Progress in Preparation Technology of Porous Ceramics for High Temperature Dust Filtration

With the rapid industrialization and urbanization,the demand for air quality management is more and more urgent.High temperature dust filtration is one important environmental management technology.Porous ceramics are used as filter materials in the field of high-temperature dust filtration because of their unique advantages such as high filtration efficiency,as well as high temperature stability,particle loss resistance,corrosion resistance and durability.This paper mainly introduced several common preparation techniques of porous ceramics,including the traditional organic foam impregnation method,foaming method,in-situ combustion method,pore-forming method and other new methods such as the template method,gel injection molding method,freeze-drying method,multi-component co-precipitation method and hydrogel method.The principle,advantages and disadvantages of these preparation technologies and their research status were described.The application of these technologies in the field of high temperature dust filtration was briefly reviewed.Finally,the application prospect of the porous ceramics in the field of high temperature dust filtration was prospected.

离心成型复合滤筒的制备工艺及性能研究

采用离心成型工艺,以1#纤维、2#纤维、3#纤维、骨料、硅溶胶、氧化铝为主要原料,制备成耐高温复合滤筒。研究了原料配比、离心转速、不同纤维和工艺参数对复合滤筒性能的影响。结果表明:按离心转速为1000 r/min,纤维和粉料的质量比为1∶1.5,布料速度为0.6 m/s,纤维比克值接近210 mL(5 g),在150℃烘箱固化12 h,可获得表层致密性更高、层状结构明显、纤维分布更均匀、内外壁平整的复合滤筒,其C环抗压强度达到0.581 MPa,气孔率达到80.7%,压降为553 Pa。

410 t/h燃煤电站高温除尘技术试验研究

针对燃煤电站SCR脱硝技术中高浓度飞灰造成的催化剂使用寿命缩短、大量氨逃逸及空气预热器堵灰的问题,将高温除尘器布置在SCR反应器之前。在410 t/h燃煤锅炉上对高温除尘技术进行了工程示范研究,分析了高温除尘器的除尘特性对下游脱硝单元和空气预热器性能的影响。结果表明:在70%和90%锅炉负荷下,高温除尘器出口烟尘平均质量浓度均小于8 mg/m3;90%负荷下,烟气流经高温除尘器的压降仅为500 Pa左右,大幅低于传统布袋除尘器的烟气压降;与典型的超低排放烟气后处理技术相比,应用高温除尘器能实现在相同脱硝效率下显著降低SCR反应器的烟气压降,并能减少相应的气氨消耗量与氨逃逸量;与常规布置布袋除尘器的锅炉环保岛相比,高温除尘器+SCR脱硝单元+空气预热器的模块的烟气压降可降低约500 Pa。

高温除尘脱硝一体化联合钠碱法脱硫工艺在锂冶炼转型窑烟气净化中的应用

锂冶炼多以锂云母和锂辉石为原料,采用回转窑内进行火法冶炼,产生的烟气含有大量的重金属粉尘、SO_(2)和NO_(x)。以某5万t/a电池级锂盐项目回转窑烟气净化为对象,探究锂冶炼烟气的特点,选择高温尘硝一体化联合钠碱法脱硫工艺净化烟气,对工艺流程、各系统配置、核心设计参数进行详细说明,并提供了现场运行数据。烟气经过该工艺除尘脱硝脱硫后,装置出口净烟气SO_(2)浓度均低于100 mg/Nm^(3),NO_(x)浓度低于100 mg/Nm^(3),粉尘排放浓度低于10 mg/Nm^(3),各项参数达到超低排放要求,为同类锂行业火法冶炼窑尾烟气净化设计提供参考。

高温雾化降尘效率关键影响参数研究及优化

为稳定提高高温环境中的雾化降尘效率,引入蒸发率构造的液滴蒸发因子,利用数值仿真模拟高温环境下的雾化过程,探索喷嘴结构、雾化性能和高温降尘效率之间的交互影响规律;采用L25田口方法设计试验,选取X旋流压力喷嘴的出口直径、进口压力、轴向距离作为关键参数,探究各参数对雾化性能的影响,获得最优参数组合。研究结果表明:雾化区受温度的影响,液滴质量浓度是提高高温雾化降尘效率的关键指标;3个关键参数的重要性由高到低依次为轴向距离、进口压力、出口直径;在HIB钢热轧工艺中,最优关键参数组合为喷嘴出口直径2 mm、进口压力8 MPa、轴向距离90 cm。高温降尘效率提高到80%以上。

