一種顆粒床氣體過濾裝置及其過濾除塵方法

2023-05-31 09:46:56 3

專利名稱：一種顆粒床氣體過濾裝置及其過濾除塵方法
技術領域：
本發明涉及一種含塵氣體的處理裝置，尤其涉及一種顆粒床氣體過濾裝置及其 過濾除塵方法。
背景技術：
目前在顆粒床氣體過濾裝置中，用於氣體過濾除塵的顆粒層的顆粒粒徑一般都 大於1mm，對可吸入粉塵，特別是微細粉塵過濾效率不高。因此，為了提高過濾裝置對 微細粉塵的過濾效率，申請日為2004年11月22日專利號為ZL200410084485.3的中國發 明專利說明書中公開了一種顆粒床氣體淨化裝置及其方法，包括殼體、設置在殼體內的 布風器和位於布風器之上的顆粒床，特點是顆粒床至少由兩層濾料組成，各層濾料的粒 逕自上而下依次逐層減小，而各層濾料的顆粒密度則自上而下依次逐層增大，採用該裝 置除塵時，上部各層濾料進行粗除塵，最下層濾料進行精除塵，反吹清灰時，各層濾料 正常流化而互不相混，它集粗精過濾於一體，解決了單層濾料顆粒床高效率與低壓降不 能兼得的予盾；但該裝置雖然由上部各層濾料承擔了極大部分粉塵的過濾負荷，使最下 層濾料可以採用細濾料，在其表面獲得粉塵濾膜，提高微細粉塵的過濾效率，但存在該 細濾料層表面的粉塵濾膜從發育、成長、成熟到消亡的的周期性變化，粉塵濾膜以塵濾 塵的時間較短，一個過濾-清灰周期內微細粉塵平均過濾效率還是不夠高的問題。發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種微細粉塵過濾效率高的顆粒床氣體過濾 裝置及其過濾除塵方法。
本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為一種顆粒床氣體過濾裝置，包 括殼體和設置在所述的殼體內的布風裝置，所述的布風裝置上鋪設有顆粒層，所述的顆 粒層的顆粒粒徑為0.25 1mm，所述的顆粒層的厚度為20 75mm，所述的顆粒層上 鋪設有粉體層，所述的粉體層的粉體粒徑為100 300目，所述的粉體層的厚度為0.5 25mm0
所述的粉體層上鋪設有輕顆粒層，所述的輕顆粒層的顆粒粒徑為0.5 2.0mm， 所述的輕顆粒層的厚度為25 250mm，所述的輕顆粒層的顆粒密度為所述的粉體層的粉 體密度的1/10 1/80。
一種利用所述的顆粒床氣體過濾裝置的過濾除塵方法，它包括以下具體步驟(1)、從殼體的含塵氣進口通入含塵氣體，自上而下經粉體層和顆粒層過濾後從殼 體的淨氣出口引出殼體；(2)、過濾一段時間後，清灰時，從殼體的反吹氣進口通入反吹氣，並設定反吹氣 的氣速為大於顆粒層的最小流化速度、小於粉體層的粉體帶出速度，反吹氣自下而上流 經布風裝置、顆粒層和粉體層，粉體層和顆粒層在反吹氣的作用下呈流化狀態而互不相 混，反吹氣帶走積於粉體層和顆粒層中的灰塵，並從殼體的反吹氣出口引出殼體外；(3)、清灰結束停止反吹，粉體層和顆粒層恢復原態，粉體層鋪設在顆粒層上，二 層互不相混，進入下一輪含塵氣體的過濾。
—種利用所述的顆粒床氣體過濾裝置的過濾除塵方法，它包括以下具體步驟(1)、從殼體的含塵氣進口通入含塵氣體，自上而下經粉體層和顆粒層過濾後從殼 體的淨氣出口引出殼體；(2)、過濾一段時間後，清灰時，從殼體的反吹氣進口通入反吹氣，並設定反吹氣 的氣速為大於粉體層的最小流化速度、小於粉體層的粉體帶出速度同時小於顆粒層的最 小流化速度，反吹氣自下而上流經布風裝置、顆粒層和粉體層，粉體層在反吹氣的作用 下呈流化狀態而顆粒層靜止不動，反吹氣帶走積於粉體層中的灰塵，並從殼體的反吹氣 出口引出殼體外；(3)、清灰結束停止反吹，粉體層恢復原態鋪設在顆粒層上，進入下一輪含塵氣體 的過濾；(4)、當顆粒層的壓降增大到設定值時，從殼體的反吹氣進口通入反吹氣，並設定 反吹氣的氣速為大於顆粒層的最小流化速度、小於粉體層的粉體帶出速度，反吹氣自下 而上流經布風裝置、顆粒層和粉體層，粉體層和顆粒層在反吹氣的作用下呈流化狀態而 互不相混，反吹氣帶走積於粉體層和顆粒層中的灰塵，並從殼體的反吹氣出口引出殼體 外；(5)、清灰結束停止反吹，粉體層和顆粒層恢復原態，粉體層鋪設在顆粒層上，二 層互不相混，進入下一輪含塵氣體的過濾。
