Zastosowania filtra z włókna ceramicznego

Czego nauczyło nas ponad 300 instalacji o dopasowaniu do zastosowania

Od 2008 roku uruchomiliśmy systemy filtracji ceramicznej w cementowniach, hutach szkła, zakładach przetwarzania odpadów na energię, elektrowniach na biomasę, zakładach metalurgicznych i chemicznych w ponad 30 krajach. Najważniejsza lekcja: element filtracyjny rzadko jest problemem — problemem są warunki gazowe wokół niego. Zakłady, które podczas fazy projektowania udostępniają rzeczywiste dane eksploatacyjne (krzywe temperatury, chemię popiołu, cykle czyszczenia), regularnie osiągają 10-letnią żywotność rur. Zakłady, które dobierają parametry wyłącznie na podstawie warunków z tabliczki znamionowej, zazwyczaj kontaktują się z nami w sprawie przedwczesnego zatykania lub szoku termicznego w ciągu dwóch lat. Dlatego każdy przegląd zastosowania rozpoczynamy od danych procesowych klienta, a nie od naszego katalogu.

Zastosowanie:

Piece szklarskie, piec stalowniczy, kocioł na biomasę, elektrownia cieplna, spalarnia odpadów, piec cementowy, piec metalurgiczny, itp.

Zobacz nasze niekatalityczny ceramiczny filtr włóknisty i katalityczny ceramiczny filtr włóknisty dla tych branż.

Porównanie różnych technologii odpylania:

To samo porównanie w formie tekstowej: Konwencjonalny ciąg filtracji workowej vs. filtracja z włókna ceramicznego

Powyższe schematy przepływu podsumowano poniżej w formie tekstowej, aby obie trasy procesowe można było porównać na pierwszy rzut oka.

Trasa procesowa

Ciąg konwencjonalny (cyklon + chłodzenie + suszenie + filtr workowy)	System filtra z włókna ceramicznego
Gaz zapylony → Odpylacz cyklonowy → Chłodzenie → Suszenie → Filtr workowy → Emisja przez komin	Gaz zapylony → System filtracji z włókna ceramicznego → Odzysk ciepła → Emisja przez komin

Gdzie ciąg konwencjonalny zawodzi

Odpylacz cyklonowy: podatny na ścieranie i nie usuwa pyłu samodzielnie.
Etap chłodzenia: energia cieplna nie może być bezpośrednio odzyskana i jest marnowana; wymagane są dodatkowe inwestycje w urządzenia chłodzące.
Filtr workowy: żywotność tylko około jednego roku; nie wytrzymuje wysokich temperatur; pali się w przypadku pożaru; brak odporności na korozję kwasową i zasadową.

Co zapewnia system filtra z włókna ceramicznego

Żywotność do 10 lat
Temperatura robocza do 1 100 °C
Wydajność filtracji do 99,99%
Odporność na korozję kwasową i zasadową

Zalety systemu

Wysoka skuteczność odpylania
Prosta konstrukcja ogólna wymagająca tylko kilku urządzeń pomocniczych
Długa żywotność
Niezwykle niskie koszty eksploatacji i konserwacji
Zmniejszone straty produkcyjne spowodowane przestojami systemu

Zalety filtra z włókna ceramicznego bez katalizatora w systemie odpylania:

1. Maksymalna długotrwała temperatura pracy tego filtra z włókna ceramicznego wynosi do 1100°C. Nie ma potrzeby chłodzenia gazu ani współpracy z odpylaczem cyklonowym podczas pracy. Czystość gazu po procesie filtracji jest znacznie wyższa niż krajowe wymagania dotyczące emisji.

2. Ponieważ nie ma potrzeby instalowania odpylaczy cyklonowych, systemów chłodzenia i innych urządzeń, całkowita powierzchnia systemu jest znacznie zmniejszona, a początkowe zbędne inwestycje w sprzęt i późniejsze koszty eksploatacji i konserwacji są oszczędzane.

