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Filtre en fibre céramique catalytique

Filtre en fibre céramique catalytique

Description du produit

L'ajout du catalyseur sur la base du filtre blanc permet d'obtenir un filtre en fibre céramique catalytique, qui est un filtre poreux intégrant des fonctions multiples de dépoussiérage, de désulfuration, de dénitrification, d'élimination des gaz acides et de dé-dioxine.

Son efficacité de désulfuration et de dénitrification atteint jusqu'à 95%, dépassant largement les normes nationales. Il peut également éliminer directement la dioxine.

Son utilisation pour la dénitrification et la dé-dioxine permet non seulement de réduire considérablement les équipements auxiliaires et la superficie globale de l'ensemble du système, mais aussi les divers coûts d'exploitation auxiliaires.

Modèle du produit et spécifications de taille

ModèleUnitéAW300AW500AW1000-AAW1000-BAW1500-AAW1500-BAW2000AW1950AW2400AW3000-AAW3000-B
ALongueurmm300500100010001500150020001950240030003000
BDiamètre internemm11040401104011012012080120110
CDiamètre externemm150606015060150150150120150150
DDiamètre de la bridemm190808019580195195200160195195
EÉpaisseur de la bridemm3020203020303065303030
FForme de la bride　TTTTTTTYTTT
GSurfaceM²0.10.20.20.480.280.7110.91.41.4
Remarque : Il est normal que la taille réelle du produit diffère légèrement du tableau ci-dessus.
Veuillez contacter le support technique pour connaître la plage de tolérance spécifique. 

Illustration : Voici le schéma dimensionnel du filtre en fibre céramique :

Dessin dimensionnel du tube filtrant en fibre céramique : A longueur, B diamètre interne, C diamètre externe, D diamètre de la bride, E épaisseur de la bride

Application

Fourneaux à verre, fours sidérurgiques, chaudières à biomasse, centrales thermiques, incinérateurs de déchets, usines de cokéfaction, fourneaux de fusion métallurgique, etc.

Pour le dépoussiérage uniquement, voir notre filtre en fibre céramique non catalytique. Contactez-nous pour un devis.

Efficacité de travail

NOx<50mg/Nm3

SO2<35mg/Nm3

Jusqu'à 97% d'élimination du HCL

Jusqu'à 95% d'élimination des SOx

Jusqu'à 95% d'élimination des NOx

Jusqu'à 97% d'élimination des dioxines

Remarque : Le taux d'élimination des polluants dans les fumées dépend des performances des additifs, ainsi que de la conception, de la construction et du niveau d'exploitation de l'équipement.

Spécifications clés

Paramètre Valeur
Précision de filtration≥ 1 μm (poussière supérieure à 1 micron)
Température de fonctionnement maximale à long terme1100 °C (mode dépoussiérage)
Résistance du filtre (température ambiante)100 Pa
Résistance totale du système de dépoussiérage2000 – 2300 Pa
Vitesse de filtration (face)2 – 5 cm/s
Pression de rétrolavage0,4 – 0,7 MPa
Durée / déclenchement du rétrolavage≈ 0,15 s, déclenché par différence de pression
Efficacité de dépoussiéragejusqu'à 99.99%
Émission résiduelle de poussière< 5 mg/Nm3
Durée de vie5 à 10 ans (souvent > 10 ans)
Mode de fonctionnementNettoyage par jets pulsés, similaire à la configuration d'un dépoussiéreur à manches
Résistance physiqueMaintient une résistance élevée à température ambiante et élevée sans renfort de quille

Source : données de laboratoire et de terrain d'Anchor Technology. Pour une sélection spécifique au projet, consultez notre équipe d'ingénierie.

Performance de déNOx éprouvée dans les applications d'incinération de déchets et de biomasse

Les filtres en fibre céramique catalytique d'Anchor Technology fonctionnent dans 18 usines de valorisation énergétique des déchets et 12 centrales à biomasse en Chine et en Asie du Sud-Est depuis 2015. Notre plus grande installation unique (usine de valorisation énergétique des déchets Guangzhou Everbright Nansha, capacité de 750 t/j de déchets municipaux) utilise 240 tubes filtrants catalytiques dans un collecteur à jet pulsé à 6 modules, traitant 180 000 Nm³/h de gaz de combustion à 320 °C. Après 3,5 ans de fonctionnement continu, le système maintient une réduction de NOx de 91% (de 400 mg/Nm³ à l'entrée à 36 mg/Nm³ à la sortie) et des émissions de particules < 2 mg/Nm³, bien en dessous de la limite de 10 mg/Nm³ de poussières et de 200 mg/Nm³ de NOx de la directive UE 2010/75/UE.

