CN107497228A - 气体过滤方法以及气体过滤设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了气体过滤方法以及气体过滤设备。该气体过滤设备所针对的待过滤气体为轧机轧制过程中产生的气体，该气体中含有高粘附性粉尘、水汽和润滑油燃烧产生的烟气，所述设备包括过滤器和反吹组件，还包括往所述待过滤气体中加入改性粉的加粉组件和使所述改性粉与所述待过滤气体混合的混合器；所述加粉组件包括依次连接的锁斗和给料机；所述混合器包括供所述待过滤气体流动的轴向通道和供所述改性粉进入所述轴向通道的斜向通道。本发明结构非常简单，通过将改性粉通入流动中的待过滤气体，使得改性粉被所述待过滤气体携带流动，在流动过程中，改性粉吸附所述待过滤气体中的高粘附性粉尘和水汽。

Description

气体过滤方法以及气体过滤设备

技术领域

本发明涉及轧机轧制所产生的气体的过滤的技术领域，具体而言，涉及气体过滤方法以及气体过滤设备。

背景技术

对含有高粘度粉尘、已结露液体的工业气体进行过滤除尘时，粉尘与已结露液体将粘附在极板、滤芯表面形成粘稠滤粉尘层。现有的电除尘、布袋等过滤工艺中清除粉尘层一般采用振打、反吹等方法，这些方法对于低粘度粉尘层效果十分显著，可保持过滤器压差稳定。但对于粘稠的粉尘层几乎没有效果，最终将导致滤芯之间或电极之间积满粉尘，形成粉尘架桥现象。

中国发明专利CN106178739A公布了一种横装式高温除尘器，该除尘器的加粉器能够在过滤前预先在滤芯表面加粉来形成粉层，该粉层的隔离作用可以减缓滤芯堵塞。但是，由于没有从本质上改善待过滤气体的流动性，因此仍然容易在粉层表面形成糊袋的现象，同时，待过滤气体中的高粘附性粉尘和/或已结露液体也可以穿过粉层，导致滤芯的内部孔隙被堵塞。

中国发明专利CN105749679A公布了一种高温烟气除尘方法，该方法通过在过滤之前向烟气中通入可以化学吸附三氧化硫的调制剂(硅藻土、石灰或粉煤灰)来降低烟气的粘性。首先，化学吸附后的调制剂难以二次利用；其次，含有水汽和三氧化硫的烟气还会对调制剂造成腐蚀，进一步提升烟气的粘性；同时，该烟气为玻璃窑炉排放的气体，而本发明的气体过滤方法以及气体过滤设备所针对的待过滤气体为轧机轧制过程中产生的气体，两者的组成及性质完全不同且的应用领域相距甚远。

发明内容

本发明的主要目的在于提供气体过滤方法以及气体过滤设备，以解决现有技术中存在的轧机轧制过程中产生的气体的难过滤问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种气体过滤方法。该气体过滤方法所针对的待过滤气体为轧机轧制过程中产生的气体，该气体中含有高粘附性粉尘、水汽和润滑油燃烧产生的烟气，所述方法包括以下步骤：

1)在所述待过滤气体中加入改性粉，该改性粉与所述高粘附性粉尘相互粘接并吸收所述水汽，得到改性气体；

2)在高于所述水汽的结露温度的温度下对所述改性气体进行过滤。

首先，改性粉可以附着在高粘附性粉尘的表面，不仅降低粉尘的粘度，防止滤芯堵塞和防止高粘附性粉尘在滤芯表面相互粘接而造成糊袋，而且增加了高粘附性粉尘的粒度，提升滤芯的拦截率。其次，改性粉可以吸收水汽，防止水汽与高粘附性粉尘相互粘接，进一步防止糊袋和堵塞滤芯。再者，改性粉同时吸附高粘附性粉尘和水汽，在很大程度上改善了待过滤气体的流动性，提升过滤的速度。本发明的气体过滤方法能够有效分离轧机轧制过程中产生的气体中的各种组分，过滤效率高。本发明还能应用于其它含有高粘附性粉尘和/或已结露液体的气体的除尘。

