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Filtro in Fibra Ceramica Catalitico

Filtro in Fibra Ceramica Catalitico

Descrizione del prodotto

Aggiungendo il catalizzatore sulla base del filtro bianco si può ottenere un filtro catalitico in fibra ceramica, un filtro poroso che integra multiple funzioni: dedusting, desolforazione, denitrificazione, rimozione dei gas acidi e rimozione delle diossine.

La sua efficienza di desolforazione e denitrificazione arriva fino al 95%, superando di gran lunga gli standard nazionali. Inoltre, può rimuovere direttamente le diossine.

Usarlo per la denitrificazione e la rimozione delle diossine non solo riduce notevolmente le apparecchiature di supporto e l'area complessiva dell'intero sistema, ma anche i vari costi operativi associati.

Modello del prodotto e specifiche dimensionali

ModelloUnitàAW300AW500AW1000-AAW1000-BAW1500-AAW1500-BAW2000AW1950AW2400AW3000-AAW3000-B
ALunghezzamm300500100010001500150020001950240030003000
BDiametro internomm11040401104011012012080120110
CDiametro esternomm150606015060150150150120150150
DDiametro della flangiamm190808019580195195200160195195
ESpessore della flangiamm3020203020303065303030
FForma della flangia　TTTTTTTYTTT
GSuperficieM²0.10.20.20.480.280.7110.91.41.4
Nota: È normale che la dimensione effettiva del prodotto differisca leggermente dalla tabella sopra.
Si prega di contattare il supporto tecnico per il range di tolleranza specifico. 

Illustrazione: Di seguito è riportato il diagramma dimensionale del filtro in fibra ceramica:

Disegno dimensionale del tubo filtrante in fibra ceramica: A lunghezza, B diametro interno, C diametro esterno, D diametro flangia, E spessore flangia

Applicazione

Forni per vetro, forni siderurgici, caldaie a biomassa, centrali termoelettriche, inceneritori di rifiuti, impianti di cokeria, forni di fusione metallurgica, ecc.

Per il solo dedusting, vedere il nostro filtro in fibra ceramica non catalitico. Contattaci per un preventivo.

Efficienza di lavoro

NOx<50mg/Nm3

SO2<35mg/Nm3

Fino al 97% di rimozione di HCL

Fino al 95% di rimozione degli SOx

Fino al 95% di rimozione degli NOx

Fino al 97% di rimozione delle diossine

Nota: Il tasso di rimozione degli inquinanti nei gas di combustione dipende dalle prestazioni degli additivi, nonché dalla progettazione, costruzione e livello operativo dell'attrezzatura.

Specifiche chiave

Parametro Valore
Precisione di filtrazione≥ 1 μm (polvere più grande di 1 micron)
Temperatura massima di esercizio a lungo termine1100 °C (modalità dedusting)
Resistenza del filtro (temperatura ambiente)100 Pa
Resistenza totale del sistema di dedusting2000 – 2300 Pa
Velocità di filtrazione (superficiale)2 – 5 cm/s
Pressione di controsoffio0.4 – 0.7 MPa
Durata / attivazione del controsoffio≈ 0.15 s, attivato da differenza di pressione
Efficienza di dedustingfino a 99.99%
Emissione residua di polvere< 5 mg/Nm3
Durata di servizio5 – 10 anni (spesso > 10 anni)
Modalità operativaPulizia a getto pulsante, simile alla configurazione del filtro a maniche
Resistenza fisicaMantiene un'elevata resistenza a temperatura ambiente e alta senza rinforzo di chiglia

Fonte: dati di laboratorio e campo Anchor Technology. Per una selezione specifica del progetto, consultare il nostro team di ingegneria.

Prestazioni DeNOx comprovate in applicazioni di incenerimento rifiuti e biomassa

I filtri catalitici in fibra ceramica di Anchor Technology sono operativi in 18 impianti di termovalorizzazione e 12 centrali a biomassa in Cina e Sud-Est asiatico dal 2015. La nostra più grande installazione singola (Impianto di termovalorizzazione Guangzhou Everbright Nansha, capacità 750 t/g di RSU) utilizza 240 tubi filtranti catalitici in un collettore a getto pulsato a 6 moduli, trattando 180.000 Nm³/h di gas di combustione a 320°C. Dopo 3,5 anni di funzionamento continuo, il sistema mantiene una riduzione di NOx del 91% (da 400 mg/Nm³ in ingresso a 36 mg/Nm³ in uscita) ed emissioni di particolato <2 mg/Nm³, ben al di sotto del limite UE 2010/75/UE di 10 mg/Nm³ di polveri e 200 mg/Nm³ di NOx.

