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。

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。

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.

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.

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。

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。

高温旋风分离分级效率的理论计算及其分析

旋风分离器是高温除尘技术中优先考虑的预除尘设备。以平衡尘粒模型以及相似理论原理分析为基础,给出了该分离器高温旋风分离的分级效率的计算方法,对反映其在高温状态下分离特性的参数分割粒径dc50和分布指数m进行了分析。以Stairmand高效旋风分离器为例,分级效率的理论计算结果与高温旋风分离的试验值进行了比较对照。

移动颗粒层过滤高温除尘过程结构和参数优化实验研究

高温除尘是ＩＧＣＣ和ＰＦＢＣ－ＣＣ等先进燃煤联合循环技术尚未攻克的难题。在诸多除尘技术中，移动颗粒层过滤除尘技术已被认为是最具发展前途的高温除尘技术之一。介绍首次开发的无筛移动逆流式颗粒层过滤高温除尘实验系统，并进行了高温除尘过程结构和参数优化实验研究，得到了常温和高温下结构因素和运行因素与除尘性能之间的规律。证明了无筛移动颗粒层过滤过程进行高温连续除尘不仅是可行的，而且经过一定的优化后可达到较高的除尘效率。为移动颗粒层过滤高温除尘工艺的放大和工程化积累了经验，奠定了基础。

煤炭加压气化及高温煤气净化和脱硫技术开发

北京煤化学研究所“六五”期间研究开发了6 5 0mm的加压移动床中试气化装置 ,进行了 5个煤种的半工业试验 ,为煤气工程的可行性研究、工程设计提供了可靠的数据 ;“七五”期间建立了10 0mm加压固定床及流化床气化小试装置 ,对 30余种典型气化用煤进行了试验 ,取得大量煤种加压气化特性数据输入国家煤种资源数据库 ;“八五”期间进行“联合循环发电关键技术———加压流化床气化技术”研究 ,开发建设了30 0mm的中试加压流化床气化试验装置 ,该装置与低热值煤气燃烧试验单元和燃气轮机叶片磨蚀试验单元相连接 ,进行了 5个煤种的完全气化及部分气化试验 ;从“八五”到“九五”期间进行了真实煤气的高温煤气除尘及高温脱硫技术研究。高温陶瓷过滤器试验达到大于 99%的除尘效率 ;研制开发了铁、锌、铜、锰等系列高温煤气脱硫剂 ,开发有自主知识产权的采用气流床脱硫和移动床再生的高温煤气脱硫SMOVEN工艺 ,煤气处理量为 15m3 /h ,煤气脱硫效率大于 99% 。

聚苯硫醚针刺毡在高温除尘上的应用性能研究

将聚苯硫醚(PPS)纤维制成PPS针刺毡并对其进行过滤效率、强度及透气性能测试。结果表明,PPS针织毡性能达到高温除尘的应用要求,对于粒径大于5μm的尘埃具有很好的过滤性能,过滤效率可达到100%;对于粒径0.5～5μm的尘埃,过滤效率可达90%以上,基本满足高温滤袋的过滤要求。

高温下粉尘在多孔介质中的分布试验研究

使用结构与颗粒层类似的多孔介质模拟颗粒层对高炉粉尘进行除尘,研究一定温度和粉尘浓度条件下,粉尘在多孔介质中横向和纵向2个方向上的分布.验证了过滤式除尘中粉尘初层的形成对除尘效果的重要作用,发现随着温度升高和粉尘浓度的增加,由于粉尘惯性碰撞和拦截效应增大,导致粉尘在多孔介质中纵向和横向的分布呈增加趋势,粉尘的横向弥散半径最大值出现在第三或第四片多孔介质中,且最大值约为气流入口内径的3倍.