一種利用所述的顆粒床氣體過濾裝置的過濾除塵方法，它包括以下具體步驟(1)、從殼體的含塵氣進口通入含塵氣體，自上而下經粉體層和顆粒層過濾後從殼 體的淨氣出口引出殼體；(2)、過濾一段時間後，清灰時，從殼體的反吹氣進口通入反吹氣，並設定反吹氣 的氣速為大於粉體層的最小流化速度、小於粉體層的粉體帶出速度同時小於顆粒層的最 小流化速度，反吹氣自下而上流經布風裝置、顆粒層和粉體層，粉體層在反吹氣的作用 下呈流化狀態而顆粒層靜止不動，反吹氣帶走積於粉體層中的灰塵，並從殼體的反吹氣 出口引出殼體外；(3)、清灰結束停止反吹，粉體層恢復原態鋪設在顆粒層上，進入下一輪含塵氣體 的過濾；(4)、當顆粒層的壓降增大到設定值時，從殼體的反吹氣進口通入反吹氣，並設 定反吹氣的氣速為大於顆粒層的最小流化速度同時大於粉體層的粉體帶出速度，反吹氣 自下而上流經布風裝置、顆粒層和粉體層，顆粒層在反吹氣的作用下呈流化狀態，反吹 氣帶走積於顆粒層中的灰塵同時帶走粉體層中的粉體，並從殼體的反吹氣出口引出殼體 外；(5)、清灰結束停止反吹，顆粒層恢復原態，並在顆粒層上重新鋪設粉體層，二層 互不相混，然後進入下一輪含塵氣體的過濾。
一種利用所述的顆粒床氣體過濾裝置的過濾除塵方法，它包括以下具體步驟 (1)、從殼體的含塵氣進口通入含塵氣體，自上而下經輕顆粒層、粉體層和顆粒層過濾後從殼體的淨氣出口引出殼體；6(2)、過濾一段時間後，清灰時，從殼體的反吹氣進口通入反吹氣，並設定反吹 氣的氣速為大於顆粒層的最小流化速度、小於粉體層的粉體和輕顆粒層的輕顆粒帶出速 度，反吹氣自下而上流經布風裝置、顆粒層、粉體層和輕顆粒層，輕顆粒層、粉體層和 顆粒層在反吹氣的作用下呈流化狀態而互不相混，反吹氣帶走積於輕顆粒層、粉體層和 顆粒層中的灰塵，並從殼體的反吹氣出口引出殼體外；(3)、清灰結束停止反吹，輕顆粒層、粉體層和顆粒層恢復原態，輕顆粒層鋪設在 粉體層上，粉體層鋪設在顆粒層上，三層互不相混，進入下一輪含塵氣體的過濾。
一種利用所述的顆粒床氣體過濾裝置的過濾除塵方法，它包括以下具體步驟(1)、從殼體的含塵氣進口通入含塵氣體，自上而下經輕顆粒層、粉體層和顆粒層 過濾後從殼體的淨氣出口引出殼體；(2)、過濾一段時間後，清灰時，從殼體的反吹氣進口通入反吹氣，並設定反吹氣 的氣速為大於輕顆粒層和粉體層的最小流化速度、小於粉體層的粉體和輕顆粒層的輕顆 粒帶出速度同時小於顆粒層的最小流化速度，反吹氣自下而上流經布風裝置、顆粒層、 粉體層和輕顆粒層，輕顆粒層和粉體層在反吹氣的作用下呈流化狀態而互不相混，顆粒 層呈靜止狀態，反吹氣帶走積於輕顆粒層和粉體層中的灰塵，並從殼體的反吹氣出口引 出殼體外；(3)、清灰結束停止反吹，輕顆粒層和粉體層恢復原態，輕顆粒層鋪設在粉體層 上，粉體層鋪設在顆粒層上，三層互不相混，進入下一輪含塵氣體的過濾；(4)、當顆粒層的壓降增大到設定值時，從殼體的反吹氣進口通入反吹氣，並設定 反吹氣的氣速為大於顆粒層的最小流化速度、小於粉體層的粉體和輕顆粒層的輕顆粒帶 出速度，反吹氣自下而上流經布風裝置、顆粒層、粉體層和輕顆粒層，輕顆粒層、粉體 層和顆粒層在反吹氣的作用下呈流化狀態而互不相混，反吹氣帶走積於輕顆粒層、粉體 層和顆粒層中的灰塵，並從殼體的反吹氣出口引出殼體外；(5)、清灰結束停止反吹，輕顆粒層、粉體層和顆粒層恢復原態，輕顆粒層鋪設在 粉體層上，粉體層鋪設在顆粒層上，三層互不相混，進入下一輪含塵氣體的過濾。
