表面過濾板顆粒移動床過濾方法及其設備的製作方法

2023-05-10 12:01:16

專利名稱：表面過濾板顆粒移動床過濾方法及其設備的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種除塵方法及其設備，具體涉及一種表面過濾板板顆粒移動床的方法及其設備。
固體或液體微粒懸浮在氣體介質中形成的氣態分散系統稱為氣溶膠。從氣溶膠中分離顆粒的操作稱為氣態非均一系分離或氣溶膠分離。(《化學工程手冊》(5)化學工業出版社，1989)氣態非均一系分離裝置有很多種類，顆粒移動床過濾器及表面過濾器是其中研究深入、發展迅速的兩類。顆粒層過濾器是利用顆粒介質(如石英砂)做為過濾層，達到氣固分離的目的。顆粒移動床過濾器過濾時濾料緩慢向下移動，同時含塵氣流橫向穿過濾層得到淨化，附著粉塵的濾料自底部排出，含塵濾料通過分離(如振動篩)除去灰塵後提升至貯倉備用。顆粒移動床的主要優點是過濾氣速較高，可以恆壓過濾，無須進行反吹清洗，操作穩定性好；主要缺點是對微細粉塵的捕集效率不高，如需要達到較高的除塵要求，(如出口粉塵含量＜5mg/Nm3)則濾層需要很厚(如日本Kawasaki重工，床層總厚度達650mm(《Gas Cleaning at High Temperatures》,Pergamon Press,1986)因此所需設備投資及運行費用很高。表面過濾器是利用某些多孔介質如纖維織物、陶瓷管、金屬絲網等，將氣體中粉塵過濾出來的淨化設備。這類過濾器的主要優點是過濾效率高，結構相對簡單；缺點是過濾氣速低，一般低於5m/min，單位面積氣體處理量小；由於表面濾層必須頻繁進行反吹清洗，系統結構複雜，操作穩定性差。
本發明的目的在於開發一種能夠穩定高速恆壓過濾的、微塵過濾效率高且設備投資運行費用低的表面過濾板顆粒移動床過濾方法及其設備。
本發明方法由濾料的輸送(提升)、貯存、控制、過濾、集料、塵料分離構成，其特徵在於所述的過濾採用表面過濾板表面過濾和顆粒移動床深層過濾相結合的過濾方法。
本發明的過濾設備為表面過濾板顆粒移動床過濾器，由百頁窗格氣體分布器、顆粒過濾層和表面過濾板構成。
所述的表面過濾板顆粒移動床過濾器，是在傳統錯流式顆粒移動床床層氣體出口一端加裝表面過濾板，過濾時，濾料以一定速度緩慢向下移動，同時含塵氣體橫向穿過床層，先在濾料層中初步淨化，在穿過表面過濾板時得到進一步淨化。過濾過程剛開始時，表面過濾板上沒有粉塵，此時只能靠濾料層以及表面過濾板本身的過濾作用進行過濾，除塵效率較低，過濾阻力也較低，(但此時出口氣體粉塵含量仍低於5mg/Nm3)隨著過濾過程進行，金屬絲網板上積聚的粉塵量逐漸增多，形成一定厚度的濾餅層，過濾阻力逐漸增大(非穩定過濾階段)，除塵效率很快得到極大提高。(出口粉塵含量小於1mg/Nm3)當過濾過程進行到一定程度後，再積聚到金屬絲網板上的粉塵將受到床層中移動的濾料的清掃作用，從而使粉塵濾餅厚度不再增加，過濾阻力也不再增大，使過濾器在保持極高過濾效率條件下達到穩定過濾操作(穩定過濾階段)。這樣，不僅極大地提高了顆粒移動床過濾器的除塵效率，而且也使表面過濾器的效率得到保證，顆粒移動床的濾料厚度可以大幅度減少，從而降低設備投資及運行費用。
本發明的實施例結合