进一步地，所述改性粉为多孔状且其孔隙度≥30％，每立方米所述改性气体中含有5～60g改性粉。由此，当改性粉具有上述的孔隙度和含量时，可以保证经济性和吸附效果。

进一步地，所述待过滤气体的流动速度≥15m/s；所述改性粉的粒度为200～500目。由此，不仅确保优异的过滤速度，还能确保具有该流动速度的待过滤气体能够携带改性粉流动。改性粉的粒度过大，不仅比表面积低，吸附能力差，而且不易被携带流动；改性粉的粒度过小，则表面能过高，容易相互团聚，利用率降低。

进一步地，所述高粘附性粉尘的粘附强度≥500Pa；由此，对特殊轧制工况下的含有高粘附性粉尘的气体都能适应。

进一步地，所述改性粉为氧化钙和/或活性炭；所述高粘附性粉尘包括氢氧化铁、氯化亚铁和氧化铁中的任意几种。由此，改性粉与高粘附性粉尘之间发生物理吸附，便于高粘附性粉尘的回收利用，非常适用于轧机轧制钢铁制品所产生的气体。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，还提供了一种气体过滤设备，该气体过滤设备所针对的待过滤气体为轧机轧制过程中产生的气体，该气体中含有高粘附性粉尘、水汽和润滑油燃烧产生的烟气，所述设备包括过滤器和反吹组件，还包括往所述待过滤气体中加入改性粉的加粉组件和使所述改性粉与所述待过滤气体混合的混合器；所述加粉组件包括依次连接的锁斗和给料机；所述混合器包括供所述待过滤气体流动的轴向通道和供所述改性粉进入所述轴向通道的斜向通道。

本发明的气体过滤设备的结构非常简单，待过滤气体与改性粉的混合方式简单，通过将改性粉通入流动中的待过滤气体，使得改性粉被所述待过滤气体携带流动，在流动过程中，改性粉吸附所述待过滤气体中的高粘附性粉尘和水汽。

进一步地，所述给料机为螺旋输灰机。由此，便于控制改性粉的输入量。

进一步地，所述改性粉为氧化钙和/或活性炭；所述高粘附性粉尘包括氢氧化铁、氯化亚铁和氧化铁中的任意几种。由此，改性粉与高粘附性粉尘之间发生物理吸附，便于高粘附性粉尘的回收利用，非常适用于轧机轧制钢铁制品所产生的气体。

进一步地，在所述轴向通道上设有将所述轴向通道分割为上通道和下通道的隔板。当改性粉过量或粒度较大时，会导致部分改性粉不能被待过滤气体携带流动而沉降在所述轴向通道的底部，当所述轴向通道的底部沉积的改性粉含量过多时，将严重影响待过滤气体的流量。通过将所述轴向通道分割为上通道和下通道，可以使待过滤气体分流，确保下通道中始终可以流通所述待过滤气体，同时，隔板上沉积的改性粉可以缓慢地被待过滤气体所携带走。

进一步地，所述隔板的中心与所述斜向通道的中心轴的延长线相交；所述隔板的长度为0.3-0.6m。由此，确保待过滤气体的流动阻力小且能沉积较多的改性粉。

进一步地，所述斜向通道的中心轴与所述待过滤气体的流动方向之间的夹角为钝角。由此，当改性粉进入轴向通道时，改性粉仍具有朝过滤器移动的速度分量，便于改性粉被待过滤气体所携带。

进一步地，所述过滤器具有保温层和/或所述过滤器的壳体具有供保温介质流动的中空结构。由此，防止待过滤气体在过滤器中结露成水汽。

可见，本发明的气体过滤方法的工艺简单，所采用的改性粉同时吸附高粘附性粉尘和水汽，在改善了待过滤气体的流动性和提升过滤的速度的同时，能够有效分离轧机轧制过程中产生的气体中的各种组分，过滤效率高且高粘附性粉尘便于回收利用。本发明的气体过滤设备的结构非常简单，待过滤气体与改性粉的混合方式简单。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来辅助对本发明的理解，附图中所提供的内容及其在本发明中有关的说明可用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的气体过滤设备的结构示意图。