3. Filtr z włókna ceramicznego jest kilkakrotnie trwalszy niż tradycyjny filtr workowy. Zazwyczaj filtr z włókna ceramicznego może być używany przez 5-10 lat (10-letni okres eksploatacji jest bardzo powszechny), podczas gdy tradycyjny filtr workowy może być używany tylko przez 1 rok. Oznacza to, że filtr ceramiczny może nie tylko pomóc zaoszczędzić koszty wymiany materiału filtracyjnego, ale także uniknąć przestoju systemu i strat przez niego spowodowanych.

4. Energia cieplna w gazie może być odzyskiwana bezpośrednio za pomocą systemu odpylania z filtrem z włókna ceramicznego.

5. Wydajność filtracji systemu odpylania z filtrem z włókna ceramicznego może wynosić nawet 99,9%, a efekt filtracji jest bardzo dobry.

6. Filtr z włókna ceramicznego jest odporny na korozję kwasową i zasadową, podczas gdy tradycyjny filtr workowy nie jest.

7. Filtr z włókna ceramicznego jest bardzo stabilny pod względem właściwości chemicznych i trudno jest innym substancjom chemicznym z nim reagować.

8. Włókno ceramiczne ma odporność na szok termiczny, a właściwości fizyczne filtra nie zostaną zniszczone przez szybkie zmiany temperatury.

9. Filtr z włókna ceramicznego jest sam w sobie bardzo twardy, więc nie ma potrzeby stosowania podparcia szkieletowego jak w tradycyjnym filtrze workowym. Zmniejsza to ryzyko ścierania między szkieletem a workiem.

10. Sposób jego użycia i metoda czyszczenia wstecznego są podobne do tradycyjnego filtra workowego. Oznacza to, że jest łatwy do zaprojektowania i instalacji dla firmy posiadającej doświadczenie w projektowaniu tradycyjnych filtrów workowych.

Porównanie technologii odsiarczania i odazotowania

To samo porównanie w tekście: Konwencjonalne ciągi odsiarczania i odazotowania vs. Zintegrowana filtracja z włókna ceramicznego

Trzy przedstawione powyżej trasy procesowe podsumowano poniżej w formie tekstowej.

Trasa 1 — SCR + elektrofiltr + mokre odsiarczanie

Gaz kotłowy → odazotowanie SCR (wtrysk mocznika/amoniaku) → Elektrofiltr → Mokre odsiarczanie → Emisja przez komin

Odazotowanie SCR: akumulacja pyłu; blokowanie pyłu w ceramice o strukturze plastra miodu; katalizatory zatrute metalami ciężkimi; awaria katalizatora; spadek wydajności denitryfikacji; rosnący poślizg amoniaku.
Elektrofiltr: wysoki próg techniczny; drogie urządzenia; brak możliwości serwisowania we własnym zakresie; wysokie zużycie energii.
Odsiarczanie mokre: wytwarzanie ścieków; problem z utylizacją gipsu odpadowego; wysokie zużycie wody; podatność urządzeń na korozję; wysokie zużycie energii.

Ścieżka 2 — Elektrofiltr + SCR + odsiarczanie półsuche

Spaliny kotłowe → Elektrofiltr → Denitryfikacja SCR (wtrysk mocznika/amoniaku) → Odsiarczanie półsuche → Emisja przez komin

Elektrofiltr: wysoki próg techniczny; drogie urządzenia; brak możliwości serwisowania we własnym zakresie; wysokie zużycie energii.
Odazotowanie SCR: Zatykanie ABS (wodorosiarczan amonu); katalizatory zatrute metalami ciężkimi; awaria katalizatora; spadek wydajności denitryfikacji; rosnący poślizg amoniaku.
Odsiarczanie półsuche: wymaga natrysku wody w celu schłodzenia spalin; musi być połączone z filtrem workowym do odpylania; wtórne odpylanie; całkowite odpadanie placka pyłowego podczas przedmuchu wstecznego; niska wydajność odpylania; krótki okres eksploatacji materiału filtracyjnego.

