CN102814090A - 高温烟气超细粒子的高效捕集方法及装置 - Google Patents

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陶文亮
田蒙奎
聂登攀
李龙江
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Abstract

本发明公开了一种高温烟气超细粒子的高效捕集方法及装置，使含尘气体进入无机膜管中，通过无机膜管中的无机膜分离组件截留含尘气体中的粉尘，被截留下来的粉尘在重力作用下自由沉降到收尘部分；而吸附在无机膜管壁上的粉尘则通过反吹气体，脱离无机膜管壁并沉降；含尘气体通过无机膜管后，成为洁净气体排放。本发明将无机膜技术引入气体净化领域，应用其作为高温超细粒子的捕集技术与装置，能对0.1微米以上的微粉尘都能很好的分离，由于无机膜管对粉尘的物性要求低，且耐热性能好，因此，其适用范围大，本发明工作原理简单，运行成本低，所采用的装置的投资小，本发明可广泛用于高温烟尘、钢铁冶炼、磨料行业、水泥厂等粉尘的回收与治理。

Description

高温烟气超细粒子的高效捕集方法及装置
技术领域
本发明涉及一种烟气净化领域，尤其是一种高温烟气超细粒子的高效捕集方法及装置。
背景技术
如何有效控制工业窑炉、工业锅炉、建材、冶金等生产过程中产生的超细粒子对大气的污染，是当今我国急需解决的难题。近年来，人们虽然不断改进除尘器的结构和工艺，但在技术上却没有根本性的突破。国内外目前应用较多的除尘设备主要有机械式除尘设备，湿式除尘器，电除尘器，过滤式除尘器等传统除尘设备。在袋式除尘器方面的发展主要集中在耐高温，耐磨损，高通量，低成本的滤料的研究开发上，同时就其清灰方式和操作参数的优化；电除尘技术的发展和改进体现在先进的数字电压控制，宽板间距，湿控预荷，烟气调质间歇供电与正电晕极热态EFP等；除此之外，新发展的高梯度磁分离技术（HGMS）在烟气除尘方面的应用和高频声波助燃除尘技术，同时加强了除尘脱硫一体装置的开发。目前国内外很多工作都是在对现有工业应用除尘设备的改良和工艺参数的优化。
就目前所使用的常规除尘设备或装置存在三个方面的问题：一是除尘器效率低下，仅对一定粒径范围内的有效，如旋风除尘对小于5μm以下的粉尘就无能为力；二是对粉尘的物性要求高，如电除尘就要求粉尘的比电阻大；三是通常都在低于150℃下工作；四是投资运行成本高，电除尘器一般一次投资上好几千万元。市场急切期待着高效的超细粒子捕集新技术与设备。
发明内容
本发明的目的是：提供一种高温烟气超细粒子的高效捕集方法及装置，它能对烟气中0.1μm以上的微粉尘进行良好的分离，且适用温度范围广，投资与运行成本低，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：高温烟气超细粒子的高效捕集方法，使含尘气体进入无机膜管中，通过无机膜管中的无机膜分离组件截留含尘气体中的粉尘，被截留下来的粉尘在重力作用下自由沉降到收尘部分；而吸附在无机膜管壁上的粉尘则通过反吹气体，脱离无机膜管壁并沉降；含尘气体通过无机膜管后，成为洁净气体排放。
当阻力降增大到预设值时，预设值为1500～3000Pa，启动反吹装置产生反吹气体将无机膜管壁上的粉尘吹出。
含尘气体中粉尘的排出方式为抽风模式或送风模式。
高温烟气超细粒子的高效捕集装置，包括筒体，筒体的顶部为烟气入口，在筒体内设有无机膜管，无机膜管通过两块管板固定在筒体中，在两块管板之间设有拉杆；在筒体的底部设有卸灰装置；在筒体上设有盘管反吹装置及清洁气出口。
所述的无机膜管为无机陶瓷制成的半透膜。
在筒体上设有PLC控制装置。当除尘的阻力降达到一定的值的时候，需要启动脉冲反吹， 以反吹清洗膜管表面的滤饼层。PLC控制装置能根据除尘的阻力自动控制启动脉冲反吹。PLC可编程逻辑控制器除了控制气泵的运行，还控制阀门的启闭。
无机膜管下端封闭，配有固定用端孔，上端配有锥形密封面，在上盖板之上用耐高温弹簧压紧密封圈上的压垫，含尘气体通过壳程进行外滤，过滤后的清洁气体渗透过膜管进入管程后外排，被截留的膜管外壁的粉尘在重力作用及脉冲反吹下聚集在收尘部分。无机膜管上端的密封面只是在膜管的锥形部分，压紧弹簧压紧面只在无机膜管的上端面。过滤后的清洁气体通过无机膜管里的通道联通装置的上封头，从排气管道外排放。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明将无机膜技术引入气体净化领域，应用其作为高温超细粒子的捕集技术与装置，能对0.1微米以上的微粉尘都能很好的分离，由于无机膜管对粉尘的物性要求低，且耐热性能好，因此，其适用范围大，本发明工作原理简单，运行成本低，所采用的装置的投资小，本发明可广泛用于高温烟尘、钢铁冶炼、磨料行业、水泥厂等粉尘的回收与治理。本发明方法简单，结构科学，功能合理，使用效果好。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图；
附图2为本发明实施例1的除尘管路结构图；
附图3为本发明实施例2的除尘管路结构图；
附图2及附图3中P、D一起表示压力差，是化工仪表控制符号。
具体实施方式
本发明的实施例1：高温烟气超细粒子的高效捕集方法，使含尘气体进入无机膜管中，通过无机膜管中的无机膜分离组件截留含尘气体中的粉尘，被截留下来的粉尘在重力作用下自由沉降到收尘部分；而吸附在无机膜管壁上的粉尘则通过反吹气体，脱离无机膜管壁并沉降；含尘气体通过无机膜管后，成为洁净气体排放；当膜组件的阻力将增大至2000Pa时，启动反吹装置产生反吹气体将无机膜管壁上的粉尘吹出；含尘气体中粉尘的排出方式采用抽风模式。
高温烟气超细粒子的高效捕集装置的机构如图1所示，包括筒体8，筒体8的顶部为烟气入口1，在筒体8内设有以无机陶瓷为材料的半透膜制成的无机膜管4，无机膜管4通过两块管板2固定在筒体8中，在两块管板2之间设有拉杆3；在筒体8的底部设有卸灰装置7；在筒体8上设有盘管反吹装置5及清洁气出口6；并在筒体8上设有PLC控制装置9。
在实施例1中，除尘方式采用抽风模式，将气泵10设置在清洁气出口6上，将高压气源11连接到盘管反吹装置5的进气阀门上；在工作过程中，当无机膜管4外壁上逐渐聚集的粉尘，管道压力逐渐增大，PLC控制装置9根据检测到的压力判断管道压力增大至影响正常工作时，则开启盘管反吹装置5的电磁阀及清洁气出口6的电磁阀，并启动气泵10进行抽风，使无机膜管4外壁上的粉尘在盘管反吹装置5的作用下脱落。
本发明的实施例2：高温烟气超细粒子的高效捕集方法，使含尘气体进入无机膜管中，通过无机膜管中的无机膜分离组件截留含尘气体中的粉尘，被截留下来的粉尘在重力作用下自由沉降到收尘部分；而吸附在无机膜管壁上的粉尘则通过反吹气体，脱离无机膜管壁并沉降；含尘气体通过无机膜管后，成为洁净气体排放；当膜组件的阻力降增大至1500Pa时，启动反吹装置产生反吹气体将无机膜管壁上的粉尘吹出；含尘气体中粉尘的排出方式采用送风模式。
高温烟气超细粒子的高效捕集装置，包括筒体8，筒体8的顶部为烟气入口1，在筒体8内设有以无机陶瓷为材料的半透膜制成的无机膜管4，无机膜管4通过两块管板2固定在筒体8中，在两块管板2之间设有拉杆3；在筒体8的底部设有卸灰装置7；在筒体8上设有盘管反吹装置5及清洁气出口6；并在筒体8上设有PLC控制装置9，在清洁气出口6上设有流量计12.
在实施例2中，除尘方式采用送风模式，将气泵设置在烟气入口1上，将高压气源11连接到盘管反吹装置5的进气阀门上；在工作过程中，当无机膜管4外壁上逐渐聚集的粉尘，管道压力逐渐增大，PLC控制装置9根据检测到的压力判断管道压力增大至影响正常工作时，则启动盘管反吹装置5的电磁阀及清洁气出口6的电磁阀，并启动气泵进行送风，使无机膜管4外壁上的粉尘在盘管反吹装置5的作用下脱落。