一種利用所述的顆粒床氣體過濾裝置的過濾除塵方法，它包括以下具體步驟(1)、從殼體的含塵氣進口通入含塵氣體，自上而下經輕顆粒層、粉體層和顆粒層 過濾後從殼體的淨氣出口引出殼體；(2)、過濾一段時間後，清灰時，從殼體的反吹氣進口通入反吹氣，並設定反吹氣 的氣速為大於輕顆粒層和粉體層的最小流化速度、小於粉體層的粉體和輕顆粒層的輕顆 粒帶出速度同時小於顆粒層的最小流化速度，反吹氣自下而上流經布風裝置、顆粒層、 粉體層和輕顆粒層，輕顆粒層和粉體層在反吹氣的作用下呈流化狀態而互不相混，顆粒 層呈靜止狀態，反吹氣帶走積於輕顆粒層和粉體層中的灰塵，並從殼體的反吹氣出口引 出殼體外；(3)、清灰結束停止反吹，輕顆粒層和粉體層恢復原態，輕顆粒層鋪設在粉體層 上，粉體層鋪設在顆粒層上，三層互不相混，進入下一輪含塵氣體的過濾；(4)、當顆粒層的壓降增大到設定值時，從殼體的反吹氣進口通入反吹氣，並設定 反吹氣的氣速為大於顆粒層的最小流化速度同時大於粉體層的粉體和輕顆粒層的輕顆粒 帶出速度，反吹氣自下而上流經布風裝置、顆粒層、粉體層和輕顆粒層，顆粒層在反吹氣的作用下呈流化狀態，反吹氣帶走積於顆粒層中的灰塵同時帶走粉體層中的粉體和輕 顆粒層中的輕顆粒，並從殼體的反吹氣出口引出殼體外；(5)、清灰結束停止反吹，顆粒層恢復原態，並在顆粒層上重新鋪設粉體層，在粉 體層上重新鋪設輕顆粒層，三層互不相混，進入下一輪含塵氣體的過濾。
與現有技術相比，本發明的優點是(1)、由於顆粒層上鋪設有粉體層，相當於在顆粒層的表面上加了一層粉體層濾 膜，該粉體層濾膜不同於在過濾中形成的粉塵濾膜首先，粉塵濾膜是在過濾中逐漸形 成，清灰後消失，而粉體層濾膜在過濾時始終存在，清灰後不消失；其次，粉塵濾膜的 特性取決於被過濾粉塵的特性，而粉體層濾膜的特性和厚度可根據實際情況通過選擇粉 體和粉體層厚度來優化設計，因此，有了該粉體層濾膜，就可使顆粒層表面始終有一層 表面濾膜，以粉濾塵，獲得極高的過濾效率；(2)、又由於在粉體層上鋪設有輕顆粒層，使輕顆粒層與粉體層之間實現梯級過 濾，顯著提高了床層容塵量；(3)、在粉體層下設置顆粒層，可很好地阻止粉體層的粉體或粉塵漏入和堵塞布風 裝置，解決了布風裝置的堵塞問題，且顆粒層也可根據需要通過反吹流化清除其累積的 粉塵；(4)、由於粉體層和輕顆粒層的流化氣速小，可減小反吹氣速和反吹氣流量，從而 減小了反吹氣的能耗。


圖1為本發明的過濾裝置的結構示意圖之一； 圖2為本發明的過濾裝置的結構示意圖之二。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
實施例一如圖1所示，一種顆粒床氣體過濾裝置，包括殼體1和設置在殼體1 內的布風裝置2，布風裝置2上鋪設有顆粒層3，顆粒層3的顆粒為粒徑0.3 0.5mm的 石英砂，顆粒層3的厚度為35mm，顆粒層3上鋪設有粉體層4，粉體層4的粉體為150 200目的石英粉，粉體層4的厚度為8mm。
利用實施例一的過濾裝置進行過濾除塵，具體方法為(1)、從殼體1的含塵氣進口通入含塵氣體，自上而下經粉體層4和顆粒層3過濾 後從殼體1的淨氣出口引出殼體；(2)、過濾一段時間後，清灰時，從殼體1的反吹氣進口通入反吹氣，並設定反吹 氣的氣速為0.23 0.27m/s，反吹氣自下而上流經布風裝置2、顆粒層3和粉體層4，粉 體層4和顆粒層3在反吹氣的作用下呈流化狀態而互不相混，反吹氣帶走積於粉體層4和 顆粒層3中的灰塵，並從殼體1的反吹氣出口引出殼體1外；(3)、清灰結束停止反吹，粉體層4和顆粒層3恢復原態，粉體層4鋪設在顆粒層 3上，二層互不相混，進入下一輪含塵氣體的過濾。
