深度丨脱硝除尘一体化工艺中陶瓷滤管与布袋滤袋应用对比

时间：2023-02-06 10:22

来源：中城环境

作者：张蒙雨

而陶瓷滤管的适用温度范围更为广泛，最高可达1000℃，因此可根据具体烟气特性和行业特点，选择低温、中温或高温催化剂。由此可避免因烟气温度过高必须对其采取降温措施后才可进入除尘器的现象，有利于降低能耗。

目前，中温和高温脱硝催化剂的脱硝效率比低温催化剂更高，且价格也相对较低。此外，烟气中三氧化硫会与氨气反应，生成硫酸氢铵、硫酸铵等硫铵化合物。硫酸氢铵黏性极大，随着温度的降低，其黏性呈现增强的趋势。甚至当反应温度低于150℃时，其会以液态形式附着在催化剂表面，吸附飞灰，堵塞催化剂孔隙，导致催化剂失活。因此，陶瓷滤管在中高温下稳定运行的特点有利于提高脱硝效率，延长催化剂的使用寿命。

布袋除尘器和滤管除尘器的在线反吹技术，均可有效延长催化剂的寿命。虽然颗粒物会在滤袋表面沉积，但部分微小粒径的颗粒物依然可能进入滤料内部。当其与滤袋附着的催化剂接触时，容易堵塞催化剂表面的孔隙，引起催化剂中毒；此外，烟气中的碱金属也会降低催化剂的活性。因此，随着滤袋运行时间的延长，催化剂的活性会逐步降低。布袋或陶瓷滤管除尘器的定时反吹除灰，可有效减缓微小颗粒物对催化剂的影响，延长附着催化剂的寿命，使脱硝催化剂的使用寿命与滤袋、滤管的使用寿命更为接近，从而有效减少了废催化剂的产生量。

采用催化剂附着滤袋技术，可在几乎不改变布袋除尘器占地面积的基础上，实现脱硝除尘一体化，有效减少烟气净化设备的占地面积，对空间受限的新建或改造项目尤为适用。布袋除尘器滤袋的高度一般为6米左右，除尘器本体的高度为20~25米左右。但陶瓷滤管除尘器滤管的尺寸一般最长为3米左右，而滤管除尘器的高度为18~20米左右。因此，陶瓷滤管除尘器的占地面积比布袋除尘器大。

在危险废弃物焚烧、垃圾焚烧等烟气中，除常规污染物外，还含有二噁英类物质，附着催化剂的滤袋和陶瓷滤管均对二噁英有一定去除效果。例如：当催化剂附着陶瓷滤管于约250℃温度下运行时，在钒钛催化剂的作用下，可通过苯环中的氯键打开分离出氯化氢的方式来分解烟气中的二噁英。

与目前许多行业使用活性炭来吸附二噁英相比，催化分解法具备的明显优势是：二噁英被活性炭吸附后，随活性炭转入飞灰中，需送至危废处理厂处置或者稳定化后送入卫生填埋场分区填埋，在此过程中，依然存在二噁英逸出的可能性。而催化剂附着滤袋或陶瓷滤管则是分解二噁英而非转移，且催化剂附着陶瓷滤管对于二噁英的去除效率可高达99%以上。

采用脱硝催化剂附着滤袋的布袋除尘器目前仍处于实验室研发阶段，目前尚无实际工程应用案例。但高温陶瓷滤管脱硝除尘一体化设备已在国内外建筑垃圾焚烧、废污泥焚烧、玻璃窑、有色金属、生物质电厂、危险废弃物焚烧、水泥窑等众多行业实现工程化应用。

日本宫城县石卷建筑垃圾焚烧厂于2011年开始，使用催化剂附着陶瓷滤管工艺。其原始烟气中二噁英的浓度为40ng DE/Nm³（干烟气含氧量为10%），出口烟气中则<0.06ng ±0.02ng DE/Nm³（干烟气含氧量为10%），二噁英的去除率为99.85%。

济南玮泉生质能电厂于2020年1月11日完成烟气净化系统改造，高温复合滤管脱硝除尘一体化系统及其配套设备开始投入运行，经在线监测表明，其烟气排放量满足此项目环评所要求的排放限值：氮氧化物<50mg/Nm³、颗粒物<15mg/Nm³。除上述行业外，在生活垃圾焚烧等领域也具有一定的推广应用前景。

结语

我国钢铁、火电、生物质焚烧、生活垃圾焚烧发电和危险废弃物焚烧等众多工业领域在近年来均面临着烟气排放标准日益严格的现状。新建项目往往采用传统工艺与其他多种工艺组合的技术路线来满足更为严格的排放标准，但这造成了烟气净化工艺路线增长，净化设施占地面积与投资均大幅度增加的现象。同时，许多原有项目受到场地空间的限制，使用组合工艺进行提标改造较为困难。因而目前烟气净化领域对集多种功能于一体的烟气净化设备的需求极为迫切。

本文所介绍的催化剂附着滤袋与催化剂附着滤管的工艺，均可实现脱硝除尘一体化，同时还可有效去除烟气中的二噁英等其他有毒有害成分，实现多种污染物的协同处置，有效降低设备运行维护的难度，同时应用行业广泛，尤其适用于烟气处理量较小的项目。因此，脱硝除尘一体化滤袋与陶瓷滤管工艺的应用是烟气净化领域未来的发展趋势之一。

编辑：李丹