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    新型膜过滤材料—FEA在高温气体的处理
    浏览次数:240发布时间:2019-07-26 15:18:23 文章来源:
      鉴于铁和铝金属间化合物新型多孔材料的这些特点和优点,该新材料在高温燃烧气体的过滤和净化领域的首次应用是在中国发展起来的,并且该技术膜过滤采用新型多孔FeAl材料设计和制造。测试了高温净化燃烧气体的实验装置,并对装置的过滤效率进行了实验测试,并对结果进行了分析。
      膜过滤器准备

      将纯度为99.8%,粒径为3~10μm的铁粉和铝粉按比例混合均匀混合,然后装入预制模具中,然后置于压机中冷等静压,使用150A的压力200MPa将材料压成固体以获得原始形式的坯料。在冷等压压力释放后,将模具从容器中取出,脱模后,根据需要模制坯料。最后,将其置于高温烧结炉中进行烧结。烧结炉中的温度从500℃逐渐升高到1000℃,并在1000℃下保持约3小时。烧结后,得到直径为Φ60mm,长度为1.5μm的FeAl膜过滤元件。如图1所示。

    膜过滤滤芯材料

      用于制备过滤元件的原料是铁粉和铝粉的混合物,因此它是并没有多余物质产生的,无毒的并且没有副作用。在压制和烧结过滤元件的过程中,除了产生一定量的能量之外不产生其他污染物。一旦过滤器达到其使用寿命的终点,它也可以再循环用于再生。因此,制备过滤器元件的整个过程是无污染的,且产生的物质环境友好且无污染的。

      实验罐生产

      一旦完成过滤元件,就形成如图2所示的罐体。罐体的直径为mm1000mm,罐体直段的长度为1600mm,顶部的顶部高度为350mm。底部是灰斗,灰斗具有锥形结构。罐体的直线部分和顶部头部采用法兰连接,便于拆卸。可打开顶部头部以安装或修理过滤器。罐的直段与下灰桶之间的连接是焊接的,焊缝是连续焊接,以确保罐的密封性。整个水箱有4条腿搁在平台上。罐内有4个喷嘴,一个端口是进气口,进口管的直径为DN125; b口为净出风口,出口管直径为DN125; c端口是反冲洗端口,管道直径为DN65;端口d是灰出口,直径为DN150。考虑到烟气的高温,罐的材料为Q245R,罐的厚度为12毫米。
      过滤器元件在罐中的布置。

      滤芯的尺寸为.00.06×1.5(m),滤芯安装在6×6平方。当计算滤芯之间以及滤芯与滤芯之间的距离时。除了考虑空气流动通道的尺寸之外,还认为积聚在过滤器元件的外壁中的灰不能形成“桥接”问题。因此,最终确定两个滤波器元件之间的距离为0.11μm。最外面的过滤器元件和气缸壁之间的最小距离被认为是≥0.08m。可以计算滤筒安装的最小直径:1,414×0.11×5 + 0.06 +0.16=0.9977(m)。滤波器布置如图3所示。实验装置设计系统。

      一旦完成膜过滤装置的设计,就设计了一个完整的实验系统。系统的完整流程如图4所示。在实验装置中,加热装置加到过滤器的出口管上,以加热燃烧气体以控制燃烧气体的温度。然后,连接风扇和焚烧装置,以通过焚烧装置控制过滤器的入口燃烧气体中的灰尘浓度。同时,为了减少热量损失,从过滤器出口到入口的管道也是绝缘的。温度,压力,流量和其他测量仪器安装在管道中。完成实验装置的安装后,开始实验并测量数据。

      实验过程和分析。
      燃烧气体温度升高对除尘效率的影响。用焚烧装置将气体粉尘的浓度控制在20g/m3,然后用加热装置逐渐加热过滤气体,并将气体从常温25℃逐渐加热到500℃。在加热燃烧气体的过程中,通过检测气体出口的粉尘浓度来计算气体净化装置的过滤效率。根据式(1)计算过滤效率:η=Q1C1-Q2C2Q1C1×100%(1)其中:Q1-除尘器入口空气的体积,Nm3/s; C1  - 集尘器入口处的粉尘浓度,mg/Nm3; Q2  - 除尘出风口容积,Nm3/s;粉尘浓度粉尘输出C2,mg/Nm3;测量的实验数据和计算结果示于表1中。结果表明,随着气体温度升高,净化装置的总过滤效率降低,但曲率的降低不是特别大。整体过滤效率仍然相对较高,保持在99.6%至99.8%之间。
      使用新的FeAl膜过滤材料形成过滤装置,
      模拟的高温烟气过滤实验在实验室完成。通过对实验结果的分析,得出以下结论:
      (1)FeAl膜过滤材料及其原料的制备方法
      无毒且无副作用,是一种绿色环保材料。此外,其原料易于获得,价格低廉,易于推广和应用。 (2)FeAl膜过滤材料具有耐高温性,可在高温烟气条件下连续运行。 (3)新型FeAl膜过滤材料在高温燃烧气体的净化和过滤过程中,膜过滤效率相对较高,保持在99%以上且相对稳定。 (4)实验表明,新型FeAl膜过滤材料不仅可以作为冶炼炉内高温燃烧气体过滤的过滤装置,而且大大简化了原有工艺,减少了设备入门成本,减少管理和运营。管理难度大大降低,过滤效率高,运行稳定可靠,市场前景广阔,经济效益和社会效益显着。