利用實施例一的過濾裝置還可以通過以下的方法進行過濾除塵(1)、從殼體1的含塵氣進口通入含塵氣體，自上而下經粉體層4和顆粒層3過濾 後從殼體1的淨氣出口引出殼體1 ；(2)、過濾一段時間後，清灰時，從殼體1的反吹氣進口通入反吹氣，並設定反吹 氣的氣速為0.09 0.15m/s，反吹氣自下而上流經布風裝置2、顆粒層3和粉體層4，粉 體層4在反吹氣的作用下呈流化狀態而顆粒層3靜止不動，反吹氣帶走積於粉體層4中的 灰塵，並從殼體1的反吹氣出口引出殼體1夕卜；(3)、清灰結束停止反吹，粉體層4恢復原態鋪設在顆粒層3上，進入下一輪含塵 氣體的過濾；(4)、當顆粒層3由於灰塵積累使其壓降增大到設定值時，從殼體1的反吹氣進口 通入反吹氣，並設定反吹氣的氣速為0.23 0.27m/s，反吹氣自下而上流經布風裝置2、 顆粒層3和粉體層4，粉體層4和顆粒層3在反吹氣的作用下呈流化狀態而互不相混，反 吹氣帶走積於粉體層4和顆粒層3中的灰塵，並從殼體1的反吹氣出口引出殼體1外；(5)、清灰結束停止反吹，粉體層4和顆粒層3恢復原態，粉體層4鋪設在顆粒層 3上，二層互不相混，進入下一輪含塵氣體的過濾。
實施例二 其它結構同實施例一，不同之處在於粉體層4的粉體為200 250目 的石英粉。
利用實施例二的過濾裝置進行過濾除塵，具體方法為(1)、從殼體1的含塵氣進口通入含塵氣體，自上而下經粉體層4和顆粒層3過濾 後從殼體1的淨氣出口引出殼體1 ；(2)、過濾一段時間後，清灰時，從殼體1的反吹氣進口通入反吹氣，並設定反吹 氣的氣速為0.08 0.13m/s，反吹氣自下而上流經布風裝置2、顆粒層3和粉體層4，粉 體層4在反吹氣的作用下呈流化狀態而顆粒層3靜止不動，反吹氣帶走積於粉體層4中的 灰塵，並從殼體1的反吹氣出口引出殼體1夕卜；(3)、清灰結束停止反吹，粉體層4恢復原態鋪設在顆粒層3上，進入下一輪含塵 氣體的過濾；(4)、當顆粒層3由於灰塵的積累使其壓降增大到設定值時，從殼體1的反吹氣進 口通入反吹氣，並設定反吹氣的氣速為0.42 0.60m/s，反吹氣自下而上流經布風裝置 2、顆粒層3和粉體層4，顆粒層3在反吹氣的作用下呈流化狀態，反吹氣帶走積於顆粒層 3中的灰塵同時帶走粉體層4中的粉體，並從殼體1的反吹氣出口引出殼體1外；(5)、清灰結束停止反吹，顆粒層3恢復原態，並在顆粒層3上重新鋪設粉體層4， 二層互不相混，然後進入下一輪含塵氣體的過濾。
實施例三一種顆粒床氣體過濾裝置，包括殼體1和設置在殼體1內的布風裝置 2，布風裝置2上鋪設有顆粒層3，顆粒層3的顆粒為粒徑0.5 0.8mm的石英砂，顆粒 層3的厚度為50mm，顆粒層3上鋪設有粉體層4，粉體層4的粉體為150 200目的石 英粉，粉體層4的厚度為15mm。
利用實施例三的過濾裝置進行過濾除塵，具體方法為(1)、從殼體1的含塵氣進口通入含塵氣體，自上而下經粉體層4和顆粒層3過濾 後從殼體1的淨氣出口引出殼體1 ；(2)、過濾一段時間後，清灰時，從殼體1的反吹氣進口通入反吹氣，並設定反吹9氣的氣速為0.09 0.15m/s，反吹氣自下而上流經布風裝置2、顆粒層3和粉體層4，粉 體層4在反吹氣的作用下呈流化狀態而顆粒層3靜止不動，反吹氣帶走積於粉體層4中的 灰塵，並從殼體1的反吹氣出口引出殼體1夕卜；(3)、清灰結束停止反吹，粉體層4恢復原態鋪設在顆粒層3上，進入下一輪含塵 氣體的過濾；(4)、當顆粒層3由於灰塵的積累使其壓降增大到設定值時，從殼體1的反吹氣進 口通入反吹氣，並設定反吹氣的氣速為0.60 0.80m/s，反吹氣自下而上流經布風裝置 2、顆粒層3和粉體層4，顆粒層3在反吹氣的作用下呈流化狀態，反吹氣帶走積於顆粒層 3中的灰塵同時帶走粉體層4中的粉體，並從殼體1的反吹氣出口引出殼體1外；(5)、清灰結束停止反吹，顆粒層3恢復原態，並在顆粒層3上重新鋪設粉體層4， 二層互不相混，然後進入下一輪含塵氣體的過濾。