Ścieżka 3 — Zintegrowany system filtracji z filtrem z włókna ceramicznego

Spaliny kotłowe → System filtracji z filtrem z włókna ceramicznego (z wtryskiem wapna hydratyzowanego / wodorotlenku sodu i mocznika/amoniaku) → Odzysk ciepła odpadowego → Emisja przez komin

Wydajne odpylanie, odsiarczanie i denitryfikacja w jednym urządzeniu
Niskie koszty utrzymania
Długi okres eksploatacji materiału filtracyjnego i dojrzała technologia
Wydajny odzysk ciepła, zmniejszona korozja i czyste spaliny

Zalety zintegrowanego systemu

Prosty, zintegrowany system, który jednocześnie wykonuje odpylanie, odsiarczanie i denitryfikację
Unika zatrucia katalizatora i zatykania ceramiki o strukturze plastra miodu
Zmniejsza problem ABS (wodorosiarczanu amonu)
Wydajny odzysk energii cieplnej
Brak wytwarzania ścieków

Zalety katalitycznego filtra z włókna ceramicznego w systemie odpylania:

1,Wydajność odsiarczania może wynosić nawet 95%. Gaz zawierający siarkę przechodzi w systemie przez dwa procesy odsiarczania.

2,W tym systemie stosuje się odsiarczanie suche, więc nie powstają ścieki. Eliminuje to oczyszczanie ścieków i inne etapy.

3,Rozwiązuje problem dużego zużycia wody i energii podczas odpylania na mokro.

4,Skuteczność denitryfikacji może wynosić do 95%, znacznie przekraczając normy krajowe.

5,Rozwiązuje problemy polegające na tym, że pył łatwo zatyka ceramikę o strukturze plastra miodu, katalizator ulega zatruciu, a skuteczność denitryfikacji spada podczas denitryfikacji SCR.

6,Może bezpośrednio i skutecznie usuwać dioksyny, co rozwiązuje problemy polegające na tym, że proces jest trudny do kontrolowania i występuje wiele kolejnych procedur oczyszczania, gdy węgiel aktywny jest używany do absorpcji dioksyn.

7,System można zaprojektować jako zintegrowany system oczyszczania gazu z funkcjami jednoczesnego odpylania, odsiarczania, denitryfikacji, usuwania gazów kwaśnych i usuwania dioksyn. Można również usunąć niektóre funkcje w zależności od potrzeb.

8,Z powodu zmniejszenia liczby etapów oczyszczania oraz liczby i objętości urządzeń, system filtrów z włókna ceramicznego jest bardziej scentralizowany i kompaktowy. Zajmowana przez niego powierzchnia wynosi tylko 1/3 tradycyjnego systemu oczyszczania spalin.

9,Nie ma potrzeby instalowania elektrofiltru (ESP), co rozwiązuje problemy wysokiego progu technologicznego, dużego zużycia energii i trudnej konserwacji systemu elektrofiltru (ESP).

10,Ma lepsze korzyści ekonomiczne i może zaoszczędzić około 25-35% całkowitych kosztów.

Studium przypadku: Zakład termicznego przekształcania odpadów komunalnych o wydajności 750 t/d, Guangzhou

Zakład termicznego przekształcania odpadów komunalnych w dzielnicy Nansha w Guangzhou eksploatuje nasz system katalitycznych filtrów ceramicznych za instalacją wtrysku suchego sorbentu i węgla aktywnego. Linia oczyszcza spaliny z pieca rusztowego o wydajności 750 t/d: cząstki stałe są wychwytywane ze skutecznością >99,9%, gazy kwaśne są neutralizowane na placku filtracyjnym, a NOx jest redukowany wewnątrz rur przez warstwę katalityczną V₂O₅-TiO₂ przy DeNOx 85–95% w oknie reakcji 250–400°C. System połączył to, co tradycyjnie stanowiłyby trzy oddzielne jednostki — filtr workowy, skruber kwaśny i reaktor SCR — w jednym naczyniu. Dla operatorów zakładów termicznego przekształcania odpadów oceniających tę konfigurację możemy udostępnić schemat przepływu procesu i zorganizować dyskusję techniczną na temat tego, co przeniosło się dobrze, a co wymagało dostrojenia na miejscu.

