(1) 应用领域在工业除尘领域,用于处理280T以上高温烟气的滤料称为超高温滤料。
在现代生产工艺中,涉及含尘气体直接在高温下净化除尘的领域十分广泛。近年来,各国大力开发的整体煤气联合循环(IGCC)和增压流化床联合循环(PFBC-CASD)两种燃煤联合循环(ACPCC)发电技术,具有发电效率高、环境效益好的优点,被认为是跨世纪新技术,将成为21世纪主流发电技术。其中,高温、高压煤(烟)气净化装置是该发电技术中重要组成部分和关键技术环节。
在石化和化工工业的高温反应气体,冶金工业的高炉、转炉、电炉高温炉(煤)气,电厂锅炉烟气等诸多工业过程的高温烟气均含有大量热能,若实现高温状态下净化,不仅将大大提高能源利用率,甚至可以简化工艺流程,节省工艺设备投资,减少环境污染,具有十分巨大的节能环保价值。
在高温气体直接净化除尘技术中,采用袋式除尘一直是重点研究的技术方向,核心是高温过滤材料。
(2) 基本类型超高温过滤材料目前主要有陶瓷多孔过滤材料、金属多孔过滤材料、超高温纤维过滤材料。
1) 陶瓷多孔过滤材料:陶瓷多孔过滤材料具有优良的热稳定性和化学稳定性,它的工作温度可达1000^,在氧化、还原等高温环境下具有很好的抗腐蚀性。陶瓷多孔过滤材料从材质上可分为氧化物陶瓷和Sic陶瓷过滤材料。标准的刚性蜡烛状过滤单元是一端封闭,另一端带有法兰,以固定到花板上。
陶瓷多孔过滤材料的弱点是性脆,在急剧温度变化下易断裂,即抗热冲击性能差。
2) 金属多孔过滤材料:金属多孔过滤材料具有良好的耐温性和优良的力学性能,金属多孔过滤材料具有良好的韧性和导热性,使得其具有良好的抗热冲击能力。此外,金属多孔滤料具有良好的加工性能和焊接性能。近年来,金属多孔过滤材料在抗腐蚀方面有较大改进。
金属多孔材料从结构型式上主要有烧结纤维网、烧结纤维毡和烧结金属粉末过滤材料等。
金属材料良好的塑性使之可拉拔成金属细丝或纤维,然后将其织成网或铺成毡,经高温烧结、加压轧制成超高温滤料。釆用粉末冶金技术制得的多孔金属过滤材料具有渗透稳定、过滤精度高的特点,可制成各种复杂形状。
我国已研制成功多种结构的金属多孔滤料,并推广应用。表3-32为金属滤料的特性参数,图3-43为过滤性能曲线。
3)超高温纤维过滤材料:目前超高温纤维过滤材料主要有氧化铝、碳化硅或多铝硅酸盐陶瓷纤维过滤材料和玄武岩纤维过滤材料两大类。陶瓷纤维滤料釆用针刺法制造,玄武岩纤维滤料可采用机织法和针刺法制造。
玄武岩纤维是以天然玄武岩矿为原料,经高温熔化拉制成型的一种高性能无机纤维。使用温度为-269~200龙,吸湿性小于1%,具有高强低伸的特点,耐温、耐酸碱腐蚀、耐折,耐水解性能优于玻璃,耐酸腐性能优于PPS纤维。我国已试制成功6.5p.m细旦玄岩纤维,并开发玄武岩短切原丝、玄武岩基布、玄武岩缝纫线及玄武岩机织滤料,用于燃煤锅炉、有色金属冶炼以及焚烧炉烟气净化。