如下圖1為表面過濾板顆粒移動床除塵示意圖。
圖2為表面過濾板顆粒移動床過濾器結構示意圖。
如圖中所示，1為氣力或機械輸送裝置，2為貯料鬥，3為控料閥門，4為表面過濾板顆粒移動床過濾器，5為濾料下移速度控制裝置(如星型給料器)，6為集料鬥，7為粉塵濾料分離器(如振動篩)，8為百葉窗柵格，9為濾料(如石英砂)，10為表面過濾板[燒結金屬絲網板(孔徑10-30μ)、陶瓷過濾板(孔徑20-40μ)、塑料過濾板(孔徑15-20μ)]。物料流A為清潔濾料，物料流B為含塵氣體，物料流C為淨化氣體。
清潔濾料A經氣力或機械輸送裝置1提升至貯料鬥2，然後經控料閥門3進入表面過濾板顆粒移動床過濾器4，在濾料下移速度控制裝置5控制下，以一定速度向下移動，同時含塵氣流B橫向穿過濾層得到淨化，附著粉塵的濾料自底部排出進入集料鬥6，然後經粉塵濾料分離器7分離，得到乾淨濾料A再次進入氣力或機械輸送裝置1完成循環。
表面過濾板顆粒移動床過濾器不同於傳統的顆粒深層過濾器和表面過濾器，它是這兩種已有除塵裝置的優化組合。與顆粒過濾器相比，在床層厚度相同情況下，它的過濾效率高(基本上為絕對過濾器，實驗中在達到平衡過濾時，出口氣體所含粉塵濃度遠低於5mg/Nm3)，小粒子除去效果好；反之，在過濾精度要求一定的情況下，它所需的床層厚度要薄的多，可節省大量濾料及設備投資，與表面過濾器相比，它能穩定過濾，連續操作，無需頻繁反吹，甚至可以完全省去反吹步驟，克服了反吹操作帶來的種種困難，使設備結構得到簡化，操作安全性及穩定性得以提高，同時，由於在移動床過濾氣速下操作，與單純表面過濾器相比，這種裝置的氣體處理能力要高得多(提高一倍到幾倍)。綜合這幾項特點，這種過濾器的設備投資和運行費用可以大幅度降低。
實施例1(表面過濾板採用燒結金屬絲網板，非穩定過濾階段)如上述設備，床層厚度為100mm，常溫常壓條件下，操作氣速為13.3m/min，氣體入口含塵濃度為1.238g/Nm3時，出口含塵濃度為1.563mg/Nm3，過濾效率為99.874％，過濾壓降從6Kpa變到10Kpa。
實施例2(表面過濾板採用燒結金屬絲網板，穩定過濾階段，氣體入口含塵濃度較低)如上述設備，床層厚度為100mm，常溫常壓條件下，操作氣速為13.3m/min，氣體入口含塵濃度為1.540g/Nm3，出口含塵濃度為0.5mg/Nm3，過濾效率為99.968％，過濾壓降保持在11.2Kpa基本不變。
實施例3(表面過濾板採用燒結金屬絲網板，穩定過濾階段，氣體入口含塵濃度較高)如上述設備，床層厚度為100mm，常溫常壓條件下，操作氣速為13.3m/min，氣體入口含塵濃度為2.095g/Nm3，出口含塵濃度為0.25mg/Nm3，過濾效率為99.988％，過濾壓降保持在11.2Kpa基本不變。
實施例4(表面過濾板採用陶瓷板，穩定過濾階段，氣體入口含塵濃度較高)如上述設備，床層厚度為100mm，常溫常壓條件下，操作氣速為13.3m/min，氣體入口含塵濃度為2.095g/Nm3，出口含塵濃度為0.25mg/Nm3，過濾效率為99.988％，過濾壓降保持在11.2Kpa基本不變。
實施例5(表面過濾板採用塑料板，穩定過濾階段，氣體入口含塵濃度較高)如上述設備，床層厚度為100mm，常溫常壓條件下，操作氣速為10m/min，氣體入口含塵濃度為2.5g/Nm3，出口含塵濃度為1.2mg/Nm3，過濾效率為99.95％，過濾壓降保持在13.2Kpa基本不變。
權利要求
1．一種表面過濾板顆粒移動床過濾方法，它由濾料的輸送(提升)、貯存、控制、過濾、集料、塵料分離構成，其特徵在於所述的過濾是採用表面過濾板表面過濾和顆粒移動床相結合的過濾方法，濾料沿過濾器軸向下落，含塵氣體橫向穿過下落的濾料層，灰塵濾餅層和表面過濾板。
2．如權利要求1所述的表面過濾板顆粒移動床過濾器，其特徵在於它由氣體分布器、下落濾料層、表面過濾板過濾層構成。
3．如權利要求2所述的過濾器，其特徵在於所述的表面過濾板為燒結金屬絲網板、陶瓷過濾板或塑料過濾板。
全文摘要
一種表面過濾板顆粒移動床過濾方法,由濾料的輸送(提升)、貯存、控制、過濾、集料、塵料分離構成,所述的表面過濾板顆粒移動床過濾器由氣體分布器,下落的濾料層、表面過濾板過濾層構成。本發明對微塵的過濾效率高,勿需反吹即可連續穩定操作,設備投資少,運行費用低。
文檔編號B01D46/30GK1236660SQ9810869
公開日1999年12月1日 申請日期1998年5月22日 優先權日1998年5月22日
發明者吳晉滬, 王洋, 房倚天, 徐奕豐, 楊金權, 王子剛, 胡振, 白秀剛, 夏立森, 李澤民 申請人:中國科學院山西煤炭化學研究所