Technologie de séparation des membranes en céramique dans le nettoyage des gaz de combustion à haute température

Les gaz de combustion industriels à haute température contiennent souvent des gaz nocifs pour l'environnement tels que les oxydes d'azote, les oxydes de soufre et les dioxines. Ces gaz doivent être dépoussiérés avant de pouvoir être éliminés par des processus tels que l'oxydation catalytique, sinon les particules de suie dans le gaz à haute teneur en poussière adhéreront et l'efficacité catalytique du support du catalyseur diminuera. Le processus traditionnel consiste d'abord à refroidir les gaz de combustion à haute température (refroidissement par eau), puis à éliminer la poussière. Étant donné que la meilleure température de travail de nombreux excellents catalyseurs est supérieure à 300 ℃, les gaz de combustion après le dépoussiérage doivent être chauffés dans le processus ultérieur, qui consomme beaucoup d'énergie.

Les membranes et supports en céramique contiennent un grand nombre de structures à pores fins, ce qui leur donne une grande surface spécifique. La surface de ces pores est un bon support pour le catalyseur, et après que le catalyseur est chargé sur cette surface, la purification des gaz de combustion de la désulfuration et de la dénitration peut être réalisée lors de l'élimination de la poussière. La technologie intégrée peut non seulement réduire le volume d'équipement et l'investissement, mais aussi réduire les coûts d'exploitation de l'équipement.

1. brève introduction de difficultés dans le nettoyage des gaz de combustion à haute température

Actuellement, les technologies de dépoussiérage à la maison et à l'étranger comprennent principalement le dépoussiérage par cyclone, le dépoussiérage des sacs, le dépoussiérage électrique, le dépoussiérage des sacs, le filtre à poussière de lit granulaire en mouvement, poreuxMembrane inorganiqueFiltration et autres méthodes de dépoussiérage. Le dépoussiérage par cyclone a une faible efficacité de dépoussiérage et ne peut pas répondre aux exigences d'émissions de protection de l'environnement, qui n'est généralement utilisé que pour le pré-dépoussiérage. Le dépoussiérage des sacs est limité par la résistance à la température et la résistance à la corrosion du matériau filtrant. La température d'utilisation ne peut pas être trop élevée. Généralement, il est utilisé en dessous de 250 ℃, ce qui ne peut évidemment pas répondre aux besoins de purification de gaz de combustion à haute température. L'élimination électrique de la poussière présente des problèmes tels qu'une décharge corona instable, une courte durée de vie des électrodes, une sensibilité aux composants des gaz de combustion et une isolation à haute température. Il ne convient pas non plus à une utilisation à long terme à des températures élevées (généralement inférieures à 380 ° C). Le filtre à poussière de lit granulaire en mouvement est résistant à la température élevée et à la corrosion, mais son efficacité de filtration n'est pas encore idéale et la concentration d'émission de poussière est élevée. Les membranes métalliques et le matériau du filtre en métal sont coûteux et leurs applications sont limitées en raison de leur incapacité à résister à la corrosion et à l'usure. Parmi les autres méthodes de filtration, les technologies de dépoussiérage qui ont été étudiées ou sont à l'étude comprennent les filtres tissés en céramique, les filtres en fibres céramiques, etc. L'efficacité de filtration de ces filtres peut atteindre plus de 99%, mais ils ont tous des problèmes tels que faible résistance, blocage facile.

2. application de la technologie de séparation de membrane en céramique dans le nettoyage des gaz de combustion à haute température

L'élément filtrant du filtre à membrane céramique est constitué de plusieurs tubes en céramique disposés en faisceaux de plusieurs groupes, ou disposés dans un certain agencement, et placés sur la feuille de tubette dans le filtre. La disposition des éléments filtrants considère principalement la distribution du flux d'air et d'autres facteurs, et les éléments filtrants contrôlent principalement la précision de filtration par la couche de membrane et le gâteau de cendres formé sur la surface de la couche de membrane. Les filtres à membrane en céramique ont été utilisés dans la gazéification du charbon, l'incinération des déchets, la pyrolyse des déchets, la fusion régénérée des métaux ferreux, la récupération des métaux précieux, la purification des métaux à lit fluidisé, les installations de chaudière, la fabrication de produits chimiques et la fusion du verre, et d'autres champs, avec des effets importants de dépoussiérage.

Processus 2.1 de la technologie de séparation de membrane en céramique nettoyage des gaz de combustion à haute température

La structure asymétrique de l'élément de membrane en céramique présente les caractéristiques structurelles de la petite taille des pores de la couche de séparation de membrane et de la grande taille des pores de la couche de support. L'un des objectifs de cette conception est de réduire la résistance pendant la filtration, car c'est la membrane qui joue vraiment le rôle de filtration et de séparation. Deuxièmement, le gradient de taille des pores est modifié de sorte que la plupart des particules de suie sont piégées lorsqu'elles traversent la surface de la membrane. Les particules traversant la couche de séparation deviennent de plus en plus grandes en raison de la taille du canal, et la force d'adsorption devient de plus en plus petite, de sorte qu'il n'est pas facile d'être bloqué par adsorption dans les canaux de la couche de support, de manière à atteindre l'objectif d'une séparation efficace.

2.2 avantages de la technologie de séparation de membrane en céramique dans le nettoyage des gaz de combustion à haute température

LeMembrane céramique poreuseFiltre a des avantages exceptionnels tels que hautRésistance à la température, résistance à la corrosion, haute résistance mécanique, structure stable et aucune déformation, longue durée de vie, et il peut atteindre la régénération fonctionnelle grâce à de nombreuses fois de nettoyage, il est donc considéré comme l'un des meilleurs choix de dépoussiérage dans les gaz de combustion à haute température. Comparé aux dépoussiéreurs à cyclone, aux dépoussiéreurs humides, aux dépoussiéreurs à sac et aux dépoussiéreurs électrostatiques à haute efficacité, le filtre céramique poreux a une efficacité d'élimination de la poussière plus élevée, dépassant les 99.9% et ses performances de filtration, en particulier l'efficacité de filtration pour les particules de poussière ultrafines en dessous de PM2, 5 est inégalée par les autres collecteurs de poussière. En outre, le matériau de filtre céramique poreux ne causera pas de pollution secondaire, et c'est l'un des matériaux les plus appropriés et prometteurs pour la purification en profondeur des gaz de combustion contenant de la poussière à haute température.

3. perspective de la technologie de séparation de membrane en céramique dans le nettoyage des gaz de combustion à haute température

Avec le développement de la technologie de gazéification du charbon, la technologie de liquéfaction du charbon, la technologie de fluidisation, la technologie du charbon propre et la technologie d'ingénierie de la poudre, les membranes en céramique pour la purification de gaz poussiéreux à haute température sont soumises à une demande urgente. Pour cela, le développement ultérieur de la nouvelle recherche sur la technologie des matériaux filtrants à membrane céramique, l'amélioration de la qualité des produits et la réduction des coûts de production sont d'une grande importance pour l'amélioration du niveau d'industrialisation. Le développement de la technologie de purification de membrane en céramique pour les gaz de combustion industriels contenant de la poussière à haute température peut réduire efficacement la concentration d'émission de fumée et de poussière, réduire les émissions de particules PM2, 5 dans les gaz de combustion industriels, et récupérer l'énergie thermique de haute qualité dans les gaz de combustion. Améliorer le niveau de coordination entre le développement industriel et l'environnement et apporter des contributions positives au développement durable et à la construction d'une société respectueuse de l'environnement sont nécessaires pour améliorer la qualité de l'environnement atmosphérique.