой, не может удовлетворять требованиям экологических выбросов, как правило, используется только для предварительного удаления пыли. Удаление пыли типа мешка тряпки ограничено температурной устойчивостью, коррозионной устойчивостью и другими свойствами фильтрующих сред, использование температуры не может быть слишком высоким, как правило, используется при 250 градусов, очевидно, не может удовлетворить потребности высокой температуры очистки дымовых газов. Удаление электрической пыли связано с некоторыми проблемами, такими как нестабильный сброс короны, короткий срок службы электрода, чувствительность к составу дымовых газов, высокотемпературная изоляция и т.д., и не подходит для использования при высокой температуре в течение длительного времени (как правило, менее 380 °). Фильтрующая пыль гранулированного слоя устойчива к высокой температуре, коррозии, но эффективность фильтрации не идеальна, концентрация пыли в выбросах высока. Металлическая пленка и металлические тканевые фильтры являются дорогостоящими и ограниченными в применении из-за коррозионной устойчивости и износа. Среди других методов фильтрации технологии удаления пыли, которые были изучены или изучаются, включают в себя керамические текстурированные фильтры и керамические волокна фильтры и т.д. Эффективность фильтрации этих пылеуловителей может достигать более 99%, но существует множество проблем, таких как низкая прочность, простота подключения и отказы. Керамическая мембрана и опорный кузов содержат большое количество микропоры структуры, что дает ему большую конкретную площадь поверхности. Поверхность этих пор является хорошим носителем катализатора. После загрузки катализатора на поверхность десульфурация и дезактивация могут осуществляться одновременно с удалением пыли. Керамический мембранный фильтр обладает такими преимуществами, как высокая термостойкость, коррозионная стойкость, высокая механическая прочность, стабильная структура и отсутствие деформации, и может осуществлять функциональную регенерацию посредством многократной "очистки", длительный срок службы, поэтому считается одним из лучших вариантов высокотемпературного удаления пылевых газов.

2 высокотемпературное удаление пыли керамический материал

Высокотемпературная пыль содержит много окисляющих и восстанавливающих компонентов, низкотемпературные металлические соединения и так далее. Такая среда оказывает определенное коррозионное воздействие на материалы высокотемпературного фильтра. Поэтому хорошая высокая термостойкость и химическая температура являются основными условиями для высокотемпературных элементов керамического фильтра. В настоящее время разработанные высокотемпературные керамические фильтрующие материалы в основном делятся на два вида: оксидные керамические материалы, такие как глинозем, шпинель, кордиерит, муллит и т.д.; Неоксидные керамические материалы, такие как карбид кремния, нитрид кремния и т.д. Среди них, карбид кремния материал имеет хорошую теплопроводность, высокую прочность, небольшой коэффициент теплового расширения, хорошую теплостойкость к удару и другие преимущества, является предпочтительным высокотемпературным керамическим материалом.

3. Механизм фильтрации керамического мембранного фильтра

Для фильтрации и разделения газотвердой системы механизмом удаления пыли керамического мембранного фильтра является главным образом инерционное столкновение, диффузия и перехват. Как правило, пыль с большим размером частиц попадает в ловушку, потому что размер частиц больше, чем мембранная апертура. При прохождении через мембранные микропоры пыль среднего размера оказывается в ловушке инерционного столкновения и контакта со стенкой микропоры. Небольшие частицы попадают в ловушку броунианского движения при соприкосновении с поровой стеной.

Процесс удаления пыли в основном состоит из трех этапов:

На первом этапе пылесодержащий газ попадает в керамическую мембранную трубу, а частицы пыли блокируются мембранным слоем. В настоящее время важную роль играет мембранный слой на поверхности фильтрующей трубки.

На втором этапе, с процессом фильтрации, увеличивается пыль на поверхности слоя пленки и формируется фильтр торта на поверхности пленки. В этом процессе фильтрующий торт играет важную роль в фильтрации пылесодержащих газов, что значительно повышает эффективность сбора, который также является основным этапом фильтрации.

На третьем этапе, после определенного периода работы, из-за непрерывного утолщения слоя торта фильтра, повышается сопротивление фильтрации, снижается скорость фильтрации и повышается падение давления. В это время пыль, прикрепленная к поверхности фильтрующей трубки, должна быть своевременно удалена, а керамический мембранный фильтр может быть регенерирован с помощью обратного газа, с тем чтобы восстановить его фильтрационную способность. Следует отметить, что процесс очистки керамической мембранной фильтрации в основном зависит от слоя торта, сформированного на фильтрующей трубе. В процессе очистки и регенерации чрезмерная очистка снижает эффективность фильтрации.

Керамическая мембрана, используемая в области высокотемпературного удаления газовой пыли, может не только защитить окружающую среду, добиться чистого производства, но и имеет широкий спектр экономических преимуществ. В суровых условиях высокотемпературного удаления газовой пыли применение традиционных пористых керамических материалов значительно ограничено. Поэтому развитие высокотемпературной керамической мембранны с хорошей устойчивостью к высоким температурам и тепловому удару, а также исследования по фильтрации и обратной продувке самолетов будут в центре внимания исследователей в будущем. Вместе с тем, необходимо продолжить оптимизацию производственного процесса керамической мембраны и снизить затраты, с тем чтобы как можно скорее реализовать индустриализацию применения керамической мембраны в области высокотемпературного удаления пыли.