中科院過(guò)程所李松庚研究員：含塵含油高溫?zé)峤饷簹獬龎m技術(shù)研究進(jìn)展
煤gao效清潔轉(zhuǎn)化技術(shù)發(fā)展迅速，許多技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。但基于低階煤組成結(jié)構(gòu)特征的粉煤熱解分級(jí)轉(zhuǎn)化聯(lián)產(chǎn)燃料和化學(xué)品技術(shù)商業(yè)化工程應(yīng)用進(jìn)展緩慢。高溫?zé)峤饷簹馀c粉塵的分離是熱解技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用的主要技術(shù)瓶頸之一。采用gao效低阻旋風(fēng)分離(預(yù)除塵)-顆粒床過(guò)濾/金屬膜過(guò)濾/高溫靜電(深度除塵)復(fù)合除塵方案，成為現(xiàn)階段解決這一問(wèn)題的主要方案。
中科院過(guò)程所李松庚研究員結(jié)合所在課題組的研究結(jié)果和已有文獻(xiàn)報(bào)道，分析討論熱解煤氣所攜帶粉塵特點(diǎn)、含塵含油高溫除塵技術(shù)(顆粒床過(guò)濾、高溫靜電除塵、金屬微孔過(guò)濾除塵技術(shù))進(jìn)展，以期對(duì)未來(lái)研究及應(yīng)用提供指導(dǎo)。
摘 要
高溫?zé)峤鈿獬龎m問(wèn)題是影響煤熱解技術(shù)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用的重要問(wèn)題之一。針對(duì)高溫?zé)峤饷簹馑鶖y帶粉塵的特點(diǎn)，分析了含塵含油熱解氣高溫除塵技術(shù)的研究進(jìn)展，論述了高溫?zé)峤鈿獬龎m技術(shù)的特點(diǎn)，根據(jù)含塵熱解氣高溫除塵技術(shù)的特點(diǎn)提出了熱解氣除塵技術(shù)未來(lái)的研究方向。高溫含塵熱解氣具有組成復(fù)雜、對(duì)溫度敏感、重質(zhì)組分容易冷凝、粉塵粒徑小、分離難度大等特點(diǎn)。旋風(fēng)分離器用于高溫?zé)峤鈿獬龎m，對(duì)于粒徑大于10 μm的粗粉塵除塵效率較高，一般用作高溫?zé)峤鈿獬龎m的預(yù)分離器。靜電除塵技術(shù)、金屬微孔過(guò)濾除塵技術(shù)(金屬膜除塵技術(shù))和顆粒床除塵技術(shù)對(duì)高溫含塵熱解氣中粒徑較小的粉塵除塵效率較高，適合進(jìn)行精細(xì)除塵。現(xiàn)有熱解氣除塵技術(shù)試驗(yàn)結(jié)果表明，過(guò)濾溫度過(guò)低，焦油容易冷凝，造成油氣收率下降，溫度過(guò)高，熱解氣二次反應(yīng)加劇導(dǎo)致過(guò)濾過(guò)程積碳嚴(yán)重，影響除塵器運(yùn)行周期。高溫含塵熱解氣的除塵效率方面，金屬微孔除塵技術(shù)的過(guò)濾效率zui高，過(guò)濾效率大于99%，顆粒床除塵器用于高溫?zé)峤鈿獬龎m的過(guò)濾效率大于90%，受溫度影響，溫度高于400 ℃的條件下，靜電除塵器的過(guò)濾效率一般低于90%。在相同過(guò)濾時(shí)間內(nèi)，金屬微孔過(guò)濾技術(shù)的過(guò)濾壓降z(mì)ui高，靜電除塵器壓降z(mì)ui低，顆粒床過(guò)濾器的壓降介于兩者之間。靜電除塵技術(shù)具有壓降低、除塵效率低的“雙低”特點(diǎn)，因此，在工藝條件優(yōu)化的基礎(chǔ)上，開發(fā)新型電極材料成為其發(fā)展方向。