當(dāng)前,世界上石油藏量日益緊缺,以煤為原料已成為化工生產(chǎn)的重要途徑。中國是世界上第三大能源生產(chǎn)國和第二大電力生產(chǎn)國,煤炭已占中國總能源的3/ 4 ,燃煤電力提供了90 %以上的熱力和電力,煤電約占總電力生產(chǎn)的80 % ,如何充分、合理地利用資源是中國乃至世界各國都十分重視的一大技術(shù)課題,因此發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)是實現(xiàn)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略步驟,其中一個關(guān)鍵在于高溫除塵技術(shù)的開發(fā)。

新近開發(fā)的以煤為原料用變壓爐生產(chǎn)甲醇的工藝路線,盡管溫度不高(220～350 ℃) ,但卻要求系統(tǒng)出口粉塵濃度小于5 mg/ m3 (標) 。德士古加壓煤氣化制合成氨的生產(chǎn)過程中,1 100～1 400℃高溫高效除塵器是其關(guān)鍵設(shè)備之一。煤加壓態(tài)流化燃燒及整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)( PF2BC/ IGCC) 是世界上許多先進國家大力發(fā)展的一項高新技術(shù),也是我國“九五”攻關(guān)項目,該技術(shù)不僅可以大大地提高發(fā)電廠的熱效率,還可以極大地降低對大氣的有害污染,并且可以簡化流程、降低成本。目前,我國該除塵技術(shù)已進入中試,這一技術(shù)的一個難點就是要求對進入燃氣透平高達900～1 300 ℃的氣體除塵,為了減少固體顆粒對透平機葉片的高速沖蝕與高速熔蝕,要求進入燃氣透平氣體中,0～4μm 顆粒含量小于19. 9 mg/m3 (標) ,4～5μm 顆粒含量小于2. 3 mg/ m3 (標) ,顆粒大于5μm 的小于0. 3 mg/ m3 (標) ,即總要求固體顆粒含量小于22. 5 mg/ m3 (標) 。

煉油廠大量的流態(tài)化催化裂化裝置中要求600 ℃左右的高溫?zé)煔庵谢厥沾呋瘎┘澳芰�。我國國�?nèi)磷肥廠每年有千萬噸廢渣——磷石膏無法利用。美國和德國已采用磷石膏為原料來生產(chǎn)水泥和硫酸,焙燒溫度達900 ℃。因此工藝上也要求解決高溫除塵問題。

在冶金工業(yè)、核工業(yè)及建材工業(yè)中存在大量的高溫?zé)煔獬龎m問題:如德國居時希(J ulich) 原子能研究中心,采用干法過濾凈化反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)廢氣; 挪威EL KGMA/ S 用Bekipox 濾料對鐵合金電弧爐的煙氣進行處理;國內(nèi)眾多金屬冶煉中高爐、轉(zhuǎn)爐、電爐及平爐,建材工業(yè)中水泥回轉(zhuǎn)窯,橡膠工業(yè)中碳黑爐等產(chǎn)生的高溫?zé)煔饩捎寐浜蟮闹鸫谓禍貪穹ǔ龎m或常、中溫過濾( < 200 ℃) ,其工藝流程長、設(shè)備多,同時高品位熱能未得到充分利用。

我國是一個農(nóng)業(yè)大國,耕地面積14. 9 億畝。化肥是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ),2000 年全國化肥需求量約定1. 6 億t �；十a(chǎn)品結(jié)構(gòu)中,氮肥是主要的支柱,我國正在運行中采用煤氣生產(chǎn)氮肥的廠家有809家(表2) 。

現(xiàn)有氮肥廠包括城市煤氣廠,大多數(shù)造氣爐除塵仍采用較落后的盲腸式慣性除塵器或濕法除塵:前者除塵效率很低,造成嚴重的環(huán)境污染;后者不僅高品位的熱能不能回收,浪費了大量水資源,同時造成了二次污染。

我國現(xiàn)有國外引進的電石爐爐氣除塵,常采用濕法降溫除塵,熱能浪費嚴重,所以研制高溫除塵器對解決裝置的除塵問題已勢在必行。

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