图2为本发明的气体过滤设备的混合器的轴向剖视图。

图3为图2的A-A向剖视图。

上述附图中的有关标记为：

1：锁斗；

2：给料机；

3：混合器；

31：轴向通道；

32：斜向通道；

33：隔板；

4：过滤器；

5：加热气包；

6：控制器；

7：第一压力传感器；

8：第二压力传感器；

9：加热器；

10：保温层；

11：阀门。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。在结合附图对本发明进行说明前，需要特别指出的是：

本发明中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。

此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一分部的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

关于本发明中术语和单位。本发明的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。术语“粘附性”是指颗粒与颗粒之间相互附着的现象。术语“粘附强度”指颗粒与颗粒紧密接触时，在接触面界面投影面的垂直方向的抗拉强度。

本发明具体实施方式的气体过滤设备所述设备包括过滤器4、反吹组件、往待过滤气体中加入改性粉的加粉组件和使所述改性粉与所述待过滤气体混合的混合器3；

所述加粉组件包括依次连接的锁斗1和给料机2；所述给料机2为螺旋输灰机。

所述混合器3包括供所述待过滤气体流动的轴向通道31和供所述改性粉进入所述轴向通道31的斜向通道32。

在所述轴向通道31上设有将所述轴向通道31分割为上通道和下通道的隔板33。

所述隔板33的中心与所述斜向通道32的中心轴的延长线相交；所述隔板33的长度为0.5m。

所述斜向通道32的中心轴与所述待过滤气体的流动方向之间的夹角为钝角。

所述过滤器4具有保温层10，同时所述过滤器4的壳体具有供保温介质流动的中空结构，该保温介质为伴热气体。

所述反吹组件包括对反吹高压气进行加热的加热气包5，所述加热气包5具有第一出气口和第二出气口，所述第一出气口与所述过滤器4的进气口导通，用于预热过滤器4，所述第二出气口与所述过滤器4的出气口导通，用于反吹该过滤器4的滤芯。

还包括控制所述第二出气口上的阀门11闭合的连锁控制机构，所述连锁控制机构包括测试所述过滤器4的进气压力的第一压力传感器7、测试所述过滤器出气压力的第二压力传感器8和控制器9，所述控制器9根据第一压力传感器7和第二压力传感器8的测试结果来控制所述阀门11的闭合。

还包括对所述锁斗1进气加热的加热器9，以防止低温的改性粉进入待过滤气体中引起结露。

该气体过滤设备的各个管路均具有保温层11。

以下通过实施例1-9来说明本发明气体过滤方法的有益效果，实施例1-9的气体过滤方法应用上述的气体过滤设备，并包括以下步骤：

1)通过加压气的压力将锁斗1中的改性粉压入所述螺旋输灰机，然后该螺旋输灰机定量地往所述轴向通道31中通入所述改性粉，改性粉在轴向通道31中与待过滤气体混合得到改性气体，该改性气体中的改性粉与所述高粘附性粉尘相互粘接并吸收所述水汽，改性粉的加入量按照每立方米所述改性气体中含有5～60g改性粉来计算；

2)在高于所述水汽的结露温度的温度下对所述改性气体进行过滤。

所述改性粉为多孔状且其孔隙度≥30％。

所述待过滤气体的流动速度≥15m/s。

所述改性粉的粒度为200～500目。

所述待过滤气体为轧机轧制过程中产生的气体，该气体中含有高粘附性粉尘、水汽和润滑油燃烧产生的烟气，所述高粘附性粉尘包括氢氧化铁、氯化亚铁和氧化铁，所述高粘附性粉尘的粘附强度≥500Pa；所述改性粉为活性炭。