Il vantaggio principale rispetto ai sistemi separati con filtro a maniche + SCR è l'eliminazione del problema dell'avvelenamento del catalizzatore SCR. Negli impianti tradizionali, il gas carico di polveri entra nel reattore SCR e deposita metalli alcalini (Na, K) e metalli pesanti (Pb, Zn) sulla superficie del catalizzatore, bloccando gradualmente i siti attivi. Con i nostri filtri catalitici, la polvere viene catturata sulla superficie ESTERNA del tubo filtrante prima che possa entrare in contatto con lo strato catalitico all'interno della parete porosa — il catalizzatore vede solo gas pulito. Questo estende la vita del catalizzatore dai tipici 2-3 anni (per catalizzatori SCR esposti alla polvere) a 5-7 anni, e mantiene un'efficienza DeNOx stabile senza il degrado graduale delle prestazioni che si osserverebbe in un ambiente SCR polveroso.

Compatibilità chimica

Medio Compatibilità Note
Gas acidi comuni (SOx, HCL, H2S)ResistenteIntervallo operativo standard
Polveri alcalineResistenteCon legante standard
HF (acido fluoridrico)LimitataRichiede agente di rivestimento resistente agli alcali
H3PO4 (acido fosforico)LimitataRichiede agente speciale
Na2O / K2OLimitataNessun agente alcalino aggiunto
Contatto diretto con la fiammaSìFibra ceramica non combustibile

Sistema catalitico e finestra operativa

Funzione Prestazioni
Substrato cataliticoFibra ceramica a base di allumina + silice
Finestra operativa consigliata250 °C – 400 °C
Efficienza di dedustingfino a 99.99%
SOx rimozionefino al 95%
NOx rimozionefino al 95%
Rimozione di diossinefino al 97%
Rimozione HCLfino al 97%
Livello di emissione (tipico)NOx < 50 mg/Nm3; SO2 < 35 mg/Nm3
Vantaggio di integrazioneDePolverazione + DeSOx + DeNOx + rimozione diossine in un unico recipiente – elimina la torre SCR a valle e il sistema di sospensione

Per le curve di prestazione complete, consultare la nostra pagina Rapporti di Prestazione e Test.

Chimica del Catalizzatore e Resistenza all'Avvelenamento

Il nostro catalizzatore V₂O₅-TiO₂ è formulato specificamente per ambienti ad alto contenuto di polveri e alto contenuto di zolfo. Il supporto in TiO₂ ha una struttura porosa bimodale: i micropori (2–10 nm) forniscono un'elevata superficie per i siti attivi del vanadio, mentre i mesopori (20–50 nm) consentono la diffusione del gas in profondità nello strato di catalizzatore. Questa struttura resiste all'ostruzione dei pori da parte di particelle fini di polvere e depositi di bisolfato di ammonio (ABS) che si formano quando SO₃ reagisce con NH₃ in eccesso al di sotto di 300°C. Aggiungiamo anche 3–5% di triossido di tungsteno (WO₃) come promotore strutturale, che riduce l'ossidazione di SO₂ a SO₃ (il precursore della formazione di ABS) dal tasso tipico di conversione del 2–3% a meno dell'1%, prolungando significativamente la vita del catalizzatore in applicazioni ad alto contenuto di zolfo.

Per processi con alto contenuto di metalli alcalini nelle ceneri volanti (combustione di biomassa, alcuni flussi di incenerimento dei rifiuti), offriamo una formulazione potenziata resistente all'avvelenamento con 8% WO₃ e additivi proprietari di cattura degli alcali. Questa versione è stata testata sul campo in una caldaia a biomassa alimentata a paglia (35 MW, provincia di Jiangsu) con ceneri ricche di potassio (12% K₂O nelle ceneri volanti) e ha mantenuto un'efficienza DeNOx superiore all'85% dopo 18 mesi, rispetto al 65% di efficienza con catalizzatore V-Ti standard nelle stesse condizioni. Se il vostro gas contiene >5.000 ppm di SO₂ o le vostre ceneri volanti hanno un contenuto di alcali superiore all'8%, raccomandiamo questa formulazione potenziata — contattate il nostro team tecnico con la vostra analisi del combustibile e confermeremo la specifica appropriata del catalizzatore.

Produzione e Test Diretti in Fabbrica di Filtri Catalitici

Anchor Technology gestisce l'unica linea di produzione di filtri ceramici catalitici nel Sud della Cina con capacità interna di impregnazione del catalizzatore e sinterizzazione. La maggior parte dei fornitori acquista filtri ceramici standard e li invia a una struttura terziaria per il rivestimento catalitico — noi controlliamo l'intero processo, dalla filatura delle fibre all'attivazione finale del catalizzatore nei nostri forni. Questo significa che possiamo regolare il carico di catalizzatore (tipicamente 8–15% V₂O₅ in peso) e la profondità di penetrazione del rivestimento per adattarli alla vostra specifica composizione del gas e al profilo di temperatura, piuttosto che offrire un prodotto unico per tutte le esigenze.

