CN104028064B - 板框式ptfe膜除尘器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及气体除尘领域，提供了一种板框式PTFE膜除尘器，所述除尘器包括一个或者多个除尘结构；所述除尘结构为除尘板（4）、除尘框（3）以及吹扫板（9）连接形成的封闭空间，按照除尘板（4）、除尘框（3）、吹扫板（9）、除尘框（3）、除尘板（4）的顺序依次组装；所述除尘框中间为空框，其两侧有PTFE微孔膜（7）覆盖；所述除尘板（4）以及所述吹扫板（9）是纵截面呈“工”字形的实心隔板。本发明通过将PTFE微孔膜材料应用于板框式膜组件，具有除尘效率高，清灰容易，耐腐蚀，耐高温，运行周期长，过滤面积大和处理量大等优点。
Description
技术领域
本发明涉及气体除尘领域，提供了一种板框式PTFE膜除尘器。
背景技术
20世纪50年代以前，过滤材料主要是棉、毛等天然纤维，存在使用温度低、吸湿率高、不耐酸等缺陷，除在某些常温条件下，现已很少使用。滤料材质的发展是向使用温度高、吸湿率低、耐腐蚀等方面发展，先后出现了玻璃纤维、芳香族聚酰胺、聚四氟乙烯(PTFE)等为材质的性能优良的滤料。聚四氟乙烯薄膜滤料是由一种多微孔、极光滑、又憎水的聚四氟乙烯过滤膜与不同基材(如针刺毡或编织物)复合而成的有多种类型的过滤材料。聚四氟乙烯薄膜是20世纪70年代后期由美国戈尔(W.L.GORE)公司研制开发成功，经过近几十年的不断改进，已经发展成为一种性能非常优秀的过滤材料。PTFE膜的应用使得滤材的过滤原理实现了从深层过滤向表面过滤的跨越。
所谓深层过滤是指传统袋式除尘器采用布袋滤料对含尘气体进行过滤，使粉尘截留在滤料上，形成粉尘层继续捕集尘粒以达到除尘效果。普通滤材在开始使用时，主要依靠滤料纤维产生的筛滤、拦截、惯性碰撞、扩散及静电等效应，将粉尘阻留在滤料表面层。上述几种效应使尘粒积聚于滤料表面，形成“一次粉尘层”。深层过滤主要依靠一次粉尘层，为保证滤料持续工作，应定期对滤料进行清灰，清灰时应尽量做到不破坏“一次粉尘层”。在过滤过程中，一次粉尘层只是在一段时间内效率比较高，而且深层过滤对细小颗粒的捕集的效率非常低。由于PTFE微孔膜的微孔多，孔径小，只有0.3μm-0.5μm，一般尘粒很难通过微孔，因此薄膜的筛滤作用主要为表面过滤。表面过滤主要是利用PTFE薄膜微孔对粉尘的筛滤作用。由于PTFE膜的过滤机理为表面过滤，因此相比于传统滤材的深层过滤机理存在很多优点，如：除尘效率高，运行阻力低，降低风机能耗，不受粒径分布影响，能捕捉极细粉尘，排放浓度低等。其存在的问题是使用的是袋式除尘器，气体只能一次性通过除尘器。这使得该设备膜的装填面积较低；气体处理量较小。另外，不具有气体反向吹扫等功能，这使得除尘器的不能在使用过程中清灰从而使缩短了除尘器中滤材的使用周期。
与目前应用的袋式PTFE膜除尘器相比，板框式除尘器由多层过滤框及过滤板排列而成，这就极大的增加了过滤面积及处理量。同时，由于板框式除尘器中有吹扫板，因此能够在粉尘聚集到一定程度后通过反向吹扫来清除粉尘层，从而增加生产周期。板框式除尘器具有结构简单、制造方便、占地面积较小、过滤面积大且生产周期长等优点。但由于采用的滤材为普通滤材，难以克服依赖粉尘层，仍然具有过滤阻力大，过滤效率低，难以除去细小颗粒等缺点。
根据前面的分析，本发明通过将PTFE微孔膜材料应用于板框式膜组件从而很好的结合了两者的优点。本发明不但具有PTFE微孔膜的优点：耐高温——能在250℃下长期工作；耐腐蚀——对大多数化学溶剂，表现出惰性、能耐强酸强碱，水和有机溶剂；高润滑——具有最小的摩擦系数，能够明显减小气体通过膜孔的阻力；不粘附——具有较小的表面张力，能够减小粉尘的吸附等优点，而且具有板框式除尘器的优点：结构简单、制造方便、占地面积小、过滤面积大和处理量大。