金屬微孔過(guò)濾除塵技術(shù)具有過(guò)濾效率高和壓降高的“雙高”特點(diǎn)，開發(fā)低成本、耐gao溫、耐fu蝕的抗積碳材料，調(diào)控金屬網(wǎng)孔的結(jié)構(gòu)與分布是金屬絲網(wǎng)除塵技術(shù)的發(fā)展方向。顆粒床除塵過(guò)程中存在床料積碳、熱解氣二次反應(yīng)等問(wèn)題，未來(lái)開發(fā)新型除塵濾料實(shí)現(xiàn)除塵提質(zhì)一體化將是顆粒床除塵技術(shù)的重要研究方向。各種除塵技術(shù)用于熱解氣除塵均有其獨(dú)te特點(diǎn)，充分利用各種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)技術(shù)組合有望實(shí)現(xiàn)除塵工藝技術(shù)的gao效穩(wěn)定運(yùn)行。目前，熱解氣除塵技術(shù)基本都處于中試及示范工程階段，但中試時(shí)間一般較短，缺乏長(zhǎng)期的運(yùn)行數(shù)據(jù)，熱解氣除塵技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用需要進(jìn)一步研究。
1 含塵熱解煤氣特點(diǎn)
高溫?zé)峤饷簹饨M成復(fù)雜，除了常溫不凝氣體(CH4、H2、CO、CO2、少量C2和C3)，還含有焦油蒸氣、水蒸汽以及粉塵。一般要求除塵溫度控制在400～600 ℃。煤粉顆粒在熱解反應(yīng)器內(nèi)的熱崩裂及運(yùn)動(dòng)磨損產(chǎn)生的半焦是粉塵的重要來(lái)源。
為了研究粉塵的組成，中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所利用旋風(fēng)分離器對(duì)煤熱解中試試驗(yàn)產(chǎn)生的含塵熱解氣進(jìn)行分離，并分析旋風(fēng)分離器收集到的粉塵和旋風(fēng)分離器出口粉塵的粒徑分布。可知，熱解煤氣中的粉塵粒徑較小，分布范圍較寬，旋風(fēng)分離器對(duì)熱解氣中10 μm以上大粒徑粉塵除塵效率較高，粒徑較小的粉塵采用旋風(fēng)分離器難以gao效分離，需要采用其他除塵技術(shù)。
圖1
旋風(fēng)分離器出口粉塵粒徑分布
圖2
旋風(fēng)分離器分離得到的粉塵粒徑分布
煤熱解氣除塵過(guò)程中一般采用旋風(fēng)分離器作為含塵熱解氣的預(yù)分離器，除去粉塵中粒徑較大的粉塵。對(duì)于熱解氣中粒徑較小的粉塵，一般采用靜電除塵技術(shù)、金屬微孔過(guò)濾除塵技術(shù)(金屬膜除塵技術(shù))和顆粒床除塵技術(shù)等進(jìn)行精細(xì)除塵。
2 煤熱解氣除塵技術(shù)
2.1 靜電除塵
采用靜電除塵器作用在細(xì)顆粒物(粒徑<30 μm)上的靜電力是重力的100倍以上，因而，靜電除塵器可以gao效除去氣流中的顆粒物。靜電除塵器處理含塵氣體壓降低，氣體處理量大，設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，除塵效率高，廣泛應(yīng)用于燃煤電廠煙氣除塵，除塵溫度一般為200 ℃。目前，靜電除塵器主要從溫度、氣氛、放電極性質(zhì)及材料、顆粒性質(zhì)等方面展開研究。
高溫下靜電除塵的性能易發(fā)生變化，主要是由于溫度對(duì)靜電除塵器運(yùn)行環(huán)境基本特性(如密度、黏度和電阻率)產(chǎn)生影響。溫度增加，氣體黏度增加，靜電力不受影響，導(dǎo)致氣體中粉塵阻力增加，容易被氣流帶出除塵器，造成除塵效率下降。
