エネルギーは経済と社会の発展に重要な役割を果たしていますが、環境汚染は避けられない付随的な問題です。改革開放以降、韓国経済は長い間、高度成長を遂げたが、経済成長とエネルギーの安定供給は、肉類のように切り離せない。中国の発電における火力石炭消費量によって発生するフライアッシュの量は毎年非常に多く、多くの工業生産プロセスも粉塵問題に直面しています。無数の微細な球で構成された固体廃棄物は、さまざまな有害成分、高い貯蔵コスト、深刻な粉塵汚染を含んでいるため、合理的な方法で効果的に回収してリサイクルすることが非常に重要です。高温排ガス浄化は、フライアッシュのリサイクルプロセスに不可欠なプロセスであり、フライアッシュ中の有効成分の回収率およびこのプロセスによって引き起こされる環境汚染の程度に直接関係します。高温セラミックろ過技術は、近年、世界で比較的先進的な高温粉じんガス精製技術です。
1市場のほこり除去技術の主なカテゴリとその長所と短所
現在、国内外の主な除塵技術には、サイクロン除塵、布袋除塵、電気除塵、電気袋除塵、粒子状床ろ過、多孔性無機膜ろ過などがある。これらの除塵方法の欠点は以下の通りです。
サイクロンの除塵効率は悪く、環境排出量の要求を満たすことができず、一般的には事前の除塵にのみ使用されます。布袋タイプの除塵は、耐熱性、耐食性、フィルター媒体の他の特性によって制限され、使用温度が高すぎることはできません。一般的に250℃以下で使用され、明らかに高温排ガス浄化のニーズを満たすことができません。電気除塵はコロナ放電が不安定、電極寿命が短い、煙道ガス組成に敏感、高温絶縁性などの問題があり、高温(一般的に380℃以下)で長時間使用するのには適していない。粒状層ろ過高温、耐食性に対するダスト除去抵抗が、その濾過効率は理想的ではなく、ダスト放出濃度が高い。金属フィルムや金属織りフィルター媒体は高価であり、耐食性や摩耗のために用途が限られています。他のろ過方式の中でも、セラミック加工フィルタやセラミック繊維フィルタなどの除塵技術が検討されています。これらの除塵機のろ過効率は99%以上に達することがありますが、強度が低い、詰まりやすい、故障しやすいなど多くの問題があります。セラミック膜と支持体には多数の微細孔構造が含まれており、比表面積が大きくなっています。これらの孔の表面は触媒の良いキャリアである。触媒を表面に載せた後、脱硫と除染を同時に行うことができます。セラミックス膜フィルタの利点を高温抵抗備えて腐食抵抗機械力が高く、安定的な構造を維持し、ない変形機能再生と実现できる複数の「子供をcleaning"、寿命が长いので、一つとして考えられての最も良い选択高温ガス塵免職する。
2高温除塵セラミック材料
高温の粉塵には酸化還元成分、低融点の金属化合物などが多く含まれている。この種の媒体は、高温フィルター材料に対して一定の腐食作用を有する。したがって、高い耐熱性と耐薬品性が、高温セラミックフィルタ素子の基本条件です。現在、開発した高温セラミックのろ過材料は主に二つの種類:酸化セラミック材料、例えば、アルミナ、スピネル、コルジエライト、ムライトなど;炭化ケイ素、窒化ケイ素などの非酸化セラミック材料。その中で、炭化ケイ素材料は、良好な熱伝導性、高強度、熱膨張係数が小さい、良好な熱衝撃性などの利点を有し、好ましい高温セラミック材料である。
3. セラミック膜フィルターのろ過機構
気固系のろ過と分離のために、セラミック膜フィルターのダスト除去機構は、主に慣性衝突、拡散、迎撃である。一般的には、膜開口部よりも粒子径が大きいため、粒子径の大きいダストが捕集されます。膜微小孔を通過する際、中程度の大きさのダストは、慣性衝突によって捕捉され、微小孔壁に接触します。より小さな粒子は、細孔壁に接触したブラウン運動によって捕捉される。
除塵工程は大きく3段階に分けられる。
第1段階では、ダストを含むガスがセラミック膜管に流入し、ダスト粒子が膜層によって遮断されます。このとき、フィルター管の表面の膜層が大きな役割を果たします。
第2段階では,ろ過の過程でフィルム層表面のほこりが増加し,フィルム表面にフィルタケーキが形成される。この工程では、ダストを含むガスをろ過するためにフィルタケーキが主要な役割を果たし、ろ過の主要な段階である回収効率を大幅に向上させます。
第3段階では、一定期間の運転後、ろ過ケーキ層の連続的な増粘により、ろ過抵抗が増加し、ろ過速度が低下し、圧力降下が増加する。このとき、ろ過管の表面に付着したほこりを速やかに除去しなければならず、逆送ガスでセラミック膜ろ過器を再生すれば、ろ過能力を回復することができる。なお、セラミック膜ろ過の洗浄プロセスは、主にフィルタチューブ上に形成されるケーキ層に依存します。洗浄および再生プロセス中に、過剰な洗浄はろ過効率を低下させます。
セラミック膜は、高温ガスの除去の分野で使用されるだけでなく、環境を保護し、クリーンな生産を実現するだけでなく、経済的な効果の広い範囲を持っています。高温ガスダスト除去という過酷な環境に直面して、従来の多孔性セラミック材料の適用は大きく制限されています。このため、高温や熱衝撃に強い高温セラミック膜の開発や、航空機のろ過や逆噴射などの研究が今後の研究課題となっています。また、セラミック膜の製造プロセスをさらに最適化し、コストを削減することで、高温粉じん除去分野でのセラミック膜の工業化応用を早期に実現する必要がある。
