2.2 高温烟气过滤
在现代工业生产过程中,高温气体净化技术的应用领域十分广泛,如高温煤气,石化和化工工业的高温反应气体,冶金工业高炉与转炉高温烟气,硅酸盐工业的高温烟气,锅炉、焚烧炉的高温废气等。
高温过滤材料是高温气体过滤除尘技术的核心由于工作温度高、气体腐蚀性强等特点,对高温气体除尘用过滤材料有很高的要求。过滤材料必须满足:①耐高温,耐化学腐蚀;②高的过滤精度和低的气流阻力;③过滤效率高,可再生性好;④抗热震性好,使用寿命长等要求。陶瓷纤维具有优良的热稳定性和化学稳定性,它的工作温度可高达1000℃以上,并且在氧化还原等高温环境下具有很好的抗腐蚀性。因此,陶瓷纤维在高温气体过滤方面具有独特的优势。德国Ｓｃｈｕｍａｃｈｅｒ公司采用真空抽滤法,以ＳｉＣ和硅酸铝纤维为主要原料生产的Ｃｅｒａｆｉｌｌ2Ｈ10陶瓷纤维过滤材料,其孔隙率达90%,可在950℃下长期使用,其气流阻力仅为一般陶瓷过滤器的30%～50%。美国3Ｍ公司采用化学气相沉积法生产的ＣＶＩ-ＳｉＣ组合式陶瓷过滤元件,由ＳｉＣ层、碳纤维层及硅酸铝纤维组成[9～10],具有良好的过滤性能。
2.3 化工过滤
由于陶瓷纤维过滤器具有耐高温、耐有机溶剂和强酸碱腐蚀等特点,在化工生产中能充分发挥其特性,有着广泛的应用领域。其应用包括:①化工生产中在高温情况下溶液的过滤;②化工行业中各种强酸、强碱液体的过滤,如各种电解液处理、纯碱过滤、硫酸过滤等;③石油工业中含油废水的处理,柴油、汽油、航空煤油过滤等;④制药行业中各种药品的过滤和分离,如青霉素等过滤,以及医药中间体的过滤;⑤饮料、食品、酿造行业中的过滤除菌,如啤酒的酿造、纯净水的生产。李金成[11]报道了一种高耐酸陶瓷纸,主要成分为占总重量45%～95%的硅酸铝陶瓷纤维和5%～15%的有机结合剂,可以作为酸性溶液的过滤材料。
2.4 柴油机尾气微粒捕集
柴油发动机因热效率高,燃油消耗率低而广泛应用于国民生活中。然而柴油机微粒的排放量一般要比汽油机大几十倍,从而限制了柴油机的应用。如何有效控制柴油机的有害气体排放,一直是人们普遍关心的问题。陶瓷纤维过滤器具有高的使用温度,可以用于捕集柴油机尾气微粒。
陶瓷纤维毡比表面积大,过滤效率可高达95%。但是其强度低,容易损坏。ＮＨＫＳｐｒｉｎｇ公司发明了一种新型过滤材料,这种过滤体的单元由叠层金属纤维毡和氧化铝纤维毡组成。从进气口到出气口,叠层纤维毡的孔径越来越细,保证了微粒的均匀捕获,过滤效率可达80%～90%,同时还能起到消声器的作用[12]。
文献[13]报道了一种柴油机微粒捕集器。用特殊的缠绕技术将陶瓷纤维在一个有电阻的金属加热管上缠绕出菱形结构,加热管的一端开放,另一端封闭以阻止尾气流出,这样就可强制尾气穿过加热器进入陶瓷纤维,微粒被捕集在陶瓷纤维中,净化过的尾气可从陶瓷纤维中逸出。采用12Ｖ的直流电源10ｍｉｎ就可以再生完毕,过滤效率可达到65%～95%。
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