不同氣氛對(duì)靜電除塵器的除塵效率影響較大。顆粒的電阻率對(duì)靜電除塵器運(yùn)行也有很大影響，低電阻率粒子在到達(dá)收集電極時(shí)，電荷消散太快，使其獲得與收集電極相同的電荷，并被排斥回氣流中，高電阻率的粒子電荷消散太慢，可能導(dǎo)致過(guò)量電荷積聚，造成危險(xiǎn)的“反電暈”現(xiàn)象，溫度增加，水分從粉塵表面蒸發(fā)，會(huì)增加比電阻，當(dāng)溫度chao過(guò)150 ℃時(shí)，通過(guò)增加導(dǎo)電率來(lái)降低電阻率，提高過(guò)濾效率，然而，粒子電阻率的過(guò)度降低將增加電荷耗散率，并可能導(dǎo)致粉塵粒子被夾帶。
高壓是解決溫度引起的靜電除塵效率下降的方法。較高的壓力會(huì)增加氣體密度，并允許在發(fā)生電擊穿前施加較高電壓。雖然，壓力增加也會(huì)增加密度和提高起振電壓，但較高的溫度會(huì)減小這種影響，其結(jié)果是靜電除塵器工作電壓范圍更大。研究表明，與環(huán)境條件下相比，高溫高壓使得靜電除塵器運(yùn)行效率_。
2.2 金屬微孔過(guò)濾除塵技術(shù)
金屬微孔材料按結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分類主要有金屬燒結(jié)絲網(wǎng)、金屬纖維氈和燒結(jié)金屬粉末等。燒結(jié)金屬網(wǎng)一般采用多層金屬編織絲網(wǎng),經(jīng)過(guò)特殊的疊層壓制并在真空條件下經(jīng)過(guò)燒結(jié)等工藝制造而成。金屬絲網(wǎng)的網(wǎng)孔呈交錯(cuò)分布，網(wǎng)孔均一，因而，空隙分布均勻。金屬絲網(wǎng)具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，良好的耐磨性、耐熱性。因而，可以在高過(guò)濾速度下，保持較高的過(guò)濾效率。
采用金屬粉末燒結(jié)過(guò)濾器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通常采用yi定粒度分布的金屬化合物顆粒在磨具內(nèi)加熱到熔點(diǎn)制成，孔隙率為20%～40%，金屬粉末燒結(jié)過(guò)濾器能抵抗除塵過(guò)程中常發(fā)生的熱沖擊，由于采用耐fu蝕性合金制成，因此，不易受腐蝕性氣體成分的影響，但金屬粉末燒結(jié)過(guò)濾器使用過(guò)程中過(guò)濾壓降較大。
燒結(jié)金屬纖維介質(zhì)是由直徑2～40 μm短細(xì)金屬纖維形成的非織物結(jié)構(gòu)。金屬纖維是在真空或氫氣氣氛下燒結(jié)而成，孔隙率可以達(dá)到90%左右。金屬纖維過(guò)濾器與金屬粉末燒結(jié)過(guò)濾器相比，兩者強(qiáng)度接近，過(guò)濾過(guò)程中金屬纖維過(guò)濾器的流動(dòng)阻力較小，但金屬纖維過(guò)濾器的可靠性較差，使用周期短。
金屬過(guò)濾器的操作溫度可以達(dá)到1 000 ℃，具體使用溫度受合金和燒結(jié)過(guò)程中所產(chǎn)生孔徑的影響。溫度chao過(guò)400 ℃下運(yùn)行時(shí)，小于 100 μm的粉塵通過(guò)金屬微孔過(guò)濾器的除塵效率達(dá)到_，過(guò)濾后的粉塵濃度低于10 mg/m3。
