CN104524893A - 流动床颗粒层除尘器与平板膜过滤器联合除尘工艺 - Google Patents

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肖峰
林勇
杜万斗
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Abstract

本发明公开了一种对含焦油烟气用流动床颗粒层除尘器与平板膜过滤器进行联合除尘的工艺。该工艺是将含焦油烟气先经过流动床颗粒层除尘器进行除尘,再将烟气送入平板膜过滤器进行除尘,并且流动床颗粒层除尘器的滤料为半焦颗粒,半焦颗粒的粒度为0.3~10mm、温度300~800℃、微孔孔隙率为6~35%、堆积孔隙率为30~80%。本发明通过在平板膜过滤器前设置流动床颗粒层除尘器,可先除去10μm以上粉尘,降低进入平板膜过滤器烟气粒径分布,成本低并且提高除尘效率、避免平板膜的深层堵塞问题。

Description

流动床颗粒层除尘器与平板膜过滤器联合除尘工艺
技术领域
[0001] 本发明属于煤化工领域,具体涉及一种对含焦油烟气用流动床颗粒层除尘器与平板膜过滤器进行联合除尘的工艺。
背景技术
[0002]目前,对于煤化工领域,特别是煤热解提质后产生的高温含焦油烟气,通常都直接送入平板膜过滤器进行过滤除尘,过滤除尘后的干净气体送入下游工艺进行一步处理,而灰从平板膜过滤器的底部排出贮存。该常规工艺容易产生以下问题:1、容易因为温度变化和气量的大幅波动而发生焦油的析出而堵塞滤芯,从而造成整个工艺的运行停止。2、由于灰尘粒径分布范围很广,平板膜的孔径选择十分困难。3、含尘量过大,反吹不及时,容易造成搭桥,压力上升过快,而使得平板膜无法工作,造成全线停车。4、温度波动比较大时,容易造成平板膜的热震,而使其断裂。
发明内容
[0003] 本发明是为了克服现有技术的上述缺陷,提供一种含焦油烟气的联合除尘工艺。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:流动床颗粒层除尘器与平板膜过滤器联合除尘工艺,是将含焦油烟气先经过流动床颗粒层除尘器进行除尘,再将烟气送入平板膜过滤器进行除尘。
[0005] 其中,上述工艺中,所述流动床颗粒层除尘器的滤料为半焦颗粒。
[0006] 其中,上述工艺中,所述半焦颗粒的粒度为0.3〜10mm,温度为300〜800°C。
[0007] 其中,上述工艺中,所述半焦颗粒的微孔孔隙率为6〜35%,半焦颗粒的堆积孔隙率为30〜80%。
[0008] 本发明的有益效果是:本发明通过在平板膜过滤器前设置流动床颗粒层除尘器,即含焦油烟气先经过流动床颗粒层除尘器再经过平板膜过滤器,流动床颗粒层除尘器可以将含焦油烟尘中的大颗粒去除,降低灰尘粒径的分布范围,可以方便选择平板膜孔径,避免因选择滤芯不对称造成滤芯的深层堵塞;同时也降低平板膜过滤器入口粉尘的含量,减少反吹的频率,避免搭桥。本发明流动床颗粒层除尘器的滤料选择半焦颗粒,首先将半焦颗粒进行加热,加热至300〜1000°C,然后进行两级筛分得到粒度为0.3〜1mm的半焦颗粒,直接送入流动床颗粒层除尘器作为滤料使用(300〜800°C)。半焦颗粒的微孔孔隙率为6〜35%,半焦颗粒的堆积孔隙率为30〜80%,可以除去粒径10 μ m以上粉尘(约占粉尘总量的50-75% ),小于10 μ m的粉尘(约占粉尘总量的25-50% )进入平板膜过滤器,粉尘粒径分布窄,便于平板膜的孔径与颗粒的粒径进行良好的匹配,避免平板膜的深层堵塞(指平板膜内部孔道堵塞,无法实现再生)问题,平板膜过滤器可轻易的将粉尘含量降低到工艺目标值,从而进入下游工艺;同时颗粒分布范围较窄,小颗粒的凝聚效应(指微小颗粒在高温条件下相互碰撞形成大颗粒的过程)更为明显,相同条件下,除尘的效率和精度更高。
附图说明
[0009] 图1为本发明其中实施方式的流程简图。
具体实施方式
[0010] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0011] 本发明流动床颗粒层除尘器与平板膜过滤器联合除尘工艺,是将含焦油烟气先经过流动床颗粒层除尘器进行除尘,再将烟气送入平板膜过滤器进行除尘。
