CN1072025C - 表面过滤板颗粒移动床过滤方法及其设备 - Google Patents

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Abstract

一种表面过滤板颗粒移动床过滤方法，由滤料的输送(提升)、贮存、控制、过滤、集料、尘粉分离构成，所述的表面过滤板颗粒移动床过滤器由气体分布器，下落的滤料层、表面过滤板过滤层构成。本发明对微尘的过滤效率高，勿需反吹即可连续稳定操作，设备投资少，运行费用低。

Description

表面过滤板颗粒移动床过滤方法及其设备
本发明属于一种除尘方法及其设备，具体涉及一种表面过滤板板颗粒移动床的方法及其设备。
固体或液体微粒悬浮在气体介质中形成的气态分散系统称为气溶胶。从气溶胶中分离颗粒的操作称为气态非均一系分离或气溶胶分离。(《化学工程手册》(5)化学工业出版社，1989)气态非均一系分离装置有很多种类，颗粒移动床过滤器及表面过滤器是其中研究深入、发展迅速的两类。颗粒层过滤器是利用颗粒介质(如：石英砂)做为过滤层，达到气固分离的目的。颗粒移动床过滤器过滤时滤料缓慢向下移动，同时含尘气流横向穿过滤层得以净化，附着粉尘的滤料自底部排出，含尘滤料通过分离(如：振动筛)除去灰尘后提升至贮仓备用。颗粒移动床的主要优点是过滤气速较高，可以恒压过滤，无须进行反吹清洗，操作稳定性好；主要缺点是对微细粉尘的捕集效率不高，如需要达到较高的除尘要求，(如出口粉尘含量＜5mg/Nm3)则滤层需要很厚(如日本Kawasaki重工，床层总厚度达650mm(《Gas Cleaning at High Temperatures》,Pergamon Press,1986)因此所需设备投资及运行费用很高。表面过滤器是利用某些多孔介质如纤维织物、陶瓷管、金属丝网等，将气体中粉尘过滤出来的净化设备。这类过滤器的主要优点是过滤效率高，结构相对简单；缺点是过滤气速低，一般低于5m/min，单位面积气体处理量小；由于表面滤层必须频繁进行反吹清洗，系统结构复杂，操作稳定性差。
本发明的目的在于开发一种能够稳定高速恒压过滤的、微尘过滤效率高且设备投资运行费用低的表面过滤板颗粒移动床过滤方法及其设备。
本发明方法由滤料的输送(提升)、贮存、控制、过滤、集料、尘料分离构成，其特征在于所述的过滤采用表面过滤板表面过滤和颗粒移动床深层过滤相结合的过滤方法。
本发明的过滤设备为表面过滤板颗粒移动床过滤器，由百页窗格气体分布器、颗粒过滤层和表面过滤板构成。
所述的表面过滤板颗粒移动床过滤器，是在传统错流式颗粒移动床床层气体出口一端加装表面过滤板，过滤时，滤料以一定速度缓慢向下移动，同时含尘气体横向穿过床层，先在滤料层中初步净化，在穿过表面过滤板时得到进一步净化。过滤过程刚开始时，表面过滤板上没有粉尘，此时只能靠滤料层以及表面过滤板本身的过滤作用进行过滤，除尘效率较低，过滤阻力也较低，(但此时出口气体粉尘含量仍低于5mg/Nm3)随着过滤过程进行，金属丝网板上积聚的粉尘量逐渐增多，形成一定厚度的滤饼层，过滤阻力逐渐增大(非稳定过滤阶段)，除尘效率很快得到极大提高。(出口粉尘含量小于1mg/Nm3)当过滤过程进行到一定程度后，再积聚到金属丝网板上的粉尘将受到床层中移动的滤料的清扫作用，从而使粉尘滤饼厚度不再增加，过滤阻力也不再增大，使过滤器在保持极高过滤效率条件下达到稳定过滤操作(稳定过滤阶段)。这样，不仅极大地提高了颗粒移动床过滤器的除尘效率，而且也使表面过滤器的效率得到保证，颗粒移动床的滤料厚度可以大幅度减少，从而降低设备投资及运行费用。
本发明的实施例结合附图说明如下：
图1为表面过滤板颗粒移动床除尘示意图。
图2为表面过滤板颗粒移动床过滤器结构示意图。
如图中所示，1为气力或机械输送装置，2为贮料斗，3为控料阀门，4为表面过滤板颗粒移动床过滤器，5为滤料下移速度控制装置(如星型给料器)，6为集料斗，7为粉尘滤料分离器(如振动筛)，8为百叶窗栅格，9为滤料(如石英砂)，10为表面过滤板[烧结金属丝网板(孔径10-30μ)、陶瓷过滤板(孔径20-40μ)、塑料过滤板(孔径15-20μ)]。物料流A为清洁滤料，物料流B为含尘气体，物料流C为净化气体。
