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Filtro de Fibra Cerámica Catalítico

Filtro de Fibra Cerámica Catalítico

Descripción del producto

Añadir el catalizador sobre la base del filtro blanco permite obtener un filtro cerámico de fibra catalítica, que es un filtro poroso que integra múltiples funciones: eliminación de polvo, desulfuración, desnitrificación, eliminación de gases ácidos y eliminación de dioxinas.

Su eficiencia de desulfuración y desnitrificación alcanza hasta el 95%, superando con creces los estándares nacionales. Además, puede eliminar las dioxinas directamente.

Usarlo para desnitrificación y eliminación de dioxinas no solo reduce en gran medida los equipos auxiliares y el área total del sistema, sino también los diversos costos operativos asociados.

Modelo del producto y especificaciones de tamaño

ModeloUnidadAW300AW500AW1000-AAW1000-BAW1500-AAW1500-BAW2000AW1950AW2400AW3000-AAW3000-B
ALongitudmm300500100010001500150020001950240030003000
BDiámetro internomm11040401104011012012080120110
CDiámetro externomm150606015060150150150120150150
DDiámetro de bridamm190808019580195195200160195195
EEspesor de bridamm3020203020303065303030
FForma de brida　TTTTTTTYTTT
GÁrea de superficieM²0.10.20.20.480.280.7110.91.41.4
Nota: Es normal que el tamaño real del producto difiera ligeramente de la tabla anterior.
Por favor, contacte con el soporte técnico para conocer el rango de tolerancia específico. 

Ilustración: A continuación se muestra el diagrama de dimensiones del filtro de fibra cerámica:

Dibujo dimensional del tubo filtrante de fibra cerámica: A longitud, B diámetro interno, C diámetro externo, D diámetro de brida, E espesor de brida

Aplicación

Hornos de vidrio, hornos de acero, calderas de biomasa, centrales térmicas, incineradoras de residuos, plantas de coquización, hornos de fundición metalúrgica, etc.

Para solo eliminación de polvo, consulte nuestro filtro de fibra cerámica sin catalizador. Contáctenos para obtener una cotización.

Eficiencia de trabajo

NOx<50mg/Nm3

SO2<35mg/Nm3

Hasta 97% de eliminación de HCL

Hasta 95% de eliminación de SOx

Hasta 95% de eliminación de NOx

Hasta 97% de eliminación de dioxinas

Observación: La tasa de eliminación de los contaminantes en el gas de combustión depende del rendimiento de los aditivos, así como del diseño, la construcción y el nivel de operación del equipo.

Especificaciones clave

Parámetro Valor
Precisión de filtración≥ 1 μm (polvo mayor de 1 micra)
Temperatura máxima de operación a largo plazo1100 °C (modo de dedustificación)
Resistencia del filtro (temperatura ambiente)100 Pa
Resistencia total del sistema de dedustificación2000 – 2300 Pa
Velocidad de filtración (superficial)2 – 5 cm/s
Presión de retrolavado0.4 – 0.7 MPa
Duración / activación del retrolavado≈ 0.15 s, activado por diferencia de presión
Eficiencia de eliminación de polvohasta 99.99%
Emisión de residuo de polvo< 5 mg/Nm3
Vida útil5 – 10 años (a menudo > 10 años)
Modo de operaciónLimpieza por pulso de chorro, similar a la disposición de un filtro de mangas
Resistencia físicaMantiene alta resistencia a temperatura ambiente y alta temperatura sin refuerzo de quilla

Fuente: Datos de laboratorio y campo de Anchor Technology. Para una selección específica del proyecto, consulte a nuestro equipo de ingeniería.

Rendimiento probado de DeNOx en aplicaciones de incineración de residuos y biomasa

Los filtros cerámicos de fibra catalítica de Anchor Technology han estado operando en 18 plantas de conversión de residuos en energía y 12 centrales de biomasa en China y el Sudeste Asiático desde 2015. Nuestra instalación individual más grande (Planta de Conversión de Residuos en Energía Guangzhou Everbright Nansha, con capacidad de 750 t/d de RSU) utiliza 240 tubos de filtro catalítico en un colector de chorro pulsado de 6 módulos, procesando 180,000 Nm³/h de gas de combustión a 320°C. Después de 3.5 años de operación continua, el sistema mantiene una reducción de NOx del 91% (de 400 mg/Nm³ en la entrada a 36 mg/Nm³ en la salida) y emisiones de partículas <2 mg/Nm³, muy por debajo del límite de la UE 2010/75/EU de 10 mg/Nm³ de polvo y 200 mg/Nm³ de NOx.