发明内容
（一）解决的技术问题
本发明针对现有技术的不足，提供了一种过滤烟气或热解气中的微小粉尘的过滤设备，该设备以较为有效的过滤气体中大小在0.1-0.5μm以上的粉尘，并具有较大的处理量和较长的操作周期。本发明的过滤设备具有除尘效率高，运行阻力低，运行压力稳定，清灰容易，耐腐蚀，耐高温，运行周期长，结构简单、制造方便、占地面积小、过滤面积大和处理量大等优点。
（二）技术方案
本发明提供了一种板框式PTFE膜除尘器，所述除尘器包括一个或者多个除尘结构；所述除尘结构为除尘板4、除尘框3以及吹扫板9连接形成的封闭空间，按照除尘板4、除尘框3、吹扫板9、除尘框3、除尘板4的顺序依次组装；所述除尘框中间为空框，其两侧有PTFE微孔膜7覆盖；所述除尘板4以及所述吹扫板9是纵截面呈“工”字形的实心隔板；所述除尘板4、所述除尘框3以及所述吹扫板9的上端均设有尘气进气通道5和吹扫气进气通道10，所述除尘板4、所述除尘框3以及所述吹扫板9的下端均设有出气通道6；所述尘气进气通道5、所述吹扫气进气通道10、所述出气通道6与所述封闭空间之间相互隔离；所述除尘框3的所述尘气进气通道上设有与所述空框相通的暗孔，作为尘气进口24；所述吹扫板9的所述吹扫气进气通道两端设有与所述吹扫板9内侧空间相通的暗孔，作为吹扫气进口23；所述除尘板4的出气通道上设有与所述除尘板4内侧空间相通的暗孔，作为第一气体出口25a；以及所述吹扫板的出气通道的两端设有与所述吹扫板内侧空间相通的暗孔，作为第二气体出口25b；在吹扫阶段时所述第二气体25b出口关闭。
进一步地，所述除尘板带有凹凸纹路。
进一步地，所述PTFE微孔膜7一侧或两侧设有支撑材料8覆盖。
进一步地，当所述除尘器处于除尘阶段时，尘气通过所述尘气进气通道5进入；当所述除尘器处于吹扫阶段时，吹扫气通过所述吹扫气进气通道10进入。
进一步地，当所述除尘器处于除尘阶段时，尘气进入所述尘气进气通道25，经由所述尘气进口24进入所述除尘框3内，分别通过两侧的所述PTFE微孔膜7，再经相邻所述除尘板4以及所述吹扫板9流到所述第一气体出口以及第二气体出口排走，粉尘则被截留在所述除尘框内；当除尘器处于吹扫阶段时，吹扫气进入所述吹扫气进气通道10，经由所述吹扫气进口23进入所述吹扫板4的两侧面与所述PTFE微孔膜7组成的封闭空间，关闭所述吹扫板9下端的所述第二气体出口25b，吹扫气在压差的驱动下分别穿过两侧的一层所述PTFE微孔膜7及所述除尘框3内的整个粉尘层，然后再横穿另一层所述PTFE微孔膜7，最后经所述除尘板4下端的第一气体出口25a排出。
进一步地，所述除尘板4和所述除尘框3为正方形、圆形或者椭圆形。
进一步地，所述除尘器还包括支座1，用于支撑所述除尘器。
进一步地，所述吹扫板9上的所述第二气体出口25b设置有阀门，用于控制所述气体出口的开/闭。
（三）有益效果
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明采用PTFE微孔膜材料代替了传统的纤维除尘材料，从而使得除尘器的除尘效率大大提高，除尘阻力大大降低。
本发明所采用的PTFE微孔膜材料具有耐高温，耐腐蚀，表面光滑等优点。这使得除尘器能够对高温的烟气和还有酸性气体的煤热解气进行除尘，并且减缓了粉尘层的形成速度。
本发明采用板框式除尘器，具有结构简单，占地面积小而过滤面积大，处理量大等优点。
本发明中含有吹扫板，能够进行吹扫操作，从而减小粉尘层的厚度，从而大大提高PTFE膜的使用寿命。
附图说明
图1是板框式PTFE膜除尘器的除尘时的气体流通示意图；
图2中(a)为除尘板结构图、(b)为除尘框结构图、(c)为吹扫板结构图；