Uczciwe granice: gdzie filtracja ceramiczna nie jest rozwiązaniem

Wolelibyśmy stracić zapytanie niż dostarczyć system, który nie spełnia oczekiwań. Filtry z włókna ceramicznego nie nadają się do: strumieni gazów o stałym stężeniu HF powyżej 5 ppm; par kwasu fosforowego; ciężkiej smoły lub mgły olejowej bez wstępnej obróbki; lub procesów, w których spaliny regularnie znajdują się poniżej punktu rosy kwasów bez izolacji i środków grzewczych. Jeśli Twój proces należy do jednej z tych kategorii, powiedz nam — powiemy to bezpośrednio i, tam gdzie to możliwe, zasugerujemy etap wstępnej obróbki, który ponownie czyni filtrację ceramiczną opłacalną. Nasze zobowiązanie dotyczące 10-letniego okresu eksploatacji dotyczy prawidłowo dobranych systemów, a prawidłowy dobór zaczyna się od uczciwych ograniczeń.

Często zadawane pytania — zastosowania przemysłowe

Moje spaliny mają ponad 500°C i zmieniają się wraz z cyklami produkcyjnymi — czy potrzebuję wieży schładzającej przed waszymi filtrami?

W większości przypadków nie. Nasze ceramiczne rury filtracyjne pracują w sposób ciągły w temperaturze do 1 100°C, z krótkimi skokami do 1 300°C, więc dedykowany system chłodzenia lub powietrza rozcieńczającego zwykle nie jest konieczny w piecach cementowych, piecach szklarskich, spalarniach odpadów i kotłach na biomasę. Mówiąc to, gwałtowny szok termiczny jest prawdziwym wrogiem każdego elementu ceramicznego: jeśli Twój proces zmienia temperaturę o więcej niż 200°C na minutę — na przykład piec wsadowy z przedmuchem zimnego powietrza — powiedz nam o tym z góry. Zarekomendujemy sekwencję rozgrzewania lub zmodyfikowany układ instalacji, aby chronić żywotność rur. Prześlij nam swoje typowe i skrajne krzywe temperatur, a potwierdzimy przydatność w ciągu 24 godzin.

Spalamy stałe odpady komunalne o wysokim ładunku HCl i dioksyn — czy jeden system może jednocześnie obsłużyć pył, gaz kwaśny i dioksyny?

Tak — jest to jedna z najczęściej dostarczanych przez nas konfiguracji. Wtrysk suchego sorbentu (wapno lub wodorowęglan sodu) przed filtrem neutralizuje HCl i SOx, wtrysk węgla aktywnego adsorbuje dioksyny i metale ciężkie, a rury ceramiczne wychwytują przereagowane cząstki stałe z precyzją filtracji 1 μm przy skuteczności usuwania pyłu >99,9%. Powierzchnia rury działa jak złoże reakcyjne, więc czas kontaktu między sorbentem a spalinami jest dłuższy niż w konwencjonalnym filtru workowym — zazwyczaj zmniejsza to zużycie sorbentu. Jeśli potrzebujesz również kontroli NOx, nasza wersja katalityczna obsługuje DeNOx w tym samym zbiorniku. Dwa ważne ograniczenia: utrzymuj HF poniżej 5 ppm i nie dopuszczaj par kwasu fosforowego do strumienia gazu — oba atakują matrycę ceramiczną.

Nasz zakład cementowy obecnie korzysta z filtra workowego — czy modernizacja do filtrów ceramicznych jest realistyczna, czy wymaga pełnej przebudowy?