Ogni lotto di produzione è sottoposto a doppi test: (1) efficienza di filtrazione secondo ISO 11057 utilizzando aerosol NaCl monodisperso a 1 μm, e (2) test di attività DeNOx nel nostro reattore SCR pilota da 500 Nm³/h utilizzando gas di combustione simulato (400 ppm NO, 5% O₂, 10% H₂O, resto N₂) alla vostra temperatura operativa specificata. Forniamo entrambi i rapporti di test con il vostro Certificato di Analisi. Per ordini superiori a 200 pezzi, offriamo anche supporto alla messa in servizio in loco e test di verifica delle prestazioni dopo l'installazione — i nostri ingegneri misureranno la riduzione effettiva di NOx e la caduta di pressione nelle vostre condizioni operative e ottimizzeranno la strategia di controllo dell'iniezione di ammoniaca se necessario.

Domande Frequenti sui Tubi Filtranti in Fibra Ceramica Catalitica

La struttura di base è identica — stesso substrato in fibra ceramica di alluminosilicato con precisione di filtrazione di 1 μm e resistenza alla temperatura di 1100°C. La differenza è che impregniamo le pareti porose della fibra con un rivestimento catalitico di vanadio-titanio (V₂O₅-TiO₂) prima della fase finale di sinterizzazione. Questo crea un'unità combinata di filtrazione delle polveri + DeNOx in un unico elemento. Mentre il gas di combustione passa attraverso la parete del filtro, le polveri vengono catturate sulla superficie esterna, mentre gli NOx nel flusso gassoso entrano in contatto con lo strato catalitico all'interno della struttura porosa e reagiscono con l'ammoniaca iniettata (NH₃) per formare azoto e acqua. Si ottiene una rimozione delle particelle >99,9% E un'efficienza DeNOx dell'85–95% in un'unica unità compatta, eliminando la necessità di un reattore SCR separato.
Il catalizzatore V-Ti ha una finestra di reazione ottimale di 250–400°C. Sotto i 250°C, il tasso di reazione DeNOx diminuisce significativamente (sotto il 60% di efficienza a 200°C). Sopra i 400°C, il catalizzatore inizia a sinterizzare e perde superficie attiva, inoltre si rischia lo slittamento dell'ammoniaca (NH₃ non reagita che passa attraverso). Questo vincolo di temperatura è il motivo per cui i nostri filtri catalitici funzionano al meglio in applicazioni di incenerimento dei rifiuti, caldaie a biomassa e forni da cemento dove il gas di combustione si trova naturalmente nell'intervallo 280–380°C dopo il recupero del calore di scarto. Se il vostro gas è sopra i 400°C, dovrete aggiungere un raffreddatore o uno scambiatore di calore a monte per portarlo nella finestra ottimale prima del filtro.
In condizioni ideali (temperatura del gas stabile di 300–350°C, rapporto molare NH₃/NOx appropriato di 0,9–1,1, basso contenuto di SOx), raggiungiamo costantemente una riduzione di NOx del 90–95% nelle installazioni sul campo. Tuttavia, le prestazioni reali dipendono da diversi fattori: (1) composizione del gas — alto SOx (>500 ppm) può avvelenare il catalizzatore nel tempo e ridurre l'efficienza all'80–85% dopo 2–3 anni; (2) distribuzione dell'ammoniaca — una miscelazione scarsa nei condotti causa sotto-dosaggio locale o slittamento dell'ammoniaca; (3) carico di polveri — un accumulo eccessivo di polvere sulla superficie del filtro può bloccare l'accesso del gas allo strato di catalizzatore. Progettiamo per un'efficienza dell'85% come base conservativa e forniamo garanzie di prestazione basate sulla vostra analisi effettiva del gas. Test di terze parti dalle nostre installazioni a Guangzhou mostrano una rimozione di NOx dell'87–93% su 24 mesi di funzionamento continuo.
L'impregnazione del catalizzatore aggiunge circa il 5–8% alla caduta di pressione iniziale (da 100 Pa a 105–108 Pa su un filtro pulito in condizioni ambientali) poiché riduce leggermente il volume dei pori aperti. Tuttavia, l'efficienza di filtrazione rimane invariata a >99,9% per particelle da 1 μm, poiché il catalizzatore viene depositato come un sottile rivestimento sulle superfici delle fibre all'interno della struttura porosa esistente, non come uno strato che ostruisce i pori. La stabilità a lungo termine della caduta di pressione è in realtà leggermente migliore nelle versioni catalitiche perché lo strato di catalizzatore riduce l'adesione delle particelle di polvere appiccicose alla superficie delle fibre — la pulizia a getto d'aria pulsante (0,4–0,7 MPa) rilascia le croste in modo più pulito. Abbiamo filtri catalitici in funzionamento continuo da oltre 4 anni che mantengono una caduta di pressione stabile del sistema di 2.000–2.300 Pa.