實施例四如圖2所示，一種顆粒床氣體過濾裝置，包括殼體1和設置在殼體1 內的布風裝置2，布風裝置2上鋪設有顆粒層3，顆粒層3的顆粒為粒徑0.3 0.5mm的 鋼砂，顆粒層3的厚度為30mm，顆粒層3上鋪設有粉體層4，粉體層4的粉體為150 200目的鋼粉，粉體層4的厚度為5mm，粉體層4上鋪設有輕顆粒層5，輕顆粒層5的顆 粒為粒徑為1.0 1.5mm的膨脹珍珠巖顆粒，輕顆粒層5的厚度為150mm。
利用實施例四的過濾裝置進行過濾除塵，具體方法為(1)、從殼體1的含塵氣進口通入含塵氣體，自上而下經輕顆粒層5、粉體層4和顆 粒層3過濾後從殼體1的淨氣出口引出殼體1 ；(2)、過濾一段時間後，清灰時，從殼體1的反吹氣進口通入反吹氣，並設定反吹 氣的氣速為0.44 0.47m/s，反吹氣自下而上流經布風裝置2、顆粒層3、粉體層4和輕 顆粒層5，輕顆粒層5、粉體層4和顆粒層3在反吹氣的作用下呈流化狀態而互不相混， 反吹氣帶走積於輕顆粒層5、粉體層4和顆粒層3中的灰塵，並從殼體1的反吹氣出口引 出殼體1外；(3)、清灰結束停止反吹，輕顆粒層5、粉體層4和顆粒層3恢復原態，輕顆粒層5 鋪設在粉體層4上，粉體層4鋪設在顆粒層3上，三層互不相混，進入下一輪含塵氣體的 過濾。
利用實施例四的過濾裝置還可以通過以下的方法進行過濾除塵(1)、從殼體1的含塵氣進口通入含塵氣體，自上而下經輕顆粒層5、粉體層4和顆 粒層3過濾後從殼體1的淨氣出口引出殼體1 ；(2)、過濾一段時間後，清灰時，從殼體1的反吹氣進口通入反吹氣，並設定反吹 氣的氣速為0.25 0.38m/s，反吹氣自下而上流經布風裝置2、顆粒層3、粉體層4和輕 顆粒層5，輕顆粒層5和粉體層4在反吹氣的作用下呈流化狀態而互不相混，顆粒層3呈 靜止狀態，反吹氣帶走積於輕顆粒層5和粉體層4中的灰塵，並從殼體1的反吹氣出口引 出殼體1外；(3)、清灰結束停止反吹，輕顆粒層5和粉體層4恢復原態，輕顆粒層5鋪設在粉 體層4上，粉體層4鋪設在顆粒層3上，三層互不相混，進入下一輪含塵氣體的過濾；(4)、當顆粒層3由於灰塵的積累使其壓降增大到設定值時，從殼體1的反吹氣進10口通入反吹氣，並設定反吹氣的氣速為0.44 0.47m/s，反吹氣自下而上流經布風裝置 2、顆粒層3、粉體層4和輕顆粒層5，輕顆粒層5、粉體層4和顆粒層3在反吹氣的作用 下呈流化狀態而互不相混，反吹氣帶走積於輕顆粒層5、粉體層4和顆粒層3中的灰塵， 並從殼體1的反吹氣出口引出殼體1外；(5)、清灰結束停止反吹，輕顆粒層5、粉體層4和顆粒層3恢復原態，輕顆粒層5 鋪設在粉體層4上，粉體層4鋪設在顆粒層3上，三層互不相混，進入下一輪含塵氣體的 過濾ο
實施例五其它結構同實施例四，不同之處在於粉體層4的粉體為200 250目 的鋼粉，輕顆粒層5的顆粒為粒徑為0.8 1.0_的膨脹珍珠巖顆粒。
利用實施例五的過濾裝置進行過濾除塵，具體方法為(1)、從殼體1的含塵氣進口通入含塵氣體，自上而下經輕顆粒層5、粉體層4和顆 粒層3過濾後從殼體1的淨氣出口引出殼體1 ；(2)、過濾一段時間後，清灰時，從殼體1的反吹氣進口通入反吹氣，並設定反吹 氣的氣速為0.17 0.25m/s，反吹氣自下而上流經布風裝置2、顆粒層3、粉體層4和輕 顆粒層5，輕顆粒層5和粉體層4在反吹氣的作用下呈流化狀態而互不相混，顆粒層3呈 靜止狀態，反吹氣帶走積於輕顆粒層5和粉體層4中的灰塵，並從殼體1的反吹氣出口引 出殼體1外；(3)、清灰結束停止反吹，輕顆粒層5和粉體層4恢復原態，輕顆粒層5鋪設在粉 體層4上，粉體層4鋪設在顆粒層3上，三層互不相混，進入下一輪含塵氣體的過濾；(4)、當顆粒層3由於灰塵的積累使其壓降增大到設定值時，從殼體1的反吹氣進 口通入反吹氣，並設定反吹氣的氣速為0.44 0.47m/s，反吹氣自下而上流經布風裝置 2、顆粒層3、粉體層4和輕顆粒層5，顆粒層3在反吹氣的作用下呈流化狀態，反吹氣帶 走積於顆粒層3中的灰塵同時帶走部分輕顆粒層5的輕顆粒和粉體層4的粉體，並從殼體 1的反吹氣出口引出殼體1外；(5)、清灰結束停止反吹，顆粒層3恢復原態，並在顆粒層3上重新鋪設粉體層4， 在粉體層4上重新鋪設輕顆粒層5，三層互不相混，進入下一輪含塵氣體的過濾。