L'avantage clé par rapport aux systèmes séparés de filtre à manches + SCR est l'élimination du problème d'empoisonnement du catalyseur SCR. Dans les configurations traditionnelles, le gaz chargé de poussières entre dans le réacteur SCR et dépose des métaux alcalins (Na, K) et des métaux lourds (Pb, Zn) sur la surface du catalyseur, bloquant progressivement les sites actifs. Avec nos filtres catalytiques, la poussière est capturée sur la surface EXTERNE du tube filtrant avant qu'elle ne puisse entrer en contact avec la couche catalytique à l'intérieur de la paroi poreuse — le catalyseur ne voit que du gaz propre. Cela prolonge la durée de vie du catalyseur de 2 à 3 ans typiques (pour un catalyseur SCR exposé à la poussière) à 5 à 7 ans, et maintient une efficacité de déNOx stable sans la dégradation progressive des performances que l'on observerait dans un environnement SCR poussiéreux.

Compatibilité chimique

Moyen Compatibilité Notes
Gaz acides courants (SOx, HCL, H2S)RésistantEnveloppe de fonctionnement standard
Poussières alcalinesRésistantAvec liant standard
HF (acide fluorhydrique)LimitéNécessite un agent de revêtement résistant aux alcalis
H3PO4 (acide phosphorique)LimitéNécessite un agent spécial
Na2O / K2OLimitéAucun agent alcalin ajouté
Contact direct avec la flammeOuiFibre céramique non combustible

Système catalytique et fenêtre de fonctionnement

Fonction Performance
Substrat catalytiqueFibre céramique à base d'alumine et de silice
Fenêtre de fonctionnement recommandée250 °C – 400 °C
Efficacité de dépoussiéragejusqu'à 99.99%
SOx éliminationjusqu'à 95%
NOx éliminationjusqu'à 95%
Élimination des dioxinesjusqu'à 97%
Élimination du HCljusqu'à 97%
Niveau d'émission (typique)NOx < 50 mg/Nm3; SO2 < 35 mg/Nm3
Bénéfice d'intégrationDépoussiérage + DéSOx + DéNOx + élimination des dioxines dans un seul récipient – élimine la tour SCR en aval et le système de boue

Pour les courbes de performance complètes, consultez notre Rapports de performance et d'essais page.

Chimie du catalyseur et résistance à l'empoisonnement

Notre catalyseur V₂O₅-TiO₂ est spécialement formulé pour les environnements à haute teneur en poussières et en soufre. Le support en TiO₂ présente une structure poreuse bimodale : les micropores (2–10 nm) offrent une surface élevée pour les sites actifs du vanadium, tandis que les mésopores (20–50 nm) permettent la diffusion du gaz en profondeur dans la couche catalytique. Cette structure résiste au colmatage des pores par les fines particules de poussière et les dépôts de bisulfate d'ammonium (ABS) qui se forment lorsque le SO₃ réagit avec l'excès de NH₃ en dessous de 300°C. Nous ajoutons également 3–5% de trioxyde de tungstène (WO₃) comme promoteur structurel, ce qui réduit l'oxydation du SO₂ en SO₃ (le précurseur de la formation d'ABS) d'un taux de conversion typique de 2–3% à moins de 1%, prolongeant considérablement la durée de vie du catalyseur dans les applications à haute teneur en soufre.

Pour les procédés avec une teneur élevée en métaux alcalins dans les cendres volantes (combustion de biomasse, certains flux d'incinération de déchets), nous proposons une formulation renforcée résistante à l'empoisonnement avec 8% de WO₃ et des additifs propriétaires de piégeage des alcalins. Cette version a été testée sur le terrain dans une chaudière à biomasse alimentée à la paille (35 MW, province du Jiangsu) avec des cendres riches en potassium (12% de K₂O dans les cendres volantes) et a maintenu une efficacité DeNOx supérieure à 85% après 18 mois, contre 65% avec un catalyseur V-Ti standard dans les mêmes conditions. Si votre gaz contient plus de 5 000 ppm de SO₂ ou si vos cendres volantes ont une teneur en alcalins supérieure à 8%, nous recommandons cette formulation renforcée — contactez notre équipe technique avec votre analyse de combustible et nous confirmerons la spécification de catalyseur appropriée.

Fabrication et essais directs en usine de filtres catalytiques

Anchor Technology exploite la seule ligne de production de filtres céramiques catalytiques en Chine du Sud avec une capacité d'imprégnation et de frittage de catalyseur en interne. La plupart des fournisseurs achètent des filtres céramiques standard et les envoient à une installation tierce de revêtement catalytique — nous contrôlons l'ensemble du processus, du filage des fibres à l'activation finale du catalyseur dans nos propres fours. Cela signifie que nous pouvons ajuster la charge de catalyseur (généralement 8–15% de V₂O₅ en poids) et la profondeur de pénétration du revêtement pour correspondre à votre composition de gaz et à votre profil de température spécifiques, plutôt que de proposer un produit unique.