清洁滤料A经气力或机械输送装置1提升至贮料斗2，然后经控料阀门3进入表面过滤板颗粒移动床过滤器4，在滤料下移速度控制装置5控制下，以一定速度向下移动，同时含尘气流B横向穿过滤层得到净化，附着粉尘的滤料自底部排出进入集料斗6，然后经粉尘滤料分离器7分离，得到干净滤料A再次进入气力或机械输送装置1完成循环。
表面过滤板颗粒移动床过滤器不同于传统的颗粒深层过滤器和表面过滤器，它是这两种已有除尘装置的优化组合。与颗粒过滤器相比，在床层厚度相同情况下，它的过滤效率高(基本上为绝对过滤器，实验中在达到平衡过滤时，出口气体所含粉尘浓度远低于5mg/Nm3)，小粒子除去效果好；反之，在过滤精度要求一定的情况下，它所需的床层厚度要薄的多，可节省大量滤料及设备投资，与表面过滤器相比，它能稳定过滤，连续操作，无需频繁反吹，甚至可以完全省去反吹步骤，克服了反吹操作带来的种种困难，使设备结构得到简化，操作安全性及稳定性得以提高，同时，由于在移动床过滤气速下操作，与单纯表面过滤器相比，这种装置的气体处理能力要高得多(提高一倍到几倍)。综合这几项特点，这种过滤器的设备投资和运行费用可以大幅度降低。
实施例1
(表面过滤板采用烧结金属丝网板，非稳定过滤阶段)
如上述设备，床层厚度为100mm，常温常压条件下，操作气速为13.3m/min，气体入口含尘浓度为1.238g/Nm3时，出口含尘浓度为1.563mg/Nm3，过滤效率为99.874％，过滤压降从6KPa变到10KPa。
实施例2
(表面过滤板采用烧结金属丝网板，稳定过滤阶段，气体入口含尘浓度较低)
如上述设备，床层厚度为100mm，常温常压条件下，操作气速为13.3m/min，气体入口含尘浓度为1.540g/Nm3时，出口含尘浓度为0.5mg/Nm3，过滤效率为99.968％，过滤压降保持在11.2KPa基本不变。
实施例3
(表面过滤板采用烧结金属丝网板，稳定过滤阶段，气体入口含尘浓度较高)
如上述设备，床层厚度为100mm，常温常压条件下，操作气速为13.3m/min，气体入口含尘浓度为2.095g/Nm3时，出口含尘浓度为0.25mg/Nm3，过滤效率为99.988％，过滤压降保持在11.2KPa基本不变。
实施例4
(表面过滤板采用陶瓷板，稳定过滤阶段，气体入口含尘浓度较高)
如上述设备，床层厚度为100mm，常温常压条件下，操作气速为13.3m/min，气体入口含尘浓度为2.095g/Nm3时，出口含尘浓度为0.25mg/Nm3，过滤效率为99.988％，过滤压降保持在11.2KPa基本不变。
实施例5
(表面过滤板采用塑料板，稳定过滤阶段，气体入口含尘浓度较高)
如上述设备，床层厚度为100mm，常温常压条件下，操作气速为10m/min，气体入口含尘浓度为2.5g/Nm3，出口含尘浓度为1.2mg/Nm3，过滤效率为99.95％，过滤压降保持在13.2KPa基本不变。

Claims (3)

1．一种表面过滤板颗粒移动床过滤方法，它由滤料的输送(提升)、贮存、控制、过滤、集料、尘料分离构成，其特征在于所述的过滤是采用表面过滤板表面过滤和颗粒移动床相结合的过滤方法，滤料沿过滤器轴向下落，含尘气体横向穿过下落的滤料层，灰尘滤饼层和表面过滤板。
2．实现权利要求1所述的表面过滤板颗粒移动床过滤设备，它由气力或机械输送装置(1)、贮料斗(2)、控制阀门(3)、表面过滤板移动床过滤器(4)、滤料下移速度控制装置(5)、集料斗(6)和粉尘滤料分离器(7)构成，其特征在于所述的表面过滤板移动床过滤器(4)由百叶窗栅格(8)、滤料(9)和表面过滤板(10)构成。
3．实现权利要求2所述的过滤设备，其特征在于所述的表面过滤板为烧结金属丝网板、陶瓷过滤板或塑料过滤板。
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