(1) 應用領域在工業除塵領域,用于處理280T以上高溫煙氣的濾料稱為超高溫濾料。
在現代生產工藝中,涉及含塵氣體直接在高溫下凈化除塵的領域十分廣泛。近年來,各國大力開發的整體煤氣聯合循環(IGCC)和增壓流化床聯合循環(PFBC-CASD)兩種燃煤聯合循環(ACPCC)發電技術,具有發電效率高、環境效益好的優點,被認為是跨世紀新技術,將成為21世紀主流發電技術。其中,高溫、高壓煤(煙)氣凈化裝置是該發電技術中重要組成部分和關鍵技術環節。
在石化和化工工業的高溫反應氣體,冶金工業的高爐、轉爐、電爐高溫爐(煤)氣,電廠鍋爐煙氣等諸多工業過程的高溫煙氣均含有大量熱能,若實現高溫狀態下凈化,不僅將大大提高能源利用率,甚至可以簡化工藝流程,節省工藝設備投資,減少環境污染,具有十分巨大的節能環保價值。
在高溫氣體直接凈化除塵技術中,采用袋式除塵一直是重點研究的技術方向,核心是高溫過濾材料。
(2) 基本類型超高溫過濾材料目前主要有陶瓷多孔過濾材料、金屬多孔過濾材料、超高溫纖維過濾材料。
1) 陶瓷多孔過濾材料:陶瓷多孔過濾材料具有優良的熱穩定性和化學穩定性,它的工作溫度可達1000^,在氧化、還原等高溫環境下具有很好的抗腐蝕性。陶瓷多孔過濾材料從材質上可分為氧化物陶瓷和Sic陶瓷過濾材料。標準的剛性蠟燭狀過濾單元是一端封閉,另一端帶有法蘭,以固定到花板上。
陶瓷多孔過濾材料的弱點是性脆,在急劇溫度變化下易斷裂,即抗熱沖擊性能差。
2) 金屬多孔過濾材料:金屬多孔過濾材料具有良好的耐溫性和優良的力學性能,金屬多孔過濾材料具有良好的韌性和導熱性,使得其具有良好的抗熱沖擊能力。此外,金屬多孔濾料具有良好的加工性能和焊接性能。近年來,金屬多孔過濾材料在抗腐蝕方面有較大改進。
金屬多孔材料從結構型式上主要有燒結纖維網、燒結纖維氈和燒結金屬粉末過濾材料等。
金屬材料良好的塑性使之可拉拔成金屬細絲或纖維,然后將其織成網或鋪成氈,經高溫燒結、加壓軋制成超高溫濾料。釆用粉末冶金技術制得的多孔金屬過濾材料具有滲透穩定、過濾精度高的特點,可制成各種復雜形狀。
我國已研制成功多種結構的金屬多孔濾料,并推廣應用。表3-32為金屬濾料的特性參數,圖3-43為過濾性能曲線。
3)超高溫纖維過濾材料:目前超高溫纖維過濾材料主要有氧化鋁、碳化硅或多鋁硅酸鹽陶瓷纖維過濾材料和玄武巖纖維過濾材料兩大類。陶瓷纖維濾料釆用針刺法制造,玄武巖纖維濾料可采用機織法和針刺法制造。
玄武巖纖維是以天然玄武巖礦為原料,經高溫熔化拉制成型的一種高性能無機纖維。使用溫度為-269~200龍,吸濕性小于1%,具有高強低伸的特點,耐溫、耐酸堿腐蝕、耐折,耐水解性能優于玻璃,耐酸腐性能優于PPS纖維。我國已試制成功6.5p.m細旦玄巖纖維,并開發玄武巖短切原絲、玄武巖基布、玄武巖縫紉線及玄武巖機織濾料,用于燃煤鍋爐、有色金屬冶煉以及焚燒爐煙氣凈化。