Chaque lot de production subit un double test : (1) l'efficacité de filtration selon la norme ISO 11057 en utilisant un aérosol de NaCl monodispersé à 1 μm, et (2) un test d'activité DeNOx dans notre réacteur SCR pilote de 500 Nm³/h utilisant un gaz de combustion simulé (400 ppm de NO, 5% d'O₂, 10% de H₂O, complément en N₂) à votre température de fonctionnement spécifiée. Nous fournissons les deux rapports de test avec votre certificat d'analyse. Pour les commandes de plus de 200 pièces, nous offrons également un support de mise en service sur site et des tests de vérification des performances après installation — nos ingénieurs mesureront la réduction réelle de NOx et la perte de charge dans vos conditions de fonctionnement et ajusteront la stratégie de contrôle de l'injection d'ammoniac si nécessaire.

Questions fréquemment posées sur les tubes filtrants en fibre céramique catalytique

La structure de base est identique — même substrat en fibre céramique alumino-silicate avec une précision de filtration de 1 μm et une résistance à la température de 1100°C. La différence réside dans le fait que nous imprégnons les parois poreuses des fibres avec un revêtement catalytique en vanadium-titane (V₂O₅-TiO₂) avant l'étape finale de frittage. Cela crée une unité combinée de filtration des poussières + déNOx en un seul élément. Lorsque les gaz de combustion traversent la paroi du filtre, les poussières sont capturées sur la surface externe tandis que les NOx présents dans le flux gazeux entrent en contact avec la couche catalytique à l'intérieur de la structure poreuse et réagissent avec l'ammoniac injecté (NH₃) pour former de l'azote et de l'eau. Vous obtenez une élimination des particules >99,9% ET une efficacité déNOx de 85–95% dans une seule unité compacte, éliminant ainsi le besoin d'un réacteur SCR séparé.
Le catalyseur V-Ti a une fenêtre de réaction optimale de 250–400°C. En dessous de 250°C, le taux de réaction DeNOx chute considérablement (efficacité inférieure à 60% à 200°C). Au-dessus de 400°C, le catalyseur commence à fritter et perd de la surface active, et vous risquez un glissement d'ammoniac (NH₃ non réagi traversant le filtre). Cette contrainte de température explique pourquoi nos filtres catalytiques fonctionnent le mieux dans les applications d'incinération de déchets, de chaudières à biomasse et de fours à ciment où le gaz de combustion se situe naturellement dans la plage de 280–380°C après récupération de chaleur résiduelle. Si votre gaz dépasse 400°C, vous devrez ajouter un refroidisseur ou un échangeur de chaleur en amont pour l'amener dans la fenêtre optimale avant le filtre.
Dans des conditions idéales (température de gaz stable de 300–350°C, rapport molaire NH₃/NOx approprié de 0,9–1,1, faible teneur en SOx), nous atteignons régulièrement une réduction de NOx de 90–95% dans les installations sur le terrain. Cependant, les performances réelles dépendent de plusieurs facteurs : (1) composition du gaz — une teneur élevée en SOx (>500 ppm) peut empoisonner le catalyseur au fil du temps et réduire l'efficacité à 80–85% après 2–3 ans ; (2) distribution de l'ammoniac — un mauvais mélange dans les conduits provoque un sous-dosage local ou un glissement d'ammoniac ; (3) charge de poussières — une accumulation excessive de poussières sur la surface du filtre peut bloquer l'accès du gaz à la couche catalytique. Nous concevons pour une efficacité de 85% comme base prudente et fournissons des garanties de performance basées sur votre analyse de gaz réelle. Des tests tiers de nos installations à Guangzhou montrent une élimination de NOx de 87–93% sur 24 mois de fonctionnement continu.
L'imprégnation du catalyseur ajoute environ 5 à 8% à la perte de charge initiale (de 100 Pa à 105–108 Pa sur un filtre propre dans des conditions ambiantes) car elle réduit légèrement le volume de pores ouvert. Cependant, l'efficacité de filtration reste inchangée à >99,9% pour les particules de 1 μm car le catalyseur est déposé sous forme d'un revêtement mince sur les surfaces des fibres à l'intérieur de la structure de pores existante, et non comme une couche obstruant les pores. La stabilité à long terme de la perte de charge est en réalité légèrement meilleure dans les versions catalytiques car la couche de catalyseur réduit l'adhérence des particules de poussière collantes à la surface des fibres — le nettoyage par jet pulsé (0,4–0,7 MPa) libère les gâteaux plus proprement. Nous avons des filtres catalytiques en fonctionnement continu depuis plus de 4 ans maintenant une perte de charge système stable de 2 000 à 2 300 Pa.