Claims (7)

1.一种高温烟气超细粒子的高效捕集方法，其特征在于：使含尘气体进入无机膜管中，通过无机膜管中的无机膜分离组件截留含尘气体中的粉尘，被截留下来的粉尘在重力作用下自由沉降到收尘部分；而吸附在无机膜管壁上的粉尘则通过反吹气体，脱离无机膜管壁并沉降；含尘气体通过无机膜管后，成为洁净气体排放。
2.根据权利要求1所述的高温烟气超细粒子的高效捕集方法，其特征在于：当管道压力增大至1500～3000pa时，启动反吹装置产生反吹气体将无机膜管壁上的粉尘吹出。
3.根据权利要求1所述的高温烟气超细粒子的高效捕集方法，其特征在于：含尘气体中粉尘的排出方式为抽风模式或送风模式。
4.一种高温烟气超细粒子的高效捕集装置，包括筒体（8），其特征在于：筒体（8）的顶部为烟气入口（1），在筒体（8）内设有无机膜管（4），无机膜管（4）通过两块管板（2）固定在筒体（8）中，在两块管板（2）之间设有拉杆（3）；在筒体（8）的底部设有卸灰装置（7）；在筒体（8）上设有盘管反吹装置（5）及清洁气出口（6）。
5.根据权利要求4所述的高温烟气超细粒子的高效捕集装置，其特征在于：所述的无机膜管（4）为无机陶瓷制成的半透膜。
6.根据权利要求4所述的高温烟气超细粒子的高效捕集装置，其特征在于：在筒体（8）上设有PLC控制装置（9）。
7.根据权利要求4所述的高温烟气超细粒子的高效捕集装置，其特征在于：在清洁气出口（6）设有流量计（12）。
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