金屬絲網(wǎng)除塵器的壓降一般受進(jìn)口氣流流量、氣流含塵濃度、氣流入口溫度等因素影響。由于熱解氣含塵量高，容易在金屬絲網(wǎng)表面沉積，導(dǎo)致金屬網(wǎng)除塵壓降大，金屬絲網(wǎng)過(guò)濾器與其他過(guò)濾器相結(jié)合進(jìn)行除塵時(shí)，可以減少金屬絲網(wǎng)除塵壓降，增加除塵效率。
2.3 顆粒床除塵技術(shù)
由于顆粒床本身具有耐gao溫且除塵效率高的特點(diǎn)，被認(rèn)為是zui有可能解決熱解氣高溫除塵的技術(shù)之一。顆粒床除塵器濾料的材質(zhì)要求性質(zhì)穩(wěn)定、耐磨、耐gao溫不易被腐燭、價(jià)格便宜、來(lái)源廣泛。通常顆粒床濾料的選擇根據(jù)濾料顆粒在床層內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同存在差異，固定床一般采用流化清灰，要求床料密度小，便于流化，以降低zai生的壓力，較常用的為珍珠巖、半焦等輕質(zhì)床料。移動(dòng)床要求床料顆粒密度適中，流動(dòng)性良好，常用床料為陶瓷球、石英砂、半焦等。床料粒徑對(duì)過(guò)濾效率和壓降影響較大，一般情況下，粒徑越小，過(guò)濾效率越高，但床層過(guò)濾壓降越大。
過(guò)濾過(guò)程中，顆粒床性能受溫度的影響較大。一般情況下，高溫能夠增加氣體黏度，加劇分子擴(kuò)散作用，有利于1 μm以下微細(xì)粉塵的脫除。熱解氣在熱解溫度下，易導(dǎo)致熱解氣在床料表面發(fā)生二次反應(yīng)，床料積碳增加，焦油收率下降。熱解氣除塵溫度下降過(guò)多，容易使熱解氣的重質(zhì)組分發(fā)生冷凝，床料表面的重質(zhì)組分如瀝青等組分黏性較大，減少捕集到的粉塵被二次夾帶，提高過(guò)濾效率。但溫度過(guò)低，大量焦油組分冷凝床料結(jié)塊，降低空隙率，導(dǎo)致過(guò)濾阻力快速增加。因此，熱解氣顆粒床溫度控制在450～600 ℃。
2.3.1固定床除塵技術(shù)
固定床除塵過(guò)程一般包括過(guò)濾和反吹2個(gè)階段，工業(yè)上一般采用雙床切換，bao證除塵的連續(xù)操作。
圖3 固定床顆粒過(guò)濾器
固定床過(guò)濾過(guò)程中，隨時(shí)間增加，粉塵逐步在濾料顆粒之間沉積，造成床層壓降增加。為了增加床層的容塵量，增加過(guò)濾時(shí)間，雙層或多層濾料配置成為近年來(lái)固定床研究的重要方向。通常在上層配置粒徑大、密度小的輕質(zhì)濾料，下層配置粒徑小、密度大的重質(zhì)濾料，上層粗濾料可以增加床層容塵量，下層細(xì)濾料實(shí)現(xiàn)精細(xì)除塵。在450 ℃高溫條件下，利用固定床對(duì)模擬熱解氣除塵，與無(wú)焦油環(huán)境相比，焦油存在可使顆粒床過(guò)濾效率由83.8%提高到96.39%，由此可見，熱解氣中焦油存在能夠在yi定程度上提高過(guò)濾效率。
固定顆粒床用于熱解氣除塵具有耐gao溫、設(shè)備投資低、濾料性能穩(wěn)定、除塵效率高等優(yōu)勢(shì)，但反吹產(chǎn)生的含塵氣體需要進(jìn)一步處理。
2.3.2移動(dòng)床除塵技術(shù)
移動(dòng)床操作過(guò)程中床料不斷更新，克服了固定床頻繁反吹的問(wèn)題，操作過(guò)程壓降相對(duì)穩(wěn)定。目前，移動(dòng)床除塵技術(shù)作為高溫氣體除塵的熱點(diǎn)之一，主要集中在結(jié)構(gòu)形式改進(jìn)。依據(jù)進(jìn)入過(guò)濾器中的含塵氣體與濾料移動(dòng)方向的不同，移動(dòng)床包括錯(cuò)流移動(dòng)床、順流移動(dòng)床、逆流移動(dòng)床等。
