高温工业废气过滤除尘技术研究进展

文/张志伟 邓海华 蔡少卿

高温工业废气过滤除尘是指在高温条件下对气体和固体进行直接分离，从而实现气体净化的一门技术。它既是一项实现高温气体资源合理利用的关键技术，也是一项先进的环保技术，在现代工业生产过程中应用范围非常广泛，已成为冶金、机械、电力、化工等行业的研究热点。

高温工业废气除尘技术分析

高温工业废气除尘的特点

电力、能源以及相关加工工业所排放的工业废气温度非常高，且含有大量的固体颗粒和有害气体，对环境的影响较大。在高温状态下，工业废气粘滞力会发生变化，湿度会大幅度下降，固体颗粒凝聚现象也会随之下降，这无疑就加大了气固分离的难度。我国目前主要采用水冷凝的方法对高温工业废气进行处理，即将工业废气的温度将至200℃以下，然后用布袋式除尘器进行除尘，这种方法不仅使大量的热量平白流失，还增加了冷凝设备的投资和废气处理的费用，由此可见，对高温工业废气除尘技术的改进和创新已经势在必行。

目前，高温工业废气除尘技术主要有旋风除尘、静电除尘、湿法除尘、过滤除尘等，旋风除尘的效率比较低，静电除尘占地面积大，存在着一次性投资过高等问题，湿法除尘难以使热能得到有效利用。综合除尘效率和经济性等因素，过滤除尘具有一定的优势，因此，高温工业废气过滤除尘技术备受关注①。

废气过滤除尘器的主要种类

高温工业废气过滤除尘器主要分为袋式过滤除尘器、颗粒床过滤除尘器、全滤饼式过滤除尘器、多孔陶瓷过滤除尘器、烧结多孔金属过滤除尘器等，在过滤除尘器中，袋式除尘器是现阶段使用最多的，能够实现对亚微米级粉尘的过滤，除尘效率比较高且不会造成二次污染，但是在燃煤电厂高温除尘等方面，还存在着一定的技术难题，仍需要进一步的改进。颗粒床过滤除尘器主要利用的是物化性质比较稳定的固体颗粒组成过滤层，以此来实现对气体的除尘，其除尘效率非常高，最高可达99%。全滤饼式过滤除尘器能够让粉尘形成滤饼，进而起到除尘的效果，该除尘器除尘高效且成本较低，尤其是处理粘附性强或吸湿性强的粉尘，效果更为显著。多孔陶瓷过滤除尘器在氧化、还原等高温条件下具有良好的抗腐蚀性，发达国家对此研究较早，目前已经取得了很好的效果，该除尘器的除尘效率高达99%以上。烧结多孔金属过滤除尘器能够对5µm以下的固体颗粒进行精细除尘，但是在高温状态下，烧结多孔金属的强度和耐蚀性远不如陶瓷材料②。

高温工业废气过滤除尘是指在高温条件下对气体和固体进行直接分离，从而实现气体净化的技术。它在现代工业生产过程中应用范围广泛。

高温工业废气过滤除尘技术研究进展

高温工业废气过滤除尘技术的研究现状

高温工业废气过滤除尘器的种类很多，但最具实用价值且应用最为广泛的当属陶瓷过滤除尘器。欧美等国家对高温气体除尘技术的研究一直走在世界前列，最早对陶瓷过滤除尘技术展开研究的是美国，目前已经成熟的技术主要有陶瓷过滤技术、错流过滤技术及颗粒床过滤技术等，西屋公司就是美国从事陶瓷过滤除尘技术研究的代表，其开发的脉冲反冲管具有良好的操作性能，除尘效率达到99%以上。与此同时，德国的Schumacher公司和日本的AsahiGlass公司相继开发出的烛状陶瓷过滤器，其除尘效率也都达到了99%以上。此外，美国西屋公司研发的交叉流式过滤器、日本旭硝子株式会社研发的多孔堇青石型陶瓷管过滤器、俄罗斯S.V.Entin设计的盘状多孔不锈钢过滤板以及英国TENMAT公司研制的太棉高温气体过滤器，都取得了突破性进展。我国对过滤除尘技术的研究起步较晚，但也取得了一定成果，如对陶瓷微孔管过滤式除尘器的开发、对泡沫陶瓷过滤技术和联合循环陶瓷过滤器的研究及对烧结金属丝网过滤器和全滤饼式过滤除尘器的改进。

高温工业废气过滤除尘技术的发展趋势

当前，高温工业废气过滤除尘技术发展较快，欧美发达国家研发和采用的除尘器的除尘效率均达到了99%以上，而美、德、日三国则试图实现零排放的目标，因此这三个国家正在加强对陶瓷过滤器的研究，尤其是对泡沫陶瓷高温高效除尘技术的研究，清灰再生技术也已被规划在内，以此来延长过滤器的使用寿命。我国对相关技术的研发正在与国际接轨，在充分利用国外先进技术的同时，也开始注重结合自身的发展需求，并自主研发了反吹再生等滤材，很多经济实用的新型过滤器也已相继投入使用。

综上所述，对高温工业废气过滤除尘技术的研究，具有极为重要的现实意义，我国对该项技术的研究虽然取得了一定的进展，但是与欧美等国家相比还存在一定的差距，鉴于我国的基本国情，对该项技术的改进和创新已势在必行，其工业应用前景将越来越广阔。