高溫煙氣過濾陶瓷的研究及應用現(xiàn)狀_第1頁
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文檔簡介

1、1高溫煙氣過濾陶瓷的研究及應用現(xiàn)狀摘要:隨著經濟的快速發(fā)展,我國工業(yè)排放的高溫煙氣粉體日趨增多,高溫煙氣粉塵的排放不僅污染環(huán)境,而且造成大量的熱能浪費。高溫煙氣除塵再利用是一項有效利用氣體熱能的技術,其中過濾關鍵部分為高溫煙氣過濾陶瓷材料。本文主要對國內外多種高溫過濾陶瓷的研究及應用現(xiàn)狀展開對比,闡述各種高溫煙氣過濾材質的優(yōu)缺點。并指出現(xiàn)階段高溫過濾陶瓷研究及應用所面臨的問題,以期為后續(xù)研究提供參考。關鍵詞:高溫煙氣;過濾陶瓷;抗熱震性

2、1引言高溫煙氣除塵是指在高溫條件下直接對煙氣進行氣固分離,實現(xiàn)氣體凈化的一項技術,它可以最有效地利用氣體的物理顯熱、化學潛熱和動力能以及最大程度地利用氣體中的有用資源。因此,它不僅成為電力、能源和相關加工工業(yè)的研究熱點,也是過濾行業(yè)的重要研究課題。由于陶瓷材料具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性,它的工作溫度可高達1000℃,并且在氧化、還原等高溫環(huán)境下具有很好的抗腐蝕性,因此,陶瓷材料是高溫氣體除塵的優(yōu)良選材。2國外研究及開發(fā)現(xiàn)狀上世紀70

3、年代,國外就開展了對高溫氣體除塵技術的研究開發(fā)工作。早期,美國能源部開展以無機膜過濾介質為主的高溫氣體過濾除塵技術3及美國電力研究所等用直徑為10~12μm的陶瓷纖維(由質量分數為62%的Al2O3、24%的SiO2、14%的B2O3組成)編織成過濾袋,該過濾袋在816℃、0.98MPa的條件下用0.033ms的過濾速度進行試驗,除塵效率高達99.7%,壓力降為176~1489Pa[5];美國Acurex公司采用直徑為3μm的陶瓷纖維編

4、織成毯,兩面再蒙上一層陶瓷纖維布或者不銹鋼絲網,在800℃、0.98MPa條件下試驗,過濾速度為0.1ms,除塵效率可達99.9%,清灰采用脈沖空氣反吹,在高溫下反吹5104次,纖維布和毯的強度仍可滿足需求[6]。美國西屋公司開發(fā)的交叉流式無機膜過濾器,在加利福尼亞Montebelfo的Texaco汽化爐上做了8000h的示范實驗,該氣化爐的工作壓力為1.0~3.0MPa,氣體溫度為650~900℃[7]。結果表明,交叉流式過濾器極易在

5、角部斷裂并在過濾體中形成縱向裂縫。此外,日本研制的蜂房式過濾器(一般由多鋁紅柱石或堇青石制成),除塵效率達99%,耐溫400℃。美國DupuntLanxide公司生產的PRD66型試管式陶瓷過濾器外表面涂有碳化硅砂粒的強化尼龍纖維絲纏繞,內表面是滲透率較高的碳化硅剛性架,除塵效率達99%以上;日本Asahi公司生產的均質堇青石陶瓷濾管,孔徑為40~60μm,耐溫達1000℃,抗熱沖擊性較好[8]。在這些高溫陶瓷過濾材料中,最有影響的是日

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