W większości projektów modernizacji istniejąca obudowa, lej i kolektor pulsacyjny są ponownie wykorzystywane; wymieniamy płytę sitową, worki i koszyki. Typowy przykład z naszego rejestru projektów: piec cementowy o wydajności 5 000 t/d w Szandong został przebudowany w 2019 roku w ramach zaplanowanego okna serwisowego — linia wróciła do eksploatacji po przestoju bez wydłużania czasu przestoju. Decydujące czynniki to wymiary kołnierzy, prześwit leja oraz to, czy istniejący wentylator może pochłonąć opór systemu wynoszący 2 000–2 300 Pa. Prześlijcie nam rysunek GA filtra workowego i krzywą wentylatora; nasi inżynierowie zwrócą ocenę wykonalności modernizacji, zwykle w ciągu trzech dni roboczych.

Eksploatujemy kocioł na biomasę z lepkim, alkalicznym popiołem — czy rury zapchają się tak jak nasze worki?

Popiół bogaty w alkalia i lepki to dokładnie ten przypadek, w którym rury ceramiczne przewyższają tkaninę filtracyjną — ale tylko przy właściwej dyscyplinie eksploatacyjnej. Tkanina zawodzi, ponieważ lepki popiół wnika w filc i nie można go usunąć impulsem. Rury ceramiczne to filtry powierzchniowe: popiół osadza się na sztywnej warstwie zewnętrznej i jest skutecznie usuwany impulsem o ciśnieniu 0,4–0,7 MPa. Kluczowe znaczenie ma utrzymanie prędkości filtracji powierzchniowej w zakresie 2–5 cm/s oraz stabilnego ciśnienia impulsu. Zalecamy również procedurę wstępnego powlekania podczas rozruchu dla paliw biomasowych i RDF. Dostarczyliśmy instalacje biomasowe i instalacje przetwarzania odpadów na energię w ponad 30 krajach — prześlij nam analizę swojego popiołu (zwłaszcza zawartość K, Na, Cl), a potwierdzimy reżim czyszczenia przed złożeniem zamówienia.

W jakich branżach faktycznie realizowaliście dostawy — możecie podać przykładowe projekty referencyjne?

Nasza zrealizowana baza ponad 300 projektów obejmuje: cement (linie pieca kalcynacyjnego i chłodnika klinkieru), szkło (piece do pojemników i szkła float), energetykę z odpadów (spalarnie rusztowe i ze złożem fluidalnym, w tym zakład WtE o wydajności 750 t/d w Kantonie), kotły na biomasę i RDF, metalurgię metali nieżelaznych (gazy odlotowe z hutnictwa miedzi i aluminium), stal (spiekanie, EAF) oraz zakłady chemiczne/sadzy. Ze względów poufności publikujemy reprezentatywne opisy przypadków, a nie pełne listy klientów, ale możemy zorganizować rozmowy referencyjne z operatorami w Twojej branży na podstawie umowy NDA. Podaj nam swój proces i kraj, a dopasujemy Cię do najbliższego przypadku referencyjnego.

Moja aplikacja nie znajduje się na Państwa standardowej liście — skąd mam wiedzieć, czy Państwa filtr pasuje do mojego procesu?

Prześlij nam pięć liczb: przepływ spalin (Nm³/h), temperaturę roboczą i szczytową, zapylenie (g/Nm³), skład pyłu lub proces źródłowy oraz docelowy poziom emisji. Nasz zespół inżynierów przeprowadzi obliczenia doboru i uczciwie powie, czy filtracja ceramiczna jest właściwym wyborem — a także gdzie nim nie jest (na przykład strumienie gazów o stałym stężeniu HF powyżej 5 ppm lub gęstej mgle smołowej wymagają najpierw wstępnej obróbki). Ta ocena jest bezpłatna i nie zobowiązuje do niczego. Skorzystaj z poniższego formularza zapytania i załącz dane swojego procesu; otrzymasz odpowiedź techniczną, a nie ofertę handlową.

→ Przeglądaj nasze produkty filtrów z włókna ceramicznego lub przeczytaj FAQ aby uzyskać odpowiedzi techniczne.