一、高温表面过滤除尘器的开发研究
目前,国内外新开发的高温除尘器除了高温过滤器外,普遍存在着除尘效率较低的弊病,尤其对5μm以下微粒的捕集远远达不到高温烟气净化的要求。高温过滤器在分离效率上与其他类型除尘器相比有较大的优越性。但开发高温过滤器存在着一个瓶颈——高温高效滤材,滤材的研究严重制约高温过滤器的工业应用。
从目前国内应用情况看,超过250~300℃以上的布袋除尘器的工业应用基本还是 空白。即使有高温金属烧结滤材,其价格都很昂贵,一般在8000~10000元/㎡,与我国的国情不符。因此,迅速开发高温表面过滤器将是 当前高温除尘研究中所迫切解决的课题。
上海化工研究院正在开发的高温表面过滤器。这种过滤器的滤材仅仅起一个支撑滤饼骨 架作用,利用可编成控制器(PLC),使系统始终维持一个最 佳的滤饼厚度,通过该最 优的滤饼层,实现对高温含尘气体的过滤,因此也称为全滤饼式过滤器,该过滤器具有以下特点:
a.耐高温。采用特殊的不锈钢滤料,可用于600~1000℃温度。
b.超高效。通过控制最 佳滤饼厚度及过滤风速,使含有φ5μm微粒的烟气排放浓度可控制在5mg/m³(标)以下。
c.易于清灰。由于采用特殊清灰方式和滤料的优异再生性能,所以适用于粘附性强及吸湿性强的粉尘。
d.阻力损失低。过滤层的阻力一般控制在200~300Pa。
e.操作维护方便。
高温表面过滤器己完成实验室工业规模试验工作,从原理及结构上进行了探索,并结合工程放大取得了较为理想的结果。例如在粉尘粒度dp=3.85μm,滤料目数150目,过滤风速0.6m/min 的条件下,出口浓度小于5mg/m³(标)。该过滤器目前正在建立热态试验的示范装置。
二、高温除尘技术开发研究的前景
当前,世界上石油藏量日益紧缺,以煤为原料已成为化工生产的重要途径。我国是 世界上第 三大能源生产国和第 二大电为生产国,煤炭已占我国总能源的3/4,燃煤电力提供了90%以上的热力和电力,煤电约占总电力生产的80%,如何充分、合理地利用资源是 我国乃至世界各国都十分重视的一大技术课题,因此发展洁净煤技术是 实现工业可持续发展的重大战略步骤,其中一个关键在于高温除尘技术的开发。
新近开发的以煤为原料用变压炉生产甲醇的工艺路线,尽管温度不高(220~350℃),但却要求系统出口粉尘浓度小于5mg/m³(标)。德士古加压煤气化制合成氨的生产过程中,1100~1400℃高温高效除尘器是 其关键设备之一。煤加压态流化燃烧及整体煤气化联合循环发电技术(PFBC/IGCC)是 世界上许多先进国家大力发展的一项高新技术,也是 我国“九五”攻关项目,该技术不仅可以大大地提高发电厂的热效率,还可以极大地降低对大气的有害污染,并且可以简化流程、降低成本。目前,我国该除尘技术已进入中试,这一技术的一个难点就是 要求对进入燃气透平高达900~1300℃的气体除尘,为了减少固体颗粒对透平机叶片的高速冲蚀与高速熔蚀,要求进入燃气透平气体中,0~4μm颗粒含量小于19.9mg/m³(标),4~5μm颗粒含量小于2.3mg/m³(标),颗粒大于5μm的小于0.3mg/m³(标),即总要求固体颖粒含量小于22.5mg/m³(标)。
炼油厂大量的流态化催化裂化装置中要求600℃左右的高温烟气中回收催化剂及能量。我国国内磷肥厂每年有千万吨废法一一磷石膏无法利用。美国和德国已采用磷石膏为原料来生产水泥和硫酸,焙烧温度达900℃。因此工艺上也要求解决高温除尘闷题。
在冶金工业、核工业及建材工业中存在大量的高温烟气除尘问题:如德国居时希(Julich)原子能研究中心,采用干法过滤净化反应堆冷却系统废气;挪威ELKGMA/S用Bekipox滤料对铁合金电弧炉的烟气进行处理;国内众多金属冶炼中高炉、转炉、电炉及平沪,建材工业中水泥回转窑,橡胶工业中碳黑炉等产生的高锡烟气均采用落后的逐次降温湿法除尘或常、中温过滤(<200℃),其工艺流程长、除尘设备多,同时高品位热能未得到充分利用。
我国是 一个农业大国,耕地面积14.9亿亩。化肥是 农业的基础,2000年全国化肥需求里约定1.6亿t。化肥产品结构中,氮肥是 主要的支住,我国正在运行中采用煤气生产氮肥的厂家有809家。
现有氮肥厂包括城市煤气厂,大多数造气炉除尘仍采用较落后的盲肠式惯性除尘器或湿法除尘:前者除尘效率很低,造成严重的环境污染;后者不仅高品位的热能不能回收,浪费了大量水资源,同时造成了二次污染。
我国现有国外引进的电石炉炉气除尘,常采用湿法降温除尘,热能浪费严重,所以研制高温除尘器对解决装置的除尘问题已势在必行。
90年代,上海焦化有限公司(原上海焦化厂)与美方合作实施三联供煤气化工程,U-Gas气化炉生产的高温煤气温度在900℃以上,三联除尘系统仍沿用传统的三级旋风分离器除尘方法,致使进入废锅的煤气粉尘含量高达40~60g/m³(标),虽经多年努力,特别是 从1997年起将单台气化炉的煤气产量降下来,但煤气中粉尘含量仍在15~20mg/m³(标),导致废锅极易磨损与堵塞。
钢铁厂食品级CO2变压吸附(PSA)系统中必须对炉窑气予以净化处理,含尘气体温度为300℃,基本要求除尽1~2μm的颗粒,使进入PSA系统的变换气含尘浓度小于5mg/m³(标)。国内技术市场上象这样要求对高温含尘气体高效除尘的例子是 不胜枚举的。
综上所述,日趋严格的环保要求迫切需要高温高效气固分离技术的开发,发达国家如美、德、日正努力控制烟气含尘排放趋向目视为“零”的浓度(即除尘器出口浓度接近大气中的含尘浓度)。因此21世纪的我国必将是 一个愈来愈重视环境问题的国家,其环保技术市场将是 巨大的。
泊头市汇友除尘器附件有限责任公司(http://www.hyccgw.com)具有强大的研发和生产能力的专业,已经形成规模生产,具有制造各类单机布袋除尘器的生产能力,产品畅销国内众多矿山、食品、石化、家具企业。
收尘器整机厂家 http://www.hyccgw.com/ccsbxl/ccsbxl.html
小型除尘器 http://www.hyccgw.com/ccsbxl/djcc.html