Tecnología de separación de membrana de cerámica en limpieza de gases de combustión de alta temperatura

Los gases de combustión industriales de alta temperatura a menudo contienen gases dañinos para el medio ambiente, como óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre y dioxinas. Estos gases deben eliminarse antes de que puedan eliminarse mediante procesos como la oxidación catalítica, de lo contrario, las partículas de hollín en el gas de alto contenido de polvo se adherirán y la eficiencia catalítica del portador de catalizador disminuirá. El proceso tradicional es primero enfriar el gas de combustión de alta temperatura (refrigeración por agua) y luego eliminar el polvo. Dado que la mejor temperatura de trabajo de muchos catalizadores excelentes está por encima de 300 ℃, los gases de combustión después de la eliminación del polvo deben calentarse en el proceso posterior, que consume mucha energía.

Las membranas y soportes cerámicos contienen una gran cantidad de estructuras de poros finos, lo que les da una gran superficie específica. La superficie de estos poros es un buen portador para el catalizador, y después de que el catalizador se carga en esta superficie, se puede realizar la purificación de los gases de combustión de desulfuración y desnitración mientras se elimina el polvo. La tecnología integrada no solo puede reducir el volumen y la inversión del equipo, sino también reducir los costos operativos del equipo.

1. Breve Introducción de dificultades en la limpieza de gases de combustión a alta temperatura

En la actualidad, las tecnologías de eliminación de polvo en el hogar y en el extranjero incluyen principalmente eliminación de polvo ciclónico, eliminación de polvo de bolsa, eliminación de polvo eléctrico, eliminación de polvo de bolsa, filtro de polvo de cama granular móvil, porosoMembrana inorgánicaFiltración y otros métodos de eliminación de polvo. La eliminación de polvo ciclónico tiene una eficiencia de eliminación de polvo deficiente y no puede cumplir con los requisitos de emisión de Protección Ambiental, que generalmente solo se usa para desempolvar previamente. La eliminación de polvo de la bolsa está limitada por la resistencia a la temperatura y la resistencia a la corrosión del material del filtro. La Temperatura de uso no puede ser demasiado alta. Generalmente, se usa por debajo de 250 ℃, lo que obviamente no puede satisfacer las necesidades de purificación de gases de combustión a alta temperatura. La eliminación de polvo eléctrico tiene problemas como descarga de corona inestable, corta vida útil del electrodo, sensibilidad a los componentes de los gases de combustión y aislamiento a altas temperaturas. Tampoco es adecuado para uso a largo plazo a altas temperaturas (generalmente por debajo de 380 ° C). El Filtro de polvo de lecho granular móvil es resistente a altas temperaturas y corrosión, pero su eficiencia de filtración aún no es ideal, y la concentración de emisión de polvo es alta. Las membranas metálicas y el material de filtro de metal son costosos y sus aplicaciones son limitadas debido a su incapacidad para resistir la corrosión y el desgaste. Entre otros métodos de filtración, las tecnologías de eliminación de polvo que se han estudiado o se están estudiando incluyen filtros tejidos de cerámica, filtros de fibra cerámica, etc. La Eficiencia de filtración de estos filtros puede alcanzar más de 99%, pero todos tienen problemas como baja resistencia, fácil bloqueo.

2. Aplicación de la tecnología de separación de membrana cerámica en la limpieza de gases de combustión de alta temperatura

El elemento filtrante del filtro de membrana cerámica consiste en múltiples tubos cerámicos dispuestos en haces de múltiples grupos, o dispuestos en una determinada disposición, y colocados en el TUBESHEET en el filtro. La disposición de los elementos filtrantes considera principalmente la distribución del flujo de aire y otros factores, Y los elementos filtrantes controlan principalmente la precisión de la capa de filtración por membrana y la torta de ceniza formada en la superficie de la capa de membrana. Los filtros de membrana de cerámica se han utilizado en la gasificación de carbón, incineración de residuos, pirólisis de residuos, fusión de metales ferrosos regenerados, recuperación de metales preciosos, purificación de metales de lecho fluidizado, instalaciones de calderas, fabricación química y fusión de vidrio, y otros campos, con importantes efectos de eliminación de polvo.

Proceso 2,1 de la tecnología de separación de membrana cerámica de limpieza de gases de combustión de alta temperatura

La estructura asimétrica del elemento de membrana cerámica tiene las características estructurales de pequeño tamaño de poro de la capa de separación de membrana y gran tamaño de poro de la capa de soporte. Uno de los propósitos de este diseño es reducir la resistencia durante la filtración, porque es la membrana que realmente desempeña el papel de filtración y separación. En segundo lugar, el gradiente de tamaño de poro se cambia de modo que la mayoría de las partículas de hollín quedan atrapadas cuando pasan a través de la superficie de la membrana. Las partículas que pasan a través de la capa de separación son cada vez más grandes debido al tamaño del canal, y la fuerza de adsorción es cada vez más pequeña, por lo que no es fácil ser bloqueado por la adsorción en los canales de la capa de soporte, para lograr el propósito de la separación eficiente.

2,2 ventajas de la tecnología de separación de membrana cerámica en la limpieza de gases de combustión de alta temperatura

ElMembrana de cerámica porosaEl filtro tiene ventajas sobresalientes como altaResistencia a la temperatura, resistencia a la corrosión, alta resistencia mecánica, estructura estable y sin deformación, larga vida útil, y puede lograr la regeneración funcional a través de muchas veces de la limpieza, por lo que se considera una de las mejores opciones de eliminación de polvo en gases de combustión a alta temperatura. En comparación con los colectores de polvo ciclónico, los colectores de polvo húmedo, los colectores de polvo de bolsa y los precipitadores electrostáticos de alta eficiencia, el filtro de cerámica porosa tiene una mayor eficiencia de eliminación de polvo, superando el 99.9%, y su rendimiento de filtración, especialmente la eficiencia de filtración para partículas de polvo ultrafinas por debajo de PM2.5 no tiene comparación con otros colectores de polvo. Además, el material de Filtro cerámico poroso no causará contaminación secundaria, y es uno de los materiales más adecuados y prometedores para la purificación profunda de gases de combustión que contienen polvo a alta temperatura.

3. Perspectiva de la tecnología de separación de membrana cerámica en la limpieza de gases de combustión de alta temperatura

Con el desarrollo de la tecnología de gasificación de carbón, la tecnología de licuefacción de carbón, la tecnología de fluidización, la tecnología de carbón limpio y la tecnología de ingeniería de polvo, las membranas de cerámica para la purificación de gas polvoriento de alta temperatura están bajo demanda urgente. Para esto, el desarrollo posterior de la nueva investigación de la tecnología de material de filtro de membrana cerámica, la mejora de la calidad del producto y la reducción de los costos de producción son de gran importancia para la mejora del nivel de industrialización. El desarrollo de la tecnología de purificación de membrana cerámica para gases de combustión industriales de alta temperatura que contienen polvo puede reducir efectivamente la concentración de emisión de humo y polvo, reducir las emisiones de partículas PM2.5 en gases de combustión industriales, Y recuperar energía térmica de alto grado en los gases de combustión. Es necesario mejorar el nivel de coordinación entre el desarrollo industrial y el medio ambiente y hacer contribuciones positivas al desarrollo sostenible y la construcción de una sociedad respetuosa con el medio ambiente para mejorar la calidad del medio ambiente atmosférico.