錯(cuò)流式顆粒層除塵器中含塵氣體與過(guò)濾介質(zhì)流動(dòng)方向互相交叉，過(guò)濾介質(zhì)在2層或多層濾網(wǎng)(百葉柵)中流動(dòng)。過(guò)濾時(shí)，過(guò)濾介質(zhì)在重力作用下緩慢向下流動(dòng)，含塵氣流經(jīng)百葉窗后進(jìn)入過(guò)濾介質(zhì)，固體粉塵被過(guò)濾介質(zhì)截留，帶有粉塵的過(guò)濾介質(zhì)從除塵器下方不斷流出。錯(cuò)流過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾時(shí)，顆粒層向下移動(dòng)，易受百葉窗布置結(jié)構(gòu)和床料顆粒間相互作用力的影響，在兩側(cè)百葉窗位置過(guò)濾介質(zhì)受阻力較大導(dǎo)致移動(dòng)速率比中心區(qū)域的床料移動(dòng)速度慢，隨過(guò)濾時(shí)間增加，粉塵易在百葉窗附近堆積，從而形成滯留區(qū)。滯留區(qū)的存在導(dǎo)致床層壓降逐步上升、熱解氣中腐蝕性物質(zhì)將破壞百葉窗結(jié)構(gòu)、過(guò)濾介質(zhì)易結(jié)塊等問(wèn)題。目前，對(duì)錯(cuò)流式移動(dòng)床如何減小滯留區(qū)進(jìn)行了大量研究，但未徹di解決，仍需進(jìn)一步研究。順流式顆粒床除塵器過(guò)濾階段，含塵氣流的流動(dòng)方向與顆粒層移動(dòng)方向一致。含塵氣體與顆粒平行流動(dòng)有利于促進(jìn)含塵氣流與濾料顆粒接觸，由于床料夾帶粉塵移動(dòng)，低氣速下除塵效率較高，但存在粉塵被干凈氣體夾帶問(wèn)題。逆流式顆粒床除塵器中，含塵氣流流動(dòng)方向與濾料顆粒移動(dòng)方向相反。含塵氣體與濾料顆粒逆向接觸，在多種力作用下，粉塵被濾料捕集并帶出顆粒床，潔凈氣流從干凈濾料的表面流出。逆流除塵雖然緩解了順流移動(dòng)床粉塵被干凈氣體夾帶的問(wèn)題，但要求過(guò)濾氣速不能過(guò)大，防止床料流化。移動(dòng)顆粒床用于熱解氣除塵過(guò)濾效率高、壓降穩(wěn)定，但需要增加床料與粉塵分離設(shè)備。
圖4 不同形式的移動(dòng)床顆粒過(guò)濾器示意
2.3.3高溫?zé)峤鈿忸w粒床中試試驗(yàn)
中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所基于前期顆粒床除塵研究，在3 000 t/a下行床“煤拔頭”工藝中試車間進(jìn)行了顆粒床除塵中試試驗(yàn)，除塵系統(tǒng)由旋風(fēng)分離器和顆粒床除塵器組成。顆粒床除塵器采用粒徑2～5 mm膨脹珍珠巖作為床料，過(guò)濾時(shí)間為5 min。采用過(guò)熱蒸汽作為反吹氣，反吹時(shí)間為30 s。經(jīng)過(guò)72 h連續(xù)運(yùn)行，可使焦油含塵率由12%降低至1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))左右，整個(gè)除塵過(guò)程中，過(guò)濾壓降低于500 Pa，反吹壓降低于200 Pa。經(jīng)過(guò)改進(jìn)，過(guò)濾后焦油中粉塵含量為0.67%。