其中：1：支座；2：固定头；3：除尘框；4：除尘板；5：尘气进气通道；6：出气通道；7：PTFE微孔膜;8：PTFE微孔膜支撑材料；9：吹扫板；10：吹扫气进气通道21：隔板；22：压紧装置；23：吹扫气进口；24：尘气进口；25a：第一气体出口（除尘板）；25b：第二气体出口（吹扫板）。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的板框式PTFE膜除尘器作出进一步的详细说明：
如图1、2所示。所述除尘器包括一个或者多个除尘结构；所述除尘结构为除尘板4、除尘框3以及吹扫板9连接形成的封闭空间，按照除尘板4—除尘框3—吹扫板9—除尘框3—除尘板4的顺序依次组装，所述除尘框中间为空框，其两侧有PTFE微孔膜7覆盖；所述除尘板以及所述吹扫板是纵截面呈“工”字形的实心隔板，板框式除尘器的除尘板、除尘框和吹扫板通常为正方形，此外，除尘板和除尘框也可以是长方形、圆形或者椭圆形等常规几何图形。所述除尘板、所述除尘框和所述吹扫板的端部均开有进出气孔，所述进出气孔可以是圆孔、椭圆孔、正方形孔或者长方形孔，装合、压紧后即可构成供尘气、净化气以及吹扫气进出的通道。所述除尘板4、所述除尘框3以及所述吹扫板9的上端均设有两个角端的孔，左上角端的所述孔构成尘气进气通道5，右上角端的所述孔构成吹扫气进气通道10，所述尘气进气通道5与所述吹扫气进气通道10互不相通，所述除尘板4、所述除尘框3以及所述吹扫板9的下端均设有孔，构成出气通道6；所述尘气进气通道、所述吹扫气进气通道与所述出气通道之间相互隔离；所述除尘框的右上角端的所述孔在厚度方向上中部的位置设有暗孔（如图b1所示）作为尘气进口24，所述吹扫板的左上角端的所述孔在厚度方向上两端的位置设有暗孔（如图c1所示）作为吹扫气进口23，所述除尘板的下端的孔在厚度方向上靠近除尘框的端部的位置设有暗孔作为第一气体出口25a以及所述吹扫板的下端的孔在厚度方向上两端的位置设有暗孔作为第二气体出口25b，在吹扫阶段时所述吹扫板的下端的第二气体出口25b关闭。在图2中，所述除尘板的左上角端以及右上角端的所述孔、所述除尘框的左上角端的所述孔以及所述吹扫板的右上角端的所述孔在厚度方向上的剖视图均如图2(a)中的右上角小图所示，所述除尘框的右上角端的所述孔在厚度方向上的剖视图如图2（b）中的右上角小图所示，所述吹扫板的左上角端的所述孔在厚度方向上的剖视图如图2（c）中的左上角小图所示。
所述除尘框的两侧由PTFE覆膜材料覆盖7同时在微孔膜的两侧覆有支撑材料8，空框和覆膜材料围成了容纳烟气和粉尘的空间。通常，为了便于区分和组装，常在板、框的外侧铸有特殊标志，如所述除尘板铸有一钮，所述除尘框铸有二钮，所述吹扫板铸有三钮。板和框的结构如图2所示。在组装时可按钮数1-2-3-2-1-2……的顺序对板和框进行排列，通过螺栓进行连接（如图2所示）。压紧装置为手动。
当所述除尘器处于除尘阶段时，尘气在指定的操作压力下进入所述尘气进气通道25，经由所述除尘框的右上角端的所述孔在厚度方向上中部的位置设有的暗孔即所述尘气进口24进入所述除尘框3内，分别通过两侧的所述PTFE微孔膜7，再经相邻所述除尘板4以及所述吹扫板9流到各所述气体出口25a，25b排走，粉尘则被截留与框内；待所述除尘框3内的粉尘层达到一定的厚度之后，即停止除尘。各所述气体出口25a，25b流出的净化气汇集于出气通道6后排出（如图1）。