實施例六一種顆粒床氣體過濾裝置，包括殼體1和設置在殼體1內的布風裝置 2，布風裝置2上鋪設有顆粒層3，顆粒層3的顆粒為粒徑0.5 0.8mm的鐵礦砂，顆粒 層3的厚度為50mm，顆粒層3上鋪設有粉體層4，粉體層4的粉體為150 200目的鐵 礦粉，粉體層4的厚度為20mm，粉體層4上鋪設有輕顆粒層5，輕顆粒層5的顆粒為粒 徑為0.8 1.0mm的膨脹珍珠巖顆粒，輕顆粒層5的厚度為75mm。
利用實施例六的過濾裝置進行過濾除塵，具體方法為(1)、從殼體1的含塵氣進口通入含塵氣體，自上而下經輕顆粒層5、粉體層4和顆 粒層3過濾後從殼體1的淨氣出口引出殼體1 ；(2)、過濾一段時間後，清灰時，從殼體1的反吹氣進口通入反吹氣，並設定反吹 氣的氣速為0.19 (U8m/s，反吹氣自下而上流經布風裝置2、顆粒層3、粉體層4和輕 顆粒層5，輕顆粒層5和粉體層4在反吹氣的作用下呈流化狀態而互不相混，顆粒層3呈 靜止狀態，反吹氣帶走積於輕顆粒層5和粉體層4中的灰塵，並從殼體1的反吹氣出口引 出殼體1外；(3)、清灰結束停止反吹，輕顆粒層5和粉體層4恢復原態，輕顆粒層5鋪設在粉 體層4上，粉體層4鋪設在顆粒層3上，三層互不相混，進入下一輪含塵氣體的過濾；(4)、當顆粒層3由於灰塵的積累使其壓降增大到設定值時，從殼體1的反吹氣進 口通入反吹氣，並設定反吹氣的氣速為0.45 0.70m/s，反吹氣自下而上流經布風裝置 2、顆粒層3、粉體層4和輕顆粒層5，顆粒層3在反吹氣的作用下呈流化狀態，反吹氣帶 走積於顆粒層3中的灰塵同時帶走大部分輕顆粒層5的輕顆粒和粉體層4的粉體，並從殼 體1的反吹氣出口引出殼體1外；(5)、清灰結束停止反吹，顆粒層3恢復原態，並在顆粒層3上重新鋪設粉體層4， 在粉體層4上重新鋪設輕顆粒層5，三層互不相混，進入下一輪含塵氣體的過濾。
上述各實施例中，各過濾層的流化速度通過以下方法確定按顆粒層3、粉體層4和輕顆粒層5中每層的粒徑及顆粒密度的實際情況在手冊上查 得各濾料顆粒的臨界流化速度Umf (或稱最小流化速度)，或用估算臨界流化速度的經驗 公式計算各濾料顆粒的臨界流化速度11,具體採用如下公式
中Remf為雷諾數，定義為
權利要求
1.一種顆粒床氣體過濾裝置，包括殼體和設置在所述的殼體內的布風裝置，其特徵 在於所述的布風裝置上鋪設有顆粒層，所述的顆粒層的顆粒粒徑為0.25 1mm，所述的 顆粒層的厚度為20 75mm，所述的顆粒層上鋪設有粉體層，所述的粉體層的粉體粒徑 為100 300目，所述的粉體層的厚度為0.5 25mm。
2.如權利要求1所述的一種顆粒床氣體過濾裝置，其特徵在於所述的粉體層上鋪設有 輕顆粒層，所述的輕顆粒層的顆粒粒徑為0.5 2.0mm，所述的輕顆粒層的厚度為25 250mm,所述的輕顆粒層的顆粒密度為所述的粉體層的粉體密度的1/10 1/80。
3.一種利用權利要求1所述的顆粒床氣體過濾裝置的過濾除塵方法，其特徵在於它包 括以下具體步驟(1)、從殼體的含塵氣進口通入含塵氣體，自上而下經粉體層和顆粒層過濾後從殼 體的淨氣出口引出殼體；(2)、過濾一段時間後，清灰時，從殼體的反吹氣進口通入反吹氣，並設定反吹氣 的氣速為大於顆粒層的最小流化速度、小於粉體層的粉體帶出速度，反吹氣自下而上流 經布風裝置、顆粒層和粉體層，粉體層和顆粒層在反吹氣的作用下呈流化狀態而互不相 混，反吹氣帶走積於粉體層和顆粒層中的灰塵，並從殼體的反吹氣出口引出殼體外；(3)、清灰結束停止反吹，粉體層和顆粒層恢復原態，粉體層鋪設在顆粒層上，二 層互不相混，進入下一輪含塵氣體的過濾。