新疆廣匯煤炭清潔煉化有限公司利用自行設(shè)計(jì)的多層固定顆粒床除塵裝置進(jìn)行了中試試驗(yàn)。中試裝置設(shè)計(jì)氣量為800 m3/h，過(guò)濾流速為2 m/s，反吹風(fēng)速為0.5 m/s。中試采用模擬干餾煤氣(0.074 mm煤粉和煤焦油組成)進(jìn)行，干餾煤氣進(jìn)入多級(jí)除塵濾盤組成的顆粒床除塵器，凈化后的煤氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)送至下游工序。反吹過(guò)程，由預(yù)熱至620 ℃的熱煤氣將床層中的粉塵帶至顆粒床底部，模擬干餾煤氣進(jìn)行連續(xù)84 h除塵試驗(yàn)。試驗(yàn)中，過(guò)濾和反吹溫度均在600 ℃左右，床層壓差2 500 Pa，可將100 g/Nm3干餾煤氣凈化至50 mg/Nm3以下。
大連理工大學(xué)與神木富油能源科技有限公司合作在60萬(wàn)t/a煤固體熱載體熱解示范裝置用固定床對(duì)高溫?zé)峤鈿膺M(jìn)行中試試驗(yàn)，固定床設(shè)計(jì)4組，每組配置4個(gè)過(guò)濾單元，共16個(gè)床層(15個(gè)床層過(guò)濾，1個(gè)床層反吹)，單個(gè)床層處理量3 600 m3/h，運(yùn)行時(shí)反吹時(shí)間25 s(可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié))，單個(gè)床層置換時(shí)間為35 s(可調(diào)節(jié))，濾料厚度為500 mm，過(guò)濾氣速為0.22 m/s。該床層采用上粗下細(xì)的設(shè)計(jì)理念，上部布置輕質(zhì)高強(qiáng)度濾料作為容塵層，下層采用石英砂，黃沙作為床料。床層溫度為400～500 ℃，整個(gè)裝置運(yùn)行71 h，裝置過(guò)濾壓差達(dá)到6 kPa左右，反吹氣壓差zui高達(dá)到15.66 kPa。
中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所在陜西府谷建成一套與蒸發(fā)量75 t/h CFB鍋爐相匹配的燃燒/煤熱解多聯(lián)供中試平臺(tái)，干餾熱解煤量為5 t/h。熱解產(chǎn)生的煤氣采用旋風(fēng)分離器與錯(cuò)流移動(dòng)顆粒床除塵器相結(jié)合進(jìn)行除塵。顆粒床所用床料為5～10 mm半焦，移動(dòng)速度為1 cm/min，床料厚度為300 mm，進(jìn)煤量為2 t/h，此工況下，顆粒床除塵器壓差為1 000 Pa左右，焦油含塵量為3.48%。此外，神華煤制油公司在6 000 t/a 褐煤熱解中試裝置中利用500～700 ℃熱解半焦為床料，采用移動(dòng)床操作形式對(duì)熱解氣進(jìn)行過(guò)濾，除塵后的油氣進(jìn)入后續(xù)單元處理，詳細(xì)試驗(yàn)結(jié)果未見報(bào)道。
由顆粒床中試試驗(yàn)可知，煤熱解氣中試及示范工程熱解氣量可達(dá)到54 000 m3/h，所用床料主要包括半焦、珍珠巖、石英砂和黃沙等，床料粒徑為0.3～5.0 mm，處理后焦油塵含量低于3.5%，熱解氣塵含量可以達(dá)到50 mg/Nm3。中試過(guò)程中，顆粒床過(guò)濾壓降在500～6 000 Pa，溫度為400～700 ℃。
3結(jié) 語(yǔ)