La ventaja clave sobre los sistemas separados de filtro de mangas + SCR es la eliminación del problema de envenenamiento del catalizador SCR. En configuraciones tradicionales, el gas cargado de polvo entra al reactor SCR y deposita metales alcalinos (Na, K) y metales pesados (Pb, Zn) en la superficie del catalizador, bloqueando gradualmente los sitios activos. Con nuestros filtros catalíticos, el polvo se captura en la superficie EXTERNA del tubo del filtro antes de que pueda contactar la capa catalítica dentro de la pared porosa: el catalizador solo ve gas limpio. Esto extiende la vida útil del catalizador de los típicos 2–3 años (para catalizadores SCR expuestos al polvo) a 5–7 años, y mantiene una eficiencia estable de DeNOx sin la degradación gradual del rendimiento que se observaría en un entorno SCR con polvo.

Compatibilidad Química

Medio Compatibilidad Notas
Gases ácidos comunes (SOx, HCL, H2S)ResistenteEnvolvente operativa estándar
Polvos alcalinosResistenteCon aglutinante estándar
HF (ácido fluorhídrico)LimitadaRequiere agente de recubrimiento resistente a álcalis
H3PO4 (ácido fosfórico)LimitadaRequiere agente especial
Na2O / K2OLimitadaSin agente alcalino añadido
Contacto directo con llamaSíFibra cerámica no combustible

Sistema de catalizador y ventana de operación

Función Rendimiento
Sustrato del catalizadorFibra cerámica de base de alúmina + sílice
Ventana de operación recomendada250 °C – 400 °C
Eficiencia de eliminación de polvohasta 99.99%
SOx eliminaciónhasta 95%
NOx eliminaciónhasta 95%
Eliminación de dioxinashasta 97%
Eliminación de HClhasta 97%
Nivel de emisión (típico)NOx < 50 mg/Nm3; SO2 < 35 mg/Nm3
Beneficio de integraciónDesempolvado + DeSOx + DeNOx + eliminación de dioxinas en un solo recipiente: elimina la torre SCR y el sistema de lodos posteriores

Para curvas de rendimiento completas, consulte nuestra página de Informes de rendimiento y pruebas.

Química del catalizador y resistencia al envenenamiento

Nuestro catalizador V₂O₅-TiO₂ está formulado específicamente para entornos de alto contenido de polvo y alto contenido de azufre. El soporte de TiO₂ tiene una estructura de poros bimodal: los microporos (2–10 nm) proporcionan una alta superficie para los sitios activos de vanadio, mientras que los mesoporos (20–50 nm) permiten la difusión del gas profundamente en la capa de catalizador. Esta estructura resiste la obstrucción de poros por partículas finas de polvo y depósitos de bisulfato de amonio (ABS) que se forman cuando el SO₃ reacciona con el exceso de NH₃ por debajo de 300°C. También añadimos 3–5% de trióxido de tungsteno (WO₃) como promotor estructural, que reduce la oxidación de SO₂ a SO₃ (el precursor de la formación de ABS) de la tasa de conversión típica de 2–3% a menos de <1%, extendiendo significativamente la vida útil del catalizador en aplicaciones con alto contenido de azufre.

Para procesos con alto contenido de metales alcalinos en las cenizas volantes (combustión de biomasa, algunas corrientes de incineración de residuos), ofrecemos una formulación mejorada resistente al envenenamiento con 8% de WO₃ y aditivos patentados de captura de álcalis. Esta versión ha sido probada en campo en una caldera de biomasa alimentada con paja (35 MW, provincia de Jiangsu) con cenizas ricas en potasio (12% de K₂O en cenizas volantes) y mantuvo una eficiencia de DeNOx superior al 85% después de 18 meses, en comparación con el 65% de eficiencia con el catalizador V-Ti estándar en las mismas condiciones. Si su gas contiene más de 5,000 ppm de SO₂ o sus cenizas volantes tienen más de 8% de contenido alcalino, recomendamos esta formulación mejorada: contacte a nuestro equipo técnico con su análisis de combustible y confirmaremos la especificación adecuada del catalizador.

Fabricación y pruebas de filtros catalíticos de fábrica directa

Anchor Technology opera la única línea de producción de filtros cerámicos catalíticos en el sur de China con capacidad propia de impregnación de catalizador y sinterización. La mayoría de los proveedores compran filtros cerámicos estándar y los envían a una instalación de recubrimiento de catalizador de terceros; nosotros controlamos todo el proceso, desde el hilado de fibra hasta la activación final del catalizador en nuestros propios hornos. Esto significa que podemos ajustar la carga de catalizador (típicamente 8–15% de V₂O₅ en peso) y la profundidad de penetración del recubrimiento para adaptarse a su composición de gas y perfil de temperatura específicos, en lugar de ofrecer un producto único para todos.