In condizioni operative normali (finestra di temperatura mantenuta, nessun avvelenamento del catalizzatore da metalli pesanti o polvere alcalina), il catalizzatore V-Ti mantiene >85% di attività per 20.000–30.000 ore operative (circa 3–5 anni a seconda del ciclo di lavoro). Quando l'efficienza scende al di sotto del target (tipicamente intorno all'80%), hai due opzioni: (1) rigenerazione in loco utilizzando il nostro servizio di lavaggio chimico — ricircoliamo una soluzione acida diluita per rimuovere i depositi alcalini e ripristinare circa il 90% dell'attività originale; questo può essere fatto 1–2 volte prima che il rivestimento del catalizzatore si degradi fisicamente; (2) sostituzione — forniamo nuovi tubi filtranti catalitici e accettiamo la restituzione del catalizzatore esaurito per un corretto smaltimento/riciclaggio. Il servizio di rigenerazione costa circa il 40% del prezzo di un nuovo filtro e prolunga la vita utile totale a 6–8 anni.
Sì, questo è uno scenario di retrofit comune. Dovresti rimuovere il reattore SCR esistente e sostituire i sacchi filtranti nel tuo baghouse con i nostri tubi filtranti ceramici catalitici. Le principali considerazioni ingegneristiche: (1) spazio — i filtri ceramici catalitici hanno un diametro leggermente maggiore rispetto ai sacchi filtranti equivalenti, quindi verifica la spaziatura del tubo (forniamo disegni di layout per retrofit); (2) temperatura — conferma che la temperatura del gas all'ingresso del baghouse sia di 250–400°C dopo eventuale recupero di calore (se supera i 400°C, aggiungi un quench); (3) iniezione di ammoniaca — sposta la griglia di iniezione di NH₃ nel condotto immediatamente a monte dell'alloggiamento del filtro. Abbiamo completato 12 progetti di retrofit come questo in Cina, riducendo tipicamente l'ingombro totale del sistema del 40% ed eliminando il costo di sostituzione del catalizzatore SCR. Il periodo di ammortamento è solitamente di 2–3 anni grazie alla riduzione della manutenzione e del consumo di ammoniaca.
Brevi escursioni (fino a 1 ora) a 450°C non danneggiano permanentemente il catalizzatore, ma l'esposizione ripetuta o prolungata sopra i 400°C causa la sinterizzazione irreversibile dei siti attivi di V₂O₅. Dopo un'esposizione cumulativa di circa 100 ore sopra i 400°C, vedresti l'efficienza DeNOx scendere dal 90% a forse il 75–80%. Se il tuo processo supera regolarmente i 400°C, dovresti (a) installare un sistema di controllo della temperatura (quench o scambiatore di calore) per proteggere il catalizzatore, oppure (b) utilizzare i nostri filtri non catalitici con un reattore SCR separato a valle che opera alla temperatura ottimale. Possiamo modellare il tuo profilo di temperatura e raccomandare la configurazione più conveniente — inviaci i dati di registrazione della temperatura su 24 ore dal tuo processo.
L'ordine minimo è di 50 pezzi per le dimensioni standard (Φ120×1000, Φ120×2000, Φ150×2000). Per dimensioni personalizzate, il minimo è di 100 pezzi poiché è necessario eseguire un lotto separato di impregnazione del catalizzatore. Il tempo di consegna è di 35–45 giorni dalla conferma dell'ordine: 15 giorni per la produzione del substrato ceramico, 10 giorni per l'impregnazione del catalizzatore e la sinterizzazione, 5 giorni per i test di qualità, 5–15 giorni per l'imballaggio di esportazione e la documentazione di spedizione. Per ordini superiori a 500 pezzi, possiamo accelerare a 25–30 giorni suddividendo la produzione in lotti paralleli. Tutti i filtri catalitici vengono testati sia per l'efficienza di filtrazione che per l'attività DeNOx prima della spedizione — riceverete entrambi i rapporti di test con il COA.

Scheda Tecnica (PDF)

Scarica la scheda tecnica completa per la selezione ingegneristica: disegni dimensionali, curve di perdita di carico, mappatura modello-superficie tessile, curve di carico meccanico e riferimento di compatibilità chimica.

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Domande comuni a cui rispondiamo nelle nostre FAQ tecniche e principio di funzionamento pagine.