4.一種利用權利要求1所述的顆粒床氣體過濾裝置的過濾除塵方法，其特徵在於它包 括以下具體步驟(1)、從殼體的含塵氣進口通入含塵氣體，自上而下經粉體層和顆粒層過濾後從殼 體的淨氣出口引出殼體；(2)、過濾一段時間後，清灰時，從殼體的反吹氣進口通入反吹氣，並設定反吹氣 的氣速為大於粉體層的最小流化速度、小於粉體層的粉體帶出速度同時小於顆粒層的最 小流化速度，反吹氣自下而上流經布風裝置、顆粒層和粉體層，粉體層在反吹氣的作用 下呈流化狀態而顆粒層靜止不動，反吹氣帶走積於粉體層中的灰塵，並從殼體的反吹氣 出口引出殼體外；(3)、清灰結束停止反吹，粉體層恢復原態鋪設在顆粒層上，進入下一輪含塵氣體 的過濾；(4)、當顆粒層的壓降增大到設定值時，從殼體的反吹氣進口通入反吹氣，並設定 反吹氣的氣速為大於顆粒層的最小流化速度、小於粉體層的粉體帶出速度，反吹氣自下 而上流經布風裝置、顆粒層和粉體層，粉體層和顆粒層在反吹氣的作用下呈流化狀態而 互不相混，反吹氣帶走積於粉體層和顆粒層中的灰塵，並從殼體的反吹氣出口引出殼體 外；(5)、清灰結束停止反吹，粉體層和顆粒層恢復原態，粉體層鋪設在顆粒層上，二 層互不相混，進入下一輪含塵氣體的過濾。
5.一種利用權利要求1所述的顆粒床氣體過濾裝置的過濾除塵方法，其特徵在於它包 括以下具體步驟(1)、從殼體的含塵氣進口通入含塵氣體，自上而下經粉體層和顆粒層過濾後從殼 體的淨氣出口引出殼體；(2)、過濾一段時間後，清灰時，從殼體的反吹氣進口通入反吹氣，並設定反吹氣 的氣速為大於粉體層的最小流化速度、小於粉體層的粉體帶出速度同時小於顆粒層的最 小流化速度，反吹氣自下而上流經布風裝置、顆粒層和粉體層，粉體層在反吹氣的作用 下呈流化狀態而顆粒層靜止不動，反吹氣帶走積於粉體層中的灰塵，並從殼體的反吹氣 出口引出殼體外；(3)、清灰結束停止反吹，粉體層恢復原態鋪設在顆粒層上，進入下一輪含塵氣體 的過濾；(4)、當顆粒層的壓降增大到設定值時，從殼體的反吹氣進口通入反吹氣，並設 定反吹氣的氣速為大於顆粒層的最小流化速度同時大於粉體層的粉體帶出速度，反吹氣 自下而上流經布風裝置、顆粒層和粉體層，顆粒層在反吹氣的作用下呈流化狀態，反吹 氣帶走積於顆粒層中的灰塵同時帶走粉體層中的粉體，並從殼體的反吹氣出口引出殼體 外；(5)、清灰結束停止反吹，顆粒層恢復原態，並在顆粒層上重新鋪設粉體層，二層 互不相混，然後進入下一輪含塵氣體的過濾。
6.—種利用權利要求2所述的顆粒床氣體過濾裝置的過濾除塵方法，其特徵在於它包 括以下具體步驟(1)、從殼體的含塵氣進口通入含塵氣體，自上而下經輕顆粒層、粉體層和顆粒層 過濾後從殼體的淨氣出口引出殼體；(2)、過濾一段時間後，清灰時，從殼體的反吹氣進口通入反吹氣，並設定反吹 氣的氣速為大於顆粒層的最小流化速度、小於粉體層的粉體和輕顆粒層的輕顆粒帶出速 度，反吹氣自下而上流經布風裝置、顆粒層、粉體層和輕顆粒層，輕顆粒層、粉體層和 顆粒層在反吹氣的作用下呈流化狀態而互不相混，反吹氣帶走積於輕顆粒層、粉體層和 顆粒層中的灰塵，並從殼體的反吹氣出口引出殼體外；(3)、清灰結束停止反吹，輕顆粒層、粉體層和顆粒層恢復原態，輕顆粒層鋪設在 粉體層上，粉體層鋪設在顆粒層上，三層互不相混，進入下一輪含塵氣體的過濾。
