金属多孔过滤材料及其在高温除尘技术中的应用

摘要

近年来,中国经济一直呈现着高速发展势态,这同时也带来了对资源和环境的压力。经济可持续发展战略对资源节约、环境保护提出越来越高的要求,推动着工业技术和环保技术的进步,带来了先进环境材料和过滤分离技术的发展。rn 金属多孔材料是一种具有孔隙结构的功能、结构一体化材料。它保留了金属材料的高强度、高导热、耐高温、抗腐蚀以及延展性、可焊性、导电性等特性,同时还具有很好的流体渗透性,因此作为先进过滤材料大量用于石油化工、生物制药、能源环保、航天航空、核工业、冶金、纺织、机械、环保等行业的气体、液体的过滤分离,取得明显的社会效益和经济效益。全球金属过滤材料应用市场达到几十亿美元/年。rn 从制备工艺与结构特点等方面考虑,金属过滤材料主要可分为烧结金属粉末多孔材料、烧结金属丝网多孔材料、烧结金属纤维多孔材料及金属膜材料。现代科学与工业技术的进步推动着金属过滤材料的发展:金属膜材料分离精度达到50纳米水平,作为精密过滤元件的烧结金属粉末过滤材料的过滤精度达到0.1 m;异型结构、大尺寸、非对称孔隙结构等新型金属过滤材料制备技术得以发展,非对称结构金属过滤材料的流体渗透性较均质结构提高3～5倍;以金属多孔材料为基体、以V2O5.TiO2-Al2O3等为活性组分的金属催化过滤材料和元件也得以开发。这进一步拓展了金属过滤材料的应用发展。rn 随着新能源技术、先进环保技术发展需要,高温气体介质除尘技术得到很大的发展。典型应用领域包括洁净煤技术高温煤气除尘、生物质能源高温煤气除尘和焦质催化转化、柴油车尾气颗粒物捕集和NOx、VOC催化转化等。一系列耐高温、抗腐蚀金属过滤材料得到开发,包括Fe3Al金属间化合物、FeCrAl耐热合金、NiCrAl、Haneys214高温合金等。推动了高温除尘工业化技术的发展。