铜冶炼高温电除尘试验研究

为了实现铜冶炼高温烟气粉尘的高效脱除,本文分析高温烟气领域除尘技术研究现状,搭建了基于铜冶炼烟气工况的高温电除尘中试装置,分析了炼铜粉尘的形貌、粒径等特性,研究了不同烟气流速、电压对除尘效率的影响,得出电除尘关键参数最佳设置方法。结果表明,高温电除尘器烟气流速为0.48 m/s时,烟气颗粒既不会造成高温电除尘器严重积灰,也不会导致大量颗粒大量逃逸,除尘效率最佳;电场电压越高,出口粉尘浓度越低,除尘效率越高,实践中要在满足除尘效率的前提下寻找能耗最低的电压值。在福建某铜冶炼厂进行高温电除尘技术工程应用试验,测试结果表明,高温电除尘器出口烟气含尘浓度由2.19 g/m^(3)降至62 mg/m^(3),除尘效率大于97.1%。

高温气体除尘陶瓷纤维膜的研究进展

能源、冶金、化工等工业生产中会排放大量高温含尘烟气,而传统高温烟气处理技术存在热能损失、工艺复杂、成本较高等问题.陶瓷纤维膜凭借其孔隙率高、透气性好、耐高温、耐腐蚀等优点,成为高温气体除尘领域的关键材料.低成本开发高强度陶瓷纤维膜成为重点研究方向.本文重点整理了陶瓷纤维膜制备技术(真空抽滤成型、纤维缠绕技术、纺丝技术及模具成型技术)的研究进展,介绍了陶瓷纤维膜除尘机理及性能,并对其发展前景做了分析和展望.

工业硅矿热炉环保能源岛余热回收及烟气超净系统高温净化工艺研究

本文以国际领先的高温过滤技术为基础,创新性的提出了“高温除尘、中温SCR脱硝、干法脱硫、两级热能深度回收利用协同能源环保工艺”解决方案,解决工业硅矿热炉烟气环保超低排放治理及热能深度回收难题。其具有技术成熟、稳定可靠、用地节约、运行费用低、发电量增加等特点。

高温气体净化用金属多孔材料的发展现状

在现代工业生产中,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、沼气工艺及环保等。本文论述了高温气体净化除尘工艺技术中所需关键过滤材料的发展现状、目前存在的问题及发展的方向。提出金属丝网多孔材料和金属毡的应用将推动高温过滤技术的工业化应用,加快能源和环保技术的发展。

煤气化合成气除尘用过滤器研究进展

当前,世界各国均在研究洁净煤燃烧技术中高温干法除尘技术,其中高温合成气除尘是煤发电和煤化工行业的重要工序。煤气化合成气除尘用过滤器一直都是材料研究者的重要课题之一。综述了国内外对于合成气除尘用过滤器的研究现状,介绍了高温陶瓷过滤器、失效保护过滤系统和烧结金属过滤器的研究进展。为了改善陶瓷过滤器的固有缺点,提高其可靠性和稳定性,10年来各国材料研究者作了大量的工作,成绩突出。而对金属除尘过滤器的研究除了要求符合合成气工况使用要求外,降低制备成本也是一项重要内容。

颗粒移动床高温除尘工艺与设备的研究开发(Ⅰ)冷试结果及其理论分析

在错流式颗粒移动床除尘冷试装置上进行了冷态实验研究，对移动床除尘效率进行了实验测试和理论分析，建立了模拟过滤过程的数学模型并与试验结果进行了比较。

颗粒床除尘器高温实验研究

针对工业界的高温除尘问题,采用固体颗粒床除尘方式,对砂砾作为过滤介质的可行性和实用性进行了研究.通过对颗粒床除尘器高温条件下的实验研究,探讨了不同工况时除尘效率和压力损失的变化规律.推导了除尘效率和压力损失与温度的关系,并与实验结果作了比较.结果表明,随着烟气温度的升高,除尘效率和压力损失均逐渐增大.