7.—種利用權利要求2所述的顆粒床氣體過濾裝置的過濾除塵方法，其特徵在於它包 括以下具體步驟(1)、從殼體的含塵氣進口通入含塵氣體，自上而下經輕顆粒層、粉體層和顆粒層 過濾後從殼體的淨氣出口引出殼體；(2)、過濾一段時間後，清灰時，從殼體的反吹氣進口通入反吹氣，並設定反吹氣 的氣速為大於輕顆粒層和粉體層的最小流化速度、小於粉體層的粉體和輕顆粒層的輕顆 粒帶出速度同時小於顆粒層的最小流化速度，反吹氣自下而上流經布風裝置、顆粒層、 粉體層和輕顆粒層，輕顆粒層和粉體層在反吹氣的作用下呈流化狀態而互不相混，顆粒 層呈靜止狀態，反吹氣帶走積於輕顆粒層和粉體層中的灰塵，並從殼體的反吹氣出口引 出殼體外；(3)、清灰結束停止反吹，輕顆粒層和粉體層恢復原態，輕顆粒層鋪設在粉體層 上，粉體層鋪設在顆粒層上，三層互不相混，進入下一輪含塵氣體的過濾；(4)、當顆粒層的壓降增大到設定值時，從殼體的反吹氣進口通入反吹氣，並設定 反吹氣的氣速為大於顆粒層的最小流化速度、小於粉體層的粉體和輕顆粒層的輕顆粒帶出速度，反吹氣自下而上流經布風裝置、顆粒層、粉體層和輕顆粒層，輕顆粒層、粉體 層和顆粒層在反吹氣的作用下呈流化狀態而互不相混，反吹氣帶走積於輕顆粒層、粉體 層和顆粒層中的灰塵，並從殼體的反吹氣出口引出殼體外；(5)、清灰結束停止反吹，輕顆粒層、粉體層和顆粒層恢復原態，輕顆粒層鋪設在 粉體層上，粉體層鋪設在顆粒層上，三層互不相混，進入下一輪含塵氣體的過濾。
8.—種利用權利要求2所述的顆粒床氣體過濾裝置的過濾除塵方法，其特徵在於它包 括以下具體步驟(1)、從殼體的含塵氣進口通入含塵氣體，自上而下經輕顆粒層、粉體層和顆粒層 過濾後從殼體的淨氣出口引出殼體；(2)、過濾一段時間後，清灰時，從殼體的反吹氣進口通入反吹氣，並設定反吹氣 的氣速為大於輕顆粒層和粉體層的最小流化速度、小於粉體層的粉體和輕顆粒層的輕顆 粒帶出速度同時小於顆粒層的最小流化速度，反吹氣自下而上流經布風裝置、顆粒層、 粉體層和輕顆粒層，輕顆粒層和粉體層在反吹氣的作用下呈流化狀態而互不相混，顆粒 層呈靜止狀態，反吹氣帶走積於輕顆粒層和粉體層中的灰塵，並從殼體的反吹氣出口引 出殼體外；(3)、清灰結束停止反吹，輕顆粒層和粉體層恢復原態，輕顆粒層鋪設在粉體層 上，粉體層鋪設在顆粒層上，三層互不相混，進入下一輪含塵氣體的過濾；(4)、當顆粒層的壓降增大到設定值時，從殼體的反吹氣進口通入反吹氣，並設定 反吹氣的氣速為大於顆粒層的最小流化速度同時大於粉體層的粉體和輕顆粒層的輕顆粒 帶出速度，反吹氣自下而上流經布風裝置、顆粒層、粉體層和輕顆粒層，顆粒層在反吹 氣的作用下呈流化狀態，反吹氣帶走積於顆粒層中的灰塵同時帶走粉體層中的粉體和輕 顆粒層中的輕顆粒，並從殼體的反吹氣出口引出殼體外；(5)、清灰結束停止反吹，顆粒層恢復原態，並在顆粒層上重新鋪設粉體層，在粉 體層上重新鋪設輕顆粒層，三層互不相混，進入下一輪含塵氣體的過濾。
全文摘要
本發明公開了一種顆粒床氣體過濾裝置，包括殼體和設置在殼體內的布風裝置，特點是布風裝置上鋪設有顆粒層，顆粒層的顆粒粒徑為0.25～1mm，顆粒層的厚度為20～75mm，顆粒層上鋪設有粉體層，粉體層的粉體粒徑為100～300目，粉體層的厚度為0.5～25mm；優點是由於顆粒層上鋪設有粉體層，相當於在顆粒層的表面上加了一層粉體層濾膜，該粉體層濾膜不同於在過濾中形成的粉塵濾膜首先，粉塵濾膜是在過濾中逐漸形成，清灰後消失，而粉體層濾膜在過濾時始終存在，清灰後不消失；其次，粉塵濾膜的特性取決於被過濾粉塵的特性，而粉體層濾膜的特性和厚度可根據實際情況通過選擇粉體和粉體層厚度來優化設計，因此，有了該粉體層濾膜，就可使顆粒層表面始終有一層表面濾膜，以粉濾塵，獲得極高的過濾效率。
文檔編號B01D46/42GK102019118SQ20101052805
公開日2011年4月20日 申請日期2010年11月2日 優先權日2010年11月2日
發明者楊國華 申請人:寧波大學