深度丨脫硝除塵一體化工藝中陶瓷濾管與布袋濾袋應用對比

時間：2023-02-06 10:22

來源：中城環境

作者：張蒙雨

而陶瓷濾管的適用溫度范圍更為廣泛，最高可達1000℃，因此可根據具體煙氣特性和行業特點，選擇低溫、中溫或高溫催化劑。由此可避免因煙氣溫度過高必須對其采取降溫措施后才可進入除塵器的現象，有利于降低能耗。

目前，中溫和高溫脫硝催化劑的脫硝效率比低溫催化劑更高，且價格也相對較低。此外，煙氣中三氧化硫會與氨氣反應，生成硫酸氫銨、硫酸銨等硫銨化合物。硫酸氫銨黏性極大，隨著溫度的降低，其黏性呈現增強的趨勢。甚至當反應溫度低于150℃時，其會以液態形式附著在催化劑表面，吸附飛灰，堵塞催化劑孔隙，導致催化劑失活。因此，陶瓷濾管在中高溫下穩定運行的特點有利于提高脫硝效率，延長催化劑的使用壽命。

布袋除塵器和濾管除塵器的在線反吹技術，均可有效延長催化劑的壽命。雖然顆粒物會在濾袋表面沉積，但部分微小粒徑的顆粒物依然可能進入濾料內部。當其與濾袋附著的催化劑接觸時，容易堵塞催化劑表面的孔隙，引起催化劑中毒；此外，煙氣中的堿金屬也會降低催化劑的活性。因此，隨著濾袋運行時間的延長，催化劑的活性會逐步降低。布袋或陶瓷濾管除塵器的定時反吹除灰，可有效減緩微小顆粒物對催化劑的影響，延長附著催化劑的壽命，使脫硝催化劑的使用壽命與濾袋、濾管的使用壽命更為接近，從而有效減少了廢催化劑的產生量。

采用催化劑附著濾袋技術，可在幾乎不改變布袋除塵器占地面積的基礎上，實現脫硝除塵一體化，有效減少煙氣凈化設備的占地面積，對空間受限的新建或改造項目尤為適用。布袋除塵器濾袋的高度一般為6米左右，除塵器本體的高度為20~25米左右。但陶瓷濾管除塵器濾管的尺寸一般最長為3米左右，而濾管除塵器的高度為18~20米左右。因此，陶瓷濾管除塵器的占地面積比布袋除塵器大。

在危險廢棄物焚燒、垃圾焚燒等煙氣中，除常規污染物外，還含有二噁英類物質，附著催化劑的濾袋和陶瓷濾管均對二噁英有一定去除效果。例如：當催化劑附著陶瓷濾管于約250℃溫度下運行時，在釩鈦催化劑的作用下，可通過苯環中的氯鍵打開分離出氯化氫的方式來分解煙氣中的二噁英。

與目前許多行業使用活性炭來吸附二噁英相比，催化分解法具備的明顯優勢是：二噁英被活性炭吸附后，隨活性炭轉入飛灰中，需送至危廢處理廠處置或者穩定化后送入衛生填埋場分區填埋，在此過程中，依然存在二噁英逸出的可能性。而催化劑附著濾袋或陶瓷濾管則是分解二噁英而非轉移，且催化劑附著陶瓷濾管對于二噁英的去除效率可高達99%以上。

采用脫硝催化劑附著濾袋的布袋除塵器目前仍處于實驗室研發階段，目前尚無實際工程應用案例。但高溫陶瓷濾管脫硝除塵一體化設備已在國內外建筑垃圾焚燒、廢污泥焚燒、玻璃窯、有色金屬、生物質電廠、危險廢棄物焚燒、水泥窯等眾多行業實現工程化應用。

日本宮城縣石卷建筑垃圾焚燒廠于2011年開始，使用催化劑附著陶瓷濾管工藝。其原始煙氣中二噁英的濃度為40ng DE/Nm3（干煙氣含氧量為10%），出口煙氣中則<0.06ng ±0.02ng DE/Nm3（干煙氣含氧量為10%），二噁英的去除率為99.85%。

濟南瑋泉生質能電廠于2020年1月11日完成煙氣凈化系統改造，高溫復合濾管脫硝除塵一體化系統及其配套設備開始投入運行，經在線監測表明，其煙氣排放量滿足此項目環評所要求的排放限值：氮氧化物<50mg/Nm3、顆粒物<15mg/Nm3。除上述行業外，在生活垃圾焚燒等領域也具有一定的推廣應用前景。

結語

我國鋼鐵、火電、生物質焚燒、生活垃圾焚燒發電和危險廢棄物焚燒等眾多工業領域在近年來均面臨著煙氣排放標準日益嚴格的現狀。新建項目往往采用傳統工藝與其他多種工藝組合的技術路線來滿足更為嚴格的排放標準，但這造成了煙氣凈化工藝路線增長，凈化設施占地面積與投資均大幅度增加的現象。同時，許多原有項目受到場地空間的限制，使用組合工藝進行提標改造較為困難。因而目前煙氣凈化領域對集多種功能于一體的煙氣凈化設備的需求極為迫切。

本文所介紹的催化劑附著濾袋與催化劑附著濾管的工藝，均可實現脫硝除塵一體化，同時還可有效去除煙氣中的二噁英等其他有毒有害成分，實現多種污染物的協同處置，有效降低設備運行維護的難度，同時應用行業廣泛，尤其適用于煙氣處理量較小的項目。因此，脫硝除塵一體化濾袋與陶瓷濾管工藝的應用是煙氣凈化領域未來的發展趨勢之一。

編輯：李丹

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