Cada lote de producción se somete a pruebas dobles: (1) eficiencia de filtración según ISO 11057 usando aerosol de NaCl monodisperso a 1 μm, y (2) prueba de actividad DeNOx en nuestro reactor SCR piloto de 500 Nm³/h usando gas de combustión simulado (400 ppm de NO, 5% de O₂, 10% de H₂O, balance de N₂) a su temperatura de operación especificada. Proporcionamos ambos informes de prueba con su Certificado de Análisis. Para pedidos de más de 200 piezas, también ofrecemos soporte de puesta en marcha en sitio y pruebas de verificación de rendimiento después de la instalación: nuestros ingenieros medirán la reducción real de NOx y la caída de presión bajo sus condiciones de operación y ajustarán la estrategia de control de inyección de amoníaco si es necesario.

Preguntas frecuentes sobre tubos de filtro de fibra cerámica catalítica

La estructura base es idéntica: el mismo sustrato de fibra cerámica de aluminosilicato con precisión de filtración de 1 μm y resistencia a temperatura de 1100 °C. La diferencia es que impregnamos las paredes porosas de la fibra con un recubrimiento catalizador de vanadio-titanio (V₂O₅-TiO₂) antes del paso final de sinterización. Esto crea una unidad combinada de filtración de polvo + DeNOx en un solo elemento. A medida que el gas de combustión pasa a través de la pared del filtro, el polvo se captura en la superficie exterior, mientras que los NOx en la corriente de gas entran en contacto con la capa catalizadora dentro de la estructura porosa y reaccionan con amoníaco inyectado (NH₃) para formar nitrógeno y agua. Se obtiene una eliminación de partículas >99.9% Y una eficiencia DeNOx del 85–95% en una sola unidad compacta, eliminando la necesidad de un reactor SCR separado.
El catalizador V-Ti tiene una ventana de reacción óptima de 250–400°C. Por debajo de 250°C, la tasa de reacción DeNOx disminuye significativamente (por debajo del 60% de eficiencia a 200°C). Por encima de 400°C, el catalizador comienza a sinterizarse y pierde área superficial activa, además de que existe riesgo de deslizamiento de amoníaco (NH₃ sin reaccionar que pasa a través). Esta restricción de temperatura es la razón por la que nuestros filtros catalíticos funcionan mejor en aplicaciones de incineración de residuos, calderas de biomasa y hornos de cemento donde el gas de combustión se encuentra naturalmente en el rango de 280–380°C después de la recuperación de calor residual. Si su gas está por encima de 400°C, necesitará agregar un enfriador o intercambiador de calor aguas arriba para llevarlo a la ventana óptima antes del filtro.
Bajo condiciones ideales (temperatura de gas estable de 300–350°C, relación molar NH₃/NOx adecuada de 0.9–1.1, bajo contenido de SOx), logramos consistentemente una reducción de NOx del 90–95% en instalaciones de campo. Sin embargo, el rendimiento en el mundo real depende de varios factores: (1) composición del gas — el alto contenido de SOx (>500 ppm) puede envenenar el catalizador con el tiempo y reducir la eficiencia al 80–85% después de 2–3 años; (2) distribución de amoníaco — la mala mezcla en los conductos provoca subdosificación local o escape de amoníaco; (3) carga de polvo — la acumulación excesiva de polvo en la superficie del filtro puede bloquear el acceso del gas a la capa de catalizador. Diseñamos con una eficiencia del 85% como base conservadora y ofrecemos garantías de rendimiento basadas en su análisis de gas real. Las pruebas de terceros en nuestras instalaciones de Guangzhou muestran una eliminación de NOx del 87–93% durante 24 meses de operación continua.
La impregnación del catalizador añade aproximadamente un 5–8% a la caída de presión inicial (de 100 Pa a 105–108 Pa en un filtro limpio en condiciones ambientales) porque reduce ligeramente el volumen de poros abiertos. Sin embargo, la eficiencia de filtración permanece sin cambios en >99.9% para partículas de 1 μm porque el catalizador se deposita como un recubrimiento delgado sobre las superficies de las fibras dentro de la estructura de poros existente, no como una capa que bloquea los poros. La estabilidad de la caída de presión a largo plazo es en realidad ligeramente mejor en las versiones catalíticas porque la capa de catalizador reduce la adhesión de partículas de polvo pegajosas a la superficie de la fibra — la limpieza por pulso de chorro (0.4–0.7 MPa) libera las tortas de manera más limpia. Hemos tenido filtros catalíticos en operación continua durante más de 4 años manteniendo una caída de presión estable del sistema de 2,000–2,300 Pa.