实施例1-5的具体的参数见表1。

表1为实施例1-5的工艺参数。

经验证，当每立方米所述改性气体中含有5～60g改性粉时，反吹的频率较低且过滤速度快。当每立方米所述改性气体中的改性粉加入量超过60g时，一部分改性粉会沉积在隔板上，给改性气体的流动造成了一定的阻力，在一定程度上影响了过滤器的过滤速度。当每立方米所述改性气体中的改性粉加入量少于5g时，会因待过滤气体中的高粘附性粉尘和水汽不能被有效吸收而致使反吹频率升高。

实施例6-9的具体的参数见表2。

表2为实施例6-9的工艺参数。

经验证，当所述改性粉的粒度为200～500目时，反吹频率低且待过滤气体能够携带改性粉流动且流动速度快。当所述改性粉的粒度大于500目时，由于改性粉的尺寸较小，会发生团聚现象而降低比表面积，因此反吹频率没有因改性粉尺寸的减小而进一步降低。当所述改性粉的粒度小于200目时，由于改性粉的尺寸较大，反吹气体难以携带着改性粉流动，致使改性粉难以充分发挥吸附作用，导致反吹频率升高；同时，由于尺寸较大的改性粉沉积在隔板上，给改性气体的流动造成了一定的阻力，降低了过滤速度。

以上对本发明的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。基于本发明的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.气体过滤方法，待过滤气体为轧机轧制过程中产生的气体，该气体中含有高粘附性粉尘、水汽和润滑油燃烧产生的烟气，所述方法包括以下步骤：

1)在所述待过滤气体中加入改性粉，该改性粉与所述高粘附性粉尘相互粘接并吸收所述水汽，得到改性气体；

2)在高于所述水汽的结露温度的温度下对所述改性气体进行过滤。

2.如权利要求1所述的气体过滤方法，其特征在于：所述改性粉为多孔状且其孔隙度≥30％，每立方米所述改性气体中含有5～60g改性粉。

3.如权利要求1所述的气体过滤方法，其特征在于：所述待过滤气体的流动速度≥15m/s；所述改性粉的粒度为200～500目。

4.如权利要求1所述的气体过滤方法，其特征在于：所述高粘附性粉尘的粘附强度≥500Pa；所述改性粉为氧化钙和/或活性炭；所述高粘附性粉尘包括氢氧化铁、氯化亚铁和氧化铁中的任意几种。

5.气体过滤设备，待过滤气体为轧机轧制过程中产生的气体，该气体中含有高粘附性粉尘、水汽和润滑油燃烧产生的烟气，所述设备包括过滤器(4)和反吹组件，其特征在于：还包括往所述待过滤气体中加入改性粉的加粉组件和使所述改性粉与所述待过滤气体混合的混合器(3)；所述加粉组件包括依次连接的锁斗(1)和给料机(2)；所述混合器(3)包括供所述待过滤气体流动的轴向通道(31)和供所述改性粉进入所述轴向通道(31)的斜向通道(32)。

6.如权利要求5所述的气体过滤设备，其特征在于：所述给料机(2)为螺旋输灰机；所述改性粉为氧化钙和/或活性炭；所述高粘附性粉尘包括氢氧化铁、氯化亚铁和氧化铁中的任意几种。

7.如权利要求5所述的气体过滤设备，其特征在于：在所述轴向通道(31)上设有将所述轴向通道(31)分割为上通道和下通道的隔板(33)。

8.如权利要求7所述的气体过滤设备，其特征在于：所述隔板(33)的中心与所述斜向通道(32)的中心轴的延长线相交；所述隔板(33)的长度为0.3-0.6m。

9.如权利要求5所述的气体过滤设备，其特征在于：所述斜向通道(32)的中心轴与所述待过滤气体的流动方向之间的夹角为钝角。

10.如权利要求5所述的气体过滤设备，其特征在于：所述过滤器(4)具有保温层(10)和/或所述过滤器(4)的壳体具有供保温介质流动的中空结构。