Dans des conditions de fonctionnement normales (fenêtre de température maintenue, pas d'empoisonnement du catalyseur par des métaux lourds ou des poussières alcalines), le catalyseur V-Ti conserve plus de 85% d'activité pendant 20 000 à 30 000 heures de fonctionnement (environ 3 à 5 ans selon le cycle de service). Lorsque l'efficacité descend sous votre cible (généralement autour de 80%), vous avez deux options : (1) régénération sur site utiliser notre service de lavage chimique — nous faisons recirculer une solution acide diluée pour éliminer les dépôts alcalins et restaurer environ 90% de l'activité d'origine ; cela peut être fait 1 à 2 fois avant que le revêtement catalytique ne se dégrade physiquement ; (2) remplacement — nous fournissons de nouveaux tubes filtrants catalytiques et acceptons le retour du catalyseur usé pour une élimination/valorisation appropriée. Le service de régénération coûte environ 40% du prix d'un filtre neuf et prolonge la durée de vie totale à 6–8 ans.
Oui, c'est un scénario de rénovation courant. Vous retireriez le réacteur SCR existant et remplaceriez les sacs en tissu de votre dépoussiéreur par nos tubes filtrants en céramique catalytique. Les principales considérations d'ingénierie : (1) espace — les filtres en céramique catalytique ont un diamètre légèrement plus grand que les sacs en tissu équivalents, donc vérifiez l'espacement des plaques à tubes (nous fournissons des plans de rénovation) ; (2) température — confirmez que la température de votre gaz à l'entrée du dépoussiéreur est de 250–400 °C après toute récupération de chaleur (si elle est supérieure à 400 °C, ajoutez une trempe) ; (3) injection d'ammoniac — déplacez votre grille d'injection de NH₃ vers les conduits immédiatement en amont du boîtier du filtre. Nous avons réalisé 12 projets de rénovation de ce type en Chine, réduisant généralement l'empreinte totale du système de 40% et éliminant le coût de remplacement du catalyseur SCR. La période de retour sur investissement est généralement de 2 à 3 ans grâce à la réduction de la maintenance et de la consommation d'ammoniac.
Des excursions brèves (jusqu'à 1 heure) à 450 °C n'endommageront pas définitivement le catalyseur, mais une exposition répétée ou prolongée au-dessus de 400 °C provoque un frittage irréversible des sites actifs de V₂O₅. Après une exposition cumulée d'environ 100 heures au-dessus de 400 °C, vous verriez l'efficacité de déNOx chuter de 90% à peut-être 75–80%. Si votre procédé dépasse régulièrement 400 °C, vous devriez soit (a) installer un système de contrôle de température (trempe ou échangeur de chaleur) pour protéger le catalyseur, soit (b) utiliser nos filtres non catalytiques avec un réacteur SCR en aval séparé fonctionnant à la température optimale. Nous pouvons modéliser votre profil de température et recommander la configuration la plus rentable — envoyez-nous des données d'enregistrement de température sur 24 heures de votre procédé.
La commande minimale est de 50 pièces pour les tailles standard (Φ120×1000, Φ120×2000, Φ150×2000). Pour les dimensions personnalisées, le minimum est de 100 pièces car nous devons lancer un lot séparé d'imprégnation de catalyseur. Le délai de livraison est de 35 à 45 jours à compter de la confirmation de la commande : 15 jours pour la production du substrat céramique, 10 jours pour l'imprégnation du catalyseur et le frittage, 5 jours pour les tests de qualité, 5 à 15 jours pour l'emballage d'exportation et la documentation d'expédition. Pour les commandes de plus de 500 pièces, nous pouvons accélérer le délai à 25-30 jours en divisant la production en lots parallèles. Tous les filtres catalytiques sont testés à la fois pour l'efficacité de filtration ET l'activité DeNOx avant expédition — vous recevez les deux rapports de test avec le COA.

Fiche technique (PDF)

Téléchargez la fiche technique complète pour la sélection technique : dessins dimensionnels, courbes de perte de charge, correspondance modèle-surface de tissu, courbes de charge mécanique et référence de compatibilité chimique.

Demander la fiche technique PDF  Nous répondrons sous 1 jour ouvrable avec le PDF et une recommandation de dimensionnement.

Réponses aux questions courantes dans nos FAQ technique et principe de fonctionnement pages.