[0012] 优选的,为了使流动床颗粒层除尘器与平板膜过滤器联合使用时更加匹配,上述工艺中,所述流动床颗粒层除尘器的滤料为半焦颗粒。进一步的优选的,所述半焦颗粒的粒度为0.3〜10mm,温度为300〜800°C ;所述半焦颗粒的微孔孔隙率为6〜35%,半焦颗粒的堆积孔隙率为30〜80%。
[0013] 另外,本领域技术人员可以理解的,微孔孔隙率是指半焦颗粒中的微孔体积所占半焦颗粒体积的比例;堆积孔隙率是指颗粒之间的空隙体积所占堆体总体积的比例。
[0014] 在本发明具体操作中,当气体的温度降低较大时,可适当的提高半焦的温度以弥补油气的温降,保证滤芯除尘器的进口温度一致;即颗粒流动床可通过半焦温度的调节,保证含有烟气的温度不会产生大幅的变化,避免平板膜的热震。当气体量出现较大的波动时,可以减小颗粒流动床的粒径或减小颗粒的流动速率,增加颗粒床的阻力,确保气体进入平板膜除尘器的气量、压力基本一致;当气量较小时,可增加颗粒流动床的流动速率,减小其阻力降,避免烟气大范围的波动,避免容易造成搭桥的问题。
[0015] 本发明相对于独立的除尘系统,本项目具有更好的除尘效率和除尘系统的稳定性,并且采用的原料半焦颗粒从旋转窑中产生,其球型度较好,为颗粒流动床提供了诸多的便利,另外半焦作为热解的副产物,大量的节约成本。
[0016] 下面通过实施例对本发明的具体实施方式做进一步的说明,但并不因此将本发明的保护范围限制在实施例之中。
[0017] 实施例
[0018] 申请人原除尘工艺是将550°C左右的含焦油烟气,直接送入平板膜过滤器(平板膜规格LXWXH = 300mmX 100mmX5mm)进行过滤除尘,过滤除尘后的干净气体送入下游工艺进行一步处理,而灰从平板膜过滤器的底部排出贮存。该工艺除尘效率可以达到99.96%,除尘精度大于0.6 μπι。含焦油烟气的含尘量大于50g/m3时,反吹时间大约需要10〜12min,运行10〜15天由于严重的堵塞现象,除尘器的压降上升达到5kpa以上,致使除尘无法运行。
[0019] 由于生产过程中气量的波动,会造成气体温度变化比较大,致使平板膜热震而断裂。平板膜的抗热震性能一般不超过为8次。同时气量波动为15%〜20%的范围内,超过3〜5次,就会使平板膜严重堵塞。
[0020] 由于原工艺存在上述问题,申请人对工艺进行了整改,主要在平板膜过滤器前增加了流动床颗粒层除尘器,并且用0.3〜10mm、300〜800°C半焦颗粒作为流动床颗粒层除尘器的滤料,半焦颗粒的微孔孔隙率为6〜35%之间,半焦颗粒的堆积孔隙率为30〜80%之间。当含焦油烟气的温度或流量等出现较大波动时,按照具体实施方式所述的方法进行简单调控即可。改进后,除尘效率可以达到99.996%,除尘精度小于0.1微米,含焦油烟气的含尘量大于50g/m3时,反吹时间可提高至18min〜24min。一般在6〜12个月可能出现堵塞现象。
[0021] 由于颗粒流动床的存在,可以调整其颗粒流动的速率和颗粒的加料,避免气体流量大幅波动而造成的温度大范围波动,平板膜不会因此而堵塞。同时颗粒床温度的控制,其进口的烟气温度基本一致,平板膜过滤器腔体内的温度场保持一致,因而可以彻底解决在正常运行过程中热震造成平板膜的断裂。

Claims (4)

1.流动床颗粒层除尘器与平板膜过滤器联合除尘工艺,其特征在于:将含焦油烟气先经过流动床颗粒层除尘器进行除尘,再将烟气送入平板膜过滤器进行除尘。
2.根据权利要求1所述的流动床颗粒层除尘器与平板膜过滤器联合除尘工艺,其特征在于:所述流动床颗粒层除尘器的滤料为半焦颗粒。
3.根据权利要求2所述的流动床颗粒层除尘器与平板膜过滤器联合除尘工艺,其特征在于:所述半焦颗粒的粒度为0.3〜10mm,温度为300〜800°C。
4.根据权利要求2或3所述的流动床颗粒层除尘器与平板膜过滤器联合除尘工艺,其特征在于:所述半焦颗粒的微孔孔隙率为6〜35%,半焦颗粒的堆积孔隙率为30〜80%。
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