En condiciones normales de operación (ventana de temperatura mantenida, sin envenenamiento del catalizador por metales pesados o polvo alcalino), el catalizador V-Ti conserva >85% de actividad durante 20,000–30,000 horas de operación (aproximadamente 3–5 años dependiendo del ciclo de trabajo). Cuando la eficiencia cae por debajo de su objetivo (típicamente alrededor del 80%), tiene dos opciones: (1) regeneración en sitio utilizando nuestro servicio de lavado químico — recirculamos una solución ácida diluida para eliminar depósitos alcalinos y restaurar ~90% de la actividad original; esto se puede hacer 1–2 veces antes de que el recubrimiento del catalizador se degrade físicamente; (2) reemplazo — suministramos nuevos tubos de filtro cerámico catalítico y aceptamos la devolución del catalizador gastado para su eliminación/reciclaje adecuado. El servicio de regeneración cuesta aproximadamente el 40% del precio del filtro nuevo y extiende la vida útil total a 6–8 años.
Sí, este es un escenario común de modernización. Usted retiraría el reactor SCR existente y reemplazaría las bolsas de tela en su filtro de mangas con nuestros tubos de filtro cerámico catalítico. Las principales consideraciones de ingeniería: (1) espacio — los filtros cerámicos catalíticos tienen un diámetro ligeramente mayor que las bolsas de tela equivalentes, así que verifique el espaciado de la placa de tubos (proporcionamos planos de diseño para modernización); (2) temperatura — confirme que la temperatura de su gas en la entrada del filtro de mangas sea de 250–400°C después de cualquier recuperación de calor (si está por encima de 400°C, agregue un enfriamiento rápido); (3) inyección de amoníaco — reubique su rejilla de inyección de NH₃ al conducto inmediatamente aguas arriba de la carcasa del filtro. Hemos completado 12 proyectos de modernización como este en China, típicamente reduciendo la huella total del sistema en un 40% y eliminando el costo de reemplazo del catalizador SCR. El período de recuperación de la inversión es usualmente de 2–3 años gracias a la reducción de mantenimiento y consumo de amoníaco.
Las excursiones breves (hasta 1 hora) a 450°C no dañarán permanentemente el catalizador, pero la exposición repetida o prolongada por encima de 400°C causa sinterización irreversible de los sitios activos de V₂O₅. Después de una exposición acumulada de aproximadamente 100 horas por encima de 400°C, vería que la eficiencia de DeNOx cae del 90% a quizás 75–80%. Si su proceso excede regularmente los 400°C, debería (a) instalar un sistema de control de temperatura (enfriamiento rápido o intercambiador de calor) para proteger el catalizador, o (b) usar nuestros filtros no catalíticos con un reactor SCR separado aguas abajo operando a temperatura óptima. Podemos modelar su perfil de temperatura y recomendar la configuración más rentable — envíenos datos de registro de temperatura de 24 horas de su proceso.
El pedido mínimo es de 50 piezas para tamaños estándar (Φ120×1000, Φ120×2000, Φ150×2000). Para dimensiones personalizadas, el mínimo es de 100 piezas porque necesitamos ejecutar un lote separado de impregnación de catalizador. El plazo de entrega es de 35 a 45 días desde la confirmación del pedido: 15 días para la producción del sustrato cerámico, 10 días para la impregnación del catalizador y la sinterización, 5 días para las pruebas de calidad y de 5 a 15 días para el embalaje de exportación y la documentación de envío. Para pedidos superiores a 500 piezas, podemos acelerar el plazo a 25-30 días dividiendo la producción en lotes paralelos. Todos los filtros catalíticos se prueban tanto para la eficiencia de filtración como para la actividad DeNOx antes del envío; usted recibe ambos informes de prueba con el COA.

Ficha Técnica (PDF)

Descargue la ficha técnica completa para la selección de ingeniería: dibujos dimensionales, curvas de caída de presión, mapeo de modelo a área de tela, curvas de carga mecánica y referencia de compatibilidad química.

Solicite la ficha técnica en PDF  Responderemos dentro de 1 día hábil con el PDF y una recomendación de dimensionamiento.

Preguntas frecuentes respondidas en nuestras FAQ técnica y principio de funcionamiento páginas.