3 多孔陶瓷的具體選擇情況
多孔陶瓷的凈化過程,是讓廢氣或廢液通過多孔的陶瓷體,其中的粉塵顆粒物被攔截或吸附在多孔結(jié)構(gòu)中,而凈化后的氣體或液體則排放到自然界中或者直接回收再利用。目前,多孔陶瓷材料已經(jīng)在氣液過濾分離、固液分離、高溫流體凈化等方面得到應(yīng)用。
3.1 幾種備選多孔陶瓷的性能指標(biāo)
列舉了幾種這里可能應(yīng)用到的多孔陶瓷材料,列于表4中[10][11][12][13][14],通過它們主要性能的比較,進(jìn)行選材。
從表4可以看出,在氣孔率、抗彎強(qiáng)度、耐高溫方面,Si3N4都優(yōu)于其它兩者。但它們的性能又是接近的,即:均屬于無機(jī)多孔陶瓷材料;耐高溫;氣孔率高(大于60%);孔徑分布理想,從而減少清洗維護(hù)次數(shù),同時(shí),可以減輕清洗反吹的阻力,便于清洗。
表4 幾種多孔陶瓷的主要性能
材質(zhì) 孔徑∕μm 氣孔率∕% 抗彎強(qiáng)度 耐溫∕℃ 最大工作壓力 /MPa /MPa |
剛玉質(zhì) 1~450 28~70 45 1600 8 碳化硅多孔陶瓷 2~600 27~70 100 1350 8 氮化硅多孔陶瓷 2~660 25~90 150 1600 8 |
目前多孔陶瓷在過濾分離方面的應(yīng)用情況。由美國(guó)西屋公司研制的燭狀過濾器[7],使用無機(jī)陶瓷纖維制作的多孔陶瓷過濾器過濾高溫?zé)煔鈺r(shí),具有良好的抗熱震性,可以克服脆性斷裂問題等,很適用于高溫?zé)煔猓簹猓┑倪^濾除塵。
剛玉質(zhì),氮化硅多孔陶瓷材料同樣也具有過濾面積大,過濾效率高,孔徑分布均勻,孔徑尺寸可控等優(yōu)良性能,在過濾及分離中已被應(yīng)用[15]。
3.2 建議使用的多孔陶瓷過濾裝置形式
根據(jù)轉(zhuǎn)爐煙氣的特點(diǎn),我們建議選用多孔陶瓷管過濾器。選用多孔陶瓷管過濾器,除因這種多孔陶瓷本身具有的優(yōu)異性能,即在嚴(yán)酷的條件下可以保持良好的穩(wěn)定性外,還因這種過濾器具有過濾面積大,阻力損失較小等優(yōu)點(diǎn),可以高效地處理高溫轉(zhuǎn)爐煙氣,處理后也不存在產(chǎn)生污水、污泥等問題,運(yùn)行費(fèi)用低,使用壽命長(zhǎng),具有較高的環(huán)境保護(hù)與能源節(jié)約意義。