为了延长除尘器的生产周期，当框内的粉尘层达到一定的厚度后，就需要对粉尘层进行吹扫。当除尘器处于吹扫阶段时，将吹扫气压入所述吹扫气进气通道10，经由所述吹扫板的左上角端的所述孔在厚度方向上两端的位置设有的暗孔即所述吹扫气进口23进入所述吹扫板4的两侧面与所述PTFE微孔膜7组成的封闭空间，关闭所述吹扫板下端的所述气体出口25b，吹扫气在压差的驱动下分别穿过两侧的一层所述PTFE微孔膜7及整个所述除尘框3内的粉尘层，然后再横穿另一层所述PTFE微孔膜7，最后经所述除尘板4下端的所述气体出口25a排出。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种板框式PTFE膜除尘器，其特征在于：所述除尘器包括一个或者多个除尘结构；所述除尘结构为除尘板(4)、除尘框(3)以及吹扫板(9)连接形成的封闭空间，按照除尘板(4)、除尘框(3)、吹扫板(9)、除尘框(3)、除尘板(4)的顺序依次组装；所述除尘框中间为空框，其两侧有PTFE微孔膜(7)覆盖；所述除尘板(4)以及所述吹扫板(9)是纵截面呈“工”字形的实心隔板；所述除尘板(4)、所述除尘框(3)以及所述吹扫板(9)的上端均设有尘气进气通道(5)和吹扫气进气通道(10)，所述除尘板(4)、所述除尘框(3)以及所述吹扫板(9)的下端均设有出气通道(6)；所述尘气进气通道(5)、所述吹扫气进气通道(10)、所述出气通道与所述封闭空间之间相互隔离；所述除尘框(3)的所述尘气进气通道上设有与所述空框相通的暗孔，作为尘气进口(24)；所述吹扫板(9)的所述吹扫气进气通道两端设有与所述吹扫板内侧空间相通的暗孔，作为吹扫气进口(23)；所述除尘板(4)的出气通道上设有与所述除尘板(4)内侧空间相通的暗孔，作为第一气体出口(25a)；以及所述吹扫板的出气通道的两端设有与所述吹扫板内侧空间相通的暗孔，作为第二气体出口(25b)；在吹扫阶段时所述第二气体出口(25b)关闭。
2.根据权利要求1所述的除尘器，其特征在于：所述除尘板带有凹凸纹路。
3.根据权利要求1或2所述的除尘器，其特征在于：所述PTFE微孔膜(7)一侧或两侧设有支撑材料(8)覆盖。
4.根据权利要求1或2所述的除尘器，其特征在于：当所述除尘器处于除尘阶段时，尘气通过所述尘气进气通道(5)进入；当所述除尘器处于吹扫阶段时，吹扫气通过所述吹扫气进气通道(10)进入。
5.根据权利要求4所述的除尘器，其特征在于：当所述除尘器处于除尘阶段时，尘气进入所述尘气进气通道(5)，经由所述尘气进口(24)进入所述除尘框(3)内，分别通过两侧的所述PTFE微孔膜(7)，再经相邻所述除尘板(4)以及所述吹扫板(9)流到所述第一气体出口以及第二气体出口排走，粉尘则被截留在所述除尘框内；当除尘器处于吹扫阶段时，吹扫气进入所述吹扫气进气通道(10)，经由所述吹扫气进口(23)进入所述吹扫板(9)的两侧面与所述PTFE微孔膜(7)组成的封闭空间，关闭所述吹扫板(9)下端的所述第二气体出口(25b)，吹扫气在压差的驱动下分别穿过两侧的一层所述PTFE微孔膜(7)及所述除尘框(3)内的整个粉尘层，然后再横穿另一层所述PTFE微孔膜(7)，最后经所述除尘板(4)下端的第一气体出口(25a)排出。
6.根据权利要求1或2所述的除尘器，其特征在于：所述除尘板(4)和所述除尘框(3)为正方形、圆形或者椭圆形。
7.根据权利要求1或2所述的除尘器，其特征在于：所述除尘器还包括支座(1)，用于支撑所述除尘器。
8.根据权利要求6所述的除尘器，其特征在于：所述吹扫板(9)上的所述第二气体出口(25b)设置有阀门，用于控制所述气体出口的开/闭。
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-
2014
- 2014-03-07 CN CN201410082161.XA patent/CN104028064B/zh active Active
Patent Citations (7)
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