1）旋風(fēng)分離器用于熱解氣除塵，對(duì)粒徑大于10 μm的粗粉塵除塵效率較高，一般用作熱解氣除塵的預(yù)分離器。靜電除塵、金屬微孔過(guò)濾除塵(金屬膜除塵)和顆粒床除塵對(duì)含塵熱解氣中粒徑較小的粉塵除塵效率較高，適合進(jìn)行精細(xì)除塵。通過(guò)不同除塵技術(shù)組合可實(shí)現(xiàn)除塵裝置的gao效穩(wěn)定運(yùn)行。
2）中試試驗(yàn)結(jié)果顯示，金屬微孔除塵的過(guò)濾效率zui高，其次為顆粒床除塵，靜電除塵過(guò)濾效率zui低。運(yùn)行壓降z(mì)ui高為金屬微孔過(guò)濾技術(shù)，靜電除塵器壓降z(mì)ui低，顆粒床過(guò)濾壓降介于兩者之間。
3）目前，熱解氣除塵技術(shù)基本都處于中試及示范工程階段，中試溫度為400～700 ℃，以避免焦油冷凝或二次熱解，中試規(guī)模zui高為54 000 m3/h，但目前的中試時(shí)間還較短，缺乏長(zhǎng)期運(yùn)行數(shù)據(jù)。熱解氣除塵技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用需要長(zhǎng)期試驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證。
4展 望
1）結(jié)合具體的除塵工藝優(yōu)化工藝條件和除塵器結(jié)構(gòu)，開發(fā)新型抗積碳材料(除塵濾料)。熱解氣成分復(fù)雜，除塵過(guò)程中易受工藝條件影響，如溫度過(guò)低易導(dǎo)致焦油冷凝，造成油氣收率下降和粉塵局部堆積結(jié)塊。溫度過(guò)高又會(huì)加劇熱解氣二次反應(yīng)。因而，需根據(jù)不同的除塵工藝對(duì)工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。靜電除塵器應(yīng)針對(duì)高溫條件下除塵效率降低、除塵器部件積碳嚴(yán)重導(dǎo)致除塵器絕緣子性能下降等問(wèn)題，在工藝條件優(yōu)化的基礎(chǔ)上，開發(fā)新型電極材料。金屬絲網(wǎng)過(guò)濾技術(shù)存在過(guò)濾材質(zhì)價(jià)格較高，除塵過(guò)程中易受到熱解氣中酸性氣體的腐蝕，金屬材質(zhì)表面易積碳造成網(wǎng)孔阻塞，壓降增加快等問(wèn)題，因此，開發(fā)低成本、耐gao溫、耐fu腐蝕的抗積碳材料，調(diào)控金屬網(wǎng)孔的結(jié)構(gòu)與分布是金屬絲網(wǎng)除塵技術(shù)的發(fā)展方向。顆粒床除塵過(guò)程中存在床料積碳、熱解氣二次反應(yīng)等問(wèn)題，未來(lái)開發(fā)新型除塵濾料實(shí)現(xiàn)除塵提質(zhì)一體化將是顆粒床除塵的重要研究方向。
2）多種技術(shù)優(yōu)化組合。粉塵主要來(lái)自于煤熱解部分，通過(guò)將除塵器與煤熱解相結(jié)合如將顆粒床除塵器與熱解裝置耦合，顆粒床除塵器直接在熱解反應(yīng)器內(nèi)部進(jìn)行除塵，既可以充分利用熱解的熱量也可以從源頭上降低粉塵，減少焦油損失。另外，顆粒床與靜電除塵器或金屬絲網(wǎng)相結(jié)合，可以強(qiáng)化除塵效率，因此，通過(guò)技術(shù)組合bao證除塵工藝gao效穩(wěn)定運(yùn)行，將成為未來(lái)熱解氣除塵技術(shù)研究的另一方向。
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