高溫工業廢氣過濾除塵技術研究進展

文/張志偉 鄧海華 蔡少卿

高溫工業廢氣過濾除塵是指在高溫條件下對氣體和固體進行直接分離，從而實現氣體凈化的一門技術。它既是一項實現高溫氣體資源合理利用的關鍵技術，也是一項先進的環保技術，在現代工業生產過程中應用范圍非常廣泛，已成為冶金、機械、電力、化工等行業的研究熱點。

高溫工業廢氣除塵技術分析

高溫工業廢氣除塵的特點

電力、能源以及相關加工工業所排放的工業廢氣溫度非常高，且含有大量的固體顆粒和有害氣體，對環境的影響較大。在高溫狀態下，工業廢氣粘滯力會發生變化，濕度會大幅度下降，固體顆粒凝聚現象也會隨之下降，這無疑就加大了氣固分離的難度。我國目前主要采用水冷凝的方法對高溫工業廢氣進行處理，即將工業廢氣的溫度將至200℃以下，然后用布袋式除塵器進行除塵，這種方法不僅使大量的熱量平白流失，還增加了冷凝設備的投資和廢氣處理的費用，由此可見，對高溫工業廢氣除塵技術的改進和創新已經勢在必行。

目前，高溫工業廢氣除塵技術主要有旋風除塵、靜電除塵、濕法除塵、過濾除塵等，旋風除塵的效率比較低，靜電除塵占地面積大，存在著一次性投資過高等問題，濕法除塵難以使熱能得到有效利用。綜合除塵效率和經濟性等因素，過濾除塵具有一定的優勢，因此，高溫工業廢氣過濾除塵技術備受關注①。

廢氣過濾除塵器的主要種類

高溫工業廢氣過濾除塵器主要分為袋式過濾除塵器、顆粒床過濾除塵器、全濾餅式過濾除塵器、多孔陶瓷過濾除塵器、燒結多孔金屬過濾除塵器等，在過濾除塵器中，袋式除塵器是現階段使用最多的，能夠實現對亞微米級粉塵的過濾，除塵效率比較高且不會造成二次污染，但是在燃煤電廠高溫除塵等方面，還存在著一定的技術難題，仍需要進一步的改進。顆粒床過濾除塵器主要利用的是物化性質比較穩定的固體顆粒組成過濾層，以此來實現對氣體的除塵，其除塵效率非常高，最高可達99%。全濾餅式過濾除塵器能夠讓粉塵形成濾餅，進而起到除塵的效果，該除塵器除塵高效且成本較低，尤其是處理粘附性強或吸濕性強的粉塵，效果更為顯著。多孔陶瓷過濾除塵器在氧化、還原等高溫條件下具有良好的抗腐蝕性，發達國家對此研究較早，目前已經取得了很好的效果，該除塵器的除塵效率高達99%以上。燒結多孔金屬過濾除塵器能夠對5μm以下的固體顆粒進行精細除塵，但是在高溫狀態下，燒結多孔金屬的強度和耐蝕性遠不如陶瓷材料②。

高溫工業廢氣過濾除塵是指在高溫條件下對氣體和固體進行直接分離，從而實現氣體凈化的技術。它在現代工業生產過程中應用范圍廣泛。

高溫工業廢氣過濾除塵技術研究進展

高溫工業廢氣過濾除塵技術的研究現狀

高溫工業廢氣過濾除塵器的種類很多，但最具實用價值且應用最為廣泛的當屬陶瓷過濾除塵器。歐美等國家對高溫氣體除塵技術的研究一直走在世界前列，最早對陶瓷過濾除塵技術展開研究的是美國，目前已經成熟的技術主要有陶瓷過濾技術、錯流過濾技術及顆粒床過濾技術等，西屋公司就是美國從事陶瓷過濾除塵技術研究的代表，其開發的脈沖反沖管具有良好的操作性能，除塵效率達到99%以上。與此同時，德國的Schumacher公司和日本的AsahiGlass公司相繼開發出的燭狀陶瓷過濾器，其除塵效率也都達到了99%以上。此外，美國西屋公司研發的交叉流式過濾器、日本旭硝子株式會社研發的多孔堇青石型陶瓷管過濾器、俄羅斯S.V.Entin設計的盤狀多孔不銹鋼過濾板以及英國TENMAT公司研制的太棉高溫氣體過濾器，都取得了突破性進展。我國對過濾除塵技術的研究起步較晚，但也取得了一定成果，如對陶瓷微孔管過濾式除塵器的開發、對泡沫陶瓷過濾技術和聯合循環陶瓷過濾器的研究及對燒結金屬絲網過濾器和全濾餅式過濾除塵器的改進。

高溫工業廢氣過濾除塵技術的發展趨勢

當前，高溫工業廢氣過濾除塵技術發展較快，歐美發達國家研發和采用的除塵器的除塵效率均達到了99%以上，而美、德、日三國則試圖實現零排放的目標，因此這三個國家正在加強對陶瓷過濾器的研究，尤其是對泡沫陶瓷高溫高效除塵技術的研究，清灰再生技術也已被規劃在內，以此來延長過濾器的使用壽命。我國對相關技術的研發正在與國際接軌，在充分利用國外先進技術的同時，也開始注重結合自身的發展需求，并自主研發了反吹再生等濾材，很多經濟實用的新型過濾器也已相繼投入使用。

綜上所述，對高溫工業廢氣過濾除塵技術的研究，具有極為重要的現實意義，我國對該項技術的研究雖然取得了一定的進展，但是與歐美等國家相比還存在一定的差距，鑒于我國的基本國情，對該項技術的改進和創新已勢在必行，其工業應用前景將越來越廣闊。