CN107096335A - 一种倾斜颗粒床过滤装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种倾斜颗粒床过滤装置及方法，属于含尘气体过滤技术领域。该装置包括滤料颗粒进料斗、倾斜过滤床体、移动滤料层排料口、静止滤料层排料口、排料板和移动链条，倾斜过滤床体倾斜角度与滤料休止角相同，滤料颗粒进料斗位于倾斜过滤床体上部，移动滤料层排料口和静止滤料层排料口位于倾斜过滤床体底部，排料板位于静止滤料层排料口底部，移动链条位于移动滤料层排料口底部。在使用时，滤料由滤料颗粒进料斗装入床层，自然堆积于倾斜过滤床体上形成过滤层，滤料层颗粒处于自然倾斜状态，上层颗粒流动而下层颗粒静止。含尘气体由上而下穿过滤料层实现过滤，该装置结构简单，操作方便，适用于含粘性尘粒烟气的过滤。

Description

一种倾斜颗粒床过滤装置及方法
技术领域
本发明涉及含尘气体过滤技术领域，特别是指一种倾斜颗粒床过滤装置及方法。
背景技术
冶金、化工、能源等工业生产中，常常产生含粘性尘粒的高温烟气，如焦油气、含低熔点金属粉尘废气等。降低烟气温度使粘性尘粒凝固再过滤时该类烟气净化的主要方式，包括湿法除尘、旋风除尘、静电除尘、袋式过滤除尘、烧结多孔金属过滤除尘、多孔陶瓷过滤除尘等。上述方法烟气净化与余热回收分离，降温净化释放的热量未得到回收利用。颗粒层过滤除尘技术兼顾了无法兼顾除尘效率与余热回收，同时可防止粘性粉尘堵塞。
目前常见的颗粒层过滤除尘有固定床和移动床两种方式。固定床过滤器需采用置换法或反吹法对滤料进行清灰，只能间歇式运行。移动床颗粒层过滤器通过颗粒滤料向下移动以达到更新滤料的目的，适合于连续生产运行；由于滤料向下移动过程中颗粒之间发生相对移动，会引起粉尘扬析，降低过滤器过滤效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种倾斜颗粒床过滤装置及方法，兼具固定颗粒层过滤高除尘效率和移动颗粒层过滤连续清灰的特点，适用于化工、冶金、电力等企业所产生的含粘性尘粒高温气体的处理。
该装置包括滤料颗粒进料斗、倾斜过滤床体、移动滤料层排料口、静止滤料层排料口、排料板和移动链条，滤料颗粒进料斗位于倾斜过滤床体上部，移动滤料层排料口和静止滤料层排料口位于倾斜过滤床体底部，排料板位于静止滤料层排料口底部，移动链条位于移动滤料层排料口底部，倾斜过滤床体上设置静止滤料层，静止滤料层上部为移动滤料层。
其中，倾斜过滤床体倾斜角度与滤料休止角相同。
倾斜过滤床体为多孔板、百叶栅或由多孔砖砌成。
移动滤料层和静止滤料层之间自然形成，或采用物理方式隔开。
采用该倾斜颗粒床过滤装置进行过滤的方法，具体为：将滤料由滤料颗粒进料斗装入倾斜过滤床体，自然堆积于倾斜过滤床体上形成静止滤料层和移动滤料层；含尘气体由上而下依次穿过移动滤料层和静止滤料层进行过滤，在移动滤料层上形成的粉尘滤饼随移动滤料层滤料颗粒流动通过移动滤料层排料口排出床层，从而实现滤料更新和滤层清灰。
移动滤料层滤料间歇或连续流动。
倾斜过滤床体上的滤料颗粒分为两层或两层以上。
倾斜过滤床体上的滤料颗粒为单一组分，或采用粒径、密度不同的多组分混合物。
该装置工作时静止滤料层滤料不流动。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
该倾斜颗粒床结合了固定颗粒床过滤效率高和移动颗粒床可连续运行的优点，其结构简单，操作方便。同时，粉尘滤饼在滤料表面形成，滤饼在重力作用下流动实现滤料更新，适用于含粘性尘粒烟气。
附图说明
图1为本发明的倾斜颗粒床过滤装置结构示意图。
其中：1-滤料颗粒进料斗；2-倾斜过滤床体；3-移动滤料层排料口；4-静止滤料层排料口；5-排料板；6-移动链条。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种倾斜颗粒床过滤装置及方法。
如图1所示，该装置中滤料颗粒进料斗1位于倾斜过滤床体2上部，移动滤料层排料口3和静止滤料层排料口4位于倾斜过滤床体2底部，排料板5位于静止滤料层排料口4底部，移动链条6位于移动滤料层排料口3底部，倾斜过滤床体2上设置静止滤料层，静止滤料层上部为移动滤料层。
其中，倾斜过滤床体2倾斜角度α与滤料休止角相同。
该装置工作过程：将倾斜颗粒床过滤装置安装于高温烟气管道上，含尘高温烟气从倾斜床表面穿过滤料层，粘性粉尘被滤料颗粒捕集，在过滤层表面(位于移动滤料层)形成滤饼。随着过滤进行，滤饼逐渐加大，过滤阻力增加。待阻力增至设定值时，含滤饼的滤料层上部颗粒(移动滤料层)通过移动链条运动向下滑动并排出床层，进料斗中滤料补充到床层，实现床层滤料更新。排出床层的滤料颗粒可经清灰再生后再次装入进料料斗，重复使用。
移动滤料层捕获绝大部分尘粒，静止滤料层对粉尘起进一步过滤作用。待长时间运行后，才打开静止滤料层排料口，对静止滤料层滤料进行更换。
该装置底部移动链条可连续运动，即移动滤料层颗粒可连续流动；可设置两个以上的排料口，即可将滤料床层分为多层；滤料颗粒可采用多组分颗粒混合物，混合颗粒在重力流动作用下大颗粒在床层上部，小颗粒在床层下部，自然形成一定粒径分布的颗粒床层，提高过滤装置过滤效率。
以某厂18500kVA硅钢矿热炉烟气示范装置为例，从总烟气55000Nm3/h中引出4000Nm3/h通过颗粒床过滤示范装置，烟气温度550～650℃，烟气中粉尘含有SiO2(熔点1726℃)、4Pb·SiO2(熔点726℃)、2Pb·SiO2(熔点763℃)、CuS·PbS(熔点540℃)等，当烟气中含有接近熔点的金属化合物时，积灰呈现粘结性。粉尘浓度约50g/m3，粒径分布0～0.1μm(11％)，0.1～0.5μm(62.5％)，0.5～1μm(18.2％)，1～10μm(6.6％)，>10μm(1.3％)。
采用倾斜式移动颗粒床过滤装置。过滤装置如图1所示，倾斜过滤床体2采用多孔砖砌成，床体高2.5米、宽2米，倾斜角25°。在过滤床上部安装滤料颗粒进料斗1，底部安装移动滤料层排列口3和静止滤料层排料口4。滤料颗粒为耐高温陶瓷材料，平均粒径2mm，球形度85％。滤料颗粒从顶部进料斗装入过滤床，在重力作用下自然堆积于堆积床上，形成倾斜的过滤层，过滤层厚度10cm。过滤层上部为移动滤料层，其流动过程通过安装于移动滤料层排料口3底部的移动链条6运动控制，移动滤料层厚度4cm；过滤层下部为静止滤料层，过滤装置工作时静止滤料层滤料不流动，固定滤料层厚度6cm。经计算和实验测试，粉尘过滤效率可达到99％。
过滤装置水平安装于高温烟气管道上，管道扩口后与过滤装置通过法兰连接。含尘高温烟气从倾斜床表面穿过滤料层，粘性粉尘被滤料颗粒捕集，在过滤层表面形成滤饼。随着滤层深入，烟气越来越干净，床层中粉尘也越来越少。过滤器工作一段时间后，滤饼逐渐加大，过滤阻力增加。
通过压力计测量过滤装置前后烟气压力值。待阻力增至设定高值(500Pa)时，含滤饼的滤料层上部颗粒(移动滤料层)通过移动链条运动向下滑动并排出床层，进料斗中滤料补充到床层，实现床层滤料更新。排出床层的滤料颗粒冷却后，通过振动筛分机将灰尘清除再生，再次由输送带装入进料料斗，重复使用。
滤层经较长时间运行后，静止滤料层内也会存在粉尘，这时即使移动层滤料更新，床层阻力仍然高于设定低值(200Pa)，则打开排料板5，更新静止层滤料颗粒。
以上所述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，在不脱离本发明所述原理的前提下，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)