无机膜在高温气体除尘中的试验研究

用α-Al2O3无机膜,研制了无机膜高温气体除尘的实验装置,并进行了有关的数据测试.结果表明,无机膜分离技术用于高温气体除尘领域是可行的,其总除尘效率大于99.7%,对0.1μm以上粉尘的分级除尘效率为100%.为该领域的深入研究提供了有价值的参考.

冶金烟气微孔陶瓷管膜研制及深度除尘应用的研究

提出了将SiC、Al2O3等原料等静压成型后烧制成多孔陶瓷基体,再通过多次浸浆、干燥达到所需膜厚度后,采用热喷涂制成非对称陶瓷复合膜管的新工艺技术.研发出能够处理高温烟气的微孔陶瓷管复合膜除尘器,应用到冶金高温烟气中进行深度除尘和净化.采用了SEM、EDS等手段对多孔陶瓷基体和微孔复合膜进行表征,结果表明其具有良好的微孔结构和物理性质.自行设计了一套测定过滤效率的冷态试验装置模型,并通过实验确定了合理的参数.

煤炭热力学高效和化学高价值利用新工艺

提出一种煤炭热力学高效和化学高价值利用新工艺(TCCUC),包括煤炭拔头技术—半焦富氧直燃制备燃气轮机高温工质系统—燃气发电—蒸汽发电系统—CO2捕集技术—干馏拔头产物提质处理技术六个技术模块。该工艺通过煤干馏拔头和焦油加氢等技术,对煤中大分子碳氢化合物进行适当热解和对热解产物焦油加氢处理得到高价值的碳氢液体燃料,实现煤炭的化学高价值利用;通过高温过滤、半焦直燃、燃气轮机与蒸汽轮机相结合等方法,实现对煤炭燃烧过程中高位热能的充分利用,进一步提高热-电联产效率。

泡沫陶瓷过滤煤气技术研究

介绍用泡沫陶瓷片作为过滤元件进行模拟高温焦炉煤气除尘 ,采用一种新的除尘工艺 ,增加了有效工作时间 ,避免了传统工艺很容易堵塞的弊端 ;并对相关实验数据进行了记录分析 ,充分验证了实验方案的有效性 ;最后 ,对泡沫陶瓷的相关应用作出探讨性的预测。

陶瓷高温除尘技术的研究进展

许多国家都在研究陶瓷高温干法除尘技术 ,主要用在洁净煤燃烧联合循环发电技术中。讨论当前陶瓷高温除尘技术概要和国内外各种高温除尘技术及其研究状况 。

高温气体除尘技术及其研究进展

介绍了几种常用且有效的高温气体除尘技术及其研究进展,包括:陶瓷过滤除尘技术、颗粒层过滤除尘技术、金属微孔过滤除尘技术、旋风除尘技术、静电除尘技术,其中,颗粒层过滤除尘技术是最有发展前途的可用于IGCC和PFBC-CC(增压流化床联合循环)的高温除尘技术之一,指出高温除尘技术需要解决的问题是高温下延长滤材寿命、优化滤材再生技术、提高过滤效率。分析表明,高温除尘技术具有广阔的工业应用前景。

粉尘比电阻影响因素分析及应对措施

详细介绍了粉尘比电阻的主要影响因素,并从烟气调质、电除尘器设计等方面对粉尘高比电阻提出了应对措施.

高温气体过滤除尘材料的研究进展

高温介质过滤除尘技术的关键是高温过滤材料,本文主要介绍了金属多孔材料和陶瓷多孔材料以及新型过滤材料各自的特点和最新研究进展,其中金属陶瓷复合膜等新型多孔材料因克服了陶瓷材料密封性、抗热震性差以及金属材料制备困难、稳定性差等缺点,成为高温气体除尘材料研究者关注的焦点。