1.一种倾斜颗粒床过滤装置，其特征在于：包括滤料颗粒进料斗(1)、倾斜过滤床体(2)、移动滤料层排料口(3)、静止滤料层排料口(4)、排料板(5)和移动链条(6)，滤料颗粒进料斗(1)位于倾斜过滤床体(2)上部，移动滤料层排料口(3)和静止滤料层排料口(4)位于倾斜过滤床体(2)底部，排料板(5)位于静止滤料层排料口(4)底部，移动链条(6)位于移动滤料层排料口(3)底部，倾斜过滤床体(2)上设置静止滤料层，静止滤料层上部为移动滤料层。
2.根据权利要求1所述的倾斜颗粒床过滤装置，其特征在于：所述倾斜过滤床体(2)倾斜角度与滤料休止角相同。
3.根据权利要求1所述的倾斜颗粒床过滤装置，其特征在于：所述倾斜过滤床体(2)为多孔板、百叶栅或由多孔砖砌成。
4.根据权利要求1所述的倾斜颗粒床过滤装置，其特征在于：所述移动滤料层和静止滤料层之间自然形成，或采用物理方式隔开。
5.采用权利要求1所述的倾斜颗粒床过滤装置进行过滤的方法，其特征在于：将滤料由滤料颗粒进料斗(1)装入倾斜过滤床体(2)，自然堆积于倾斜过滤床体(2)上形成静止滤料层和移动滤料层；含尘气体由上而下依次穿过移动滤料层和静止滤料层进行过滤，在移动滤料层上形成的粉尘滤饼随移动滤料层滤料颗粒流动通过移动滤料层排料口(3)排出床层，从而实现滤料更新和滤层清灰。
6.根据权利要求5所述的采用倾斜颗粒床过滤装置的方法，其特征在于：所述移动滤料层滤料间歇或连续流动。
7.根据权利要求1和5所述的倾斜颗粒床过滤装置及方法，其特征在于：所述倾斜过滤床体(2)上的滤料颗粒分为两层或两层以上。
8.根据权利要求1和5所述的倾斜颗粒床过滤装置及方法，其特征在于：所述倾斜过滤床体(2)上的滤料颗粒为单一组分，或采用粒径、密度不同的多组分混合物。
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