CN110448963A - 一种含尘气体的除尘方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含尘气体的除尘方法和装置，含尘气体通过被压紧的可压缩多层过滤材料组成的可压缩过滤层时，气体中所含尘粒被所述被压紧的多层过滤材料组成的可压缩过滤层截留，气体穿过所述过滤层排出实现除尘；当过滤层表面和内部积尘增多需要清灰时，解除对过滤材料的压紧，使可压缩过滤层在松散状态下进行清灰。本发明通过多层过滤材料组成的可压缩过滤层在压紧状态下过滤，在松散状态下清灰实现了高精度过滤和高效率清灰；通过利用多层细丝网或细丝构成过滤层，实现了过滤时的压紧和清灰时的松散操作；通过水洗、气体反吹和振动及其组合提高了清灰效率和效果；通过过滤层的倾斜设置，使得松散状态下清灰和集灰更容易。

Description

一种含尘气体的除尘方法及装置

技术领域

本发明涉及一种含尘气体的除尘方法和装置，特别是采用可压缩多层过滤材料组成的过滤层，在压紧状态下除尘，在松散状态下清灰的方法和装置，属于大气污染治理的环保领域。

背景技术

除尘装置现已广泛应用于电力、钢铁、水利、化工等行业，为大气中粉尘含量的控制发挥了很大作用。目前常采用的除尘方法包括电除尘、布袋除尘等。其中，电除尘设备对含尘气体的净化效率高、设备阻力损失小、总能耗低，但是该设备较复杂、价格昂贵，维护管理水平要求高、对粉尘具有选择性且设备的使用伴随着一定的危险性。而布袋除尘结构简单、造价低，但是滤袋容易老化、寿命短，在过滤过程中容易造成堵塞，特别是对于高温气体的除尘，布袋难以适应。因此，探索一种结构简单、价格低廉、使用安全，寿命长且便于滤后清洗维护的装置就显得十分重要。

本发明中，含尘气体通过被压紧的多层过滤材料来完成除尘，解除对过滤材料的压紧，在滤层松散的状态下对其进行清灰，设备结构简单、成本低，并且滤后清理维护方便，特别是为高温气体的除尘提供了有效的技术手段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本、操作方便、使用寿命较长的除尘方法及装置。含尘气体从可压缩多层过滤材料组成的过滤层的下部过滤面穿过多层过滤材料，过滤材料由丝网叠加而成，或者是由直径小于0.2mm以下的细丝叠加而成，取材方便、成本低廉。含尘气体从多层过滤材料的上部过滤面排出，在通过被压紧的多层过滤材料时，气体中所含尘粒被所述多层过滤材料截留，实现气体除尘。由丝网叠加而成的过滤材料孔隙度可随滤层的厚度以及压紧的程度做出调整，使设备对不同粒径的尘粒有更好的适应性。经过一段时间的过滤后，下部过滤面及过滤材料间充满尘粒，此时解除对过滤材料的压紧，在松散状态下，冲洗水由上向下通过过滤材料，完成该除尘设备的清灰过程。松散状态下的滤料对冲洗的阻力较小，而选择从上部开始清洗的方式，可以使黏附于下部过滤面和靠近底层的过滤材料上的尘粒率先在水流及重力的作用下清洗脱落，避免了含尘气体和清洗水同向进行造成的水流阻力大、水力损失大的缺点，防止灰尘深入滤层内部造成滤层不易冲洗。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种含尘气体的除尘方法，其特征是含尘气体通过被压紧的可压缩多层过滤材料组成的可压缩过滤层时，气体中所含尘粒被所述被压紧的多层过滤材料组成的可压缩过滤层截留，气体穿过所述过滤层排出实现除尘；当过滤层表面和内部积尘增多需要清灰时，解除对过滤材料的压紧，使可压缩过滤层在松散状态下进行清灰。

所述方法，其特征在于清灰是使用水从过滤层的上部进行清洗，或振动，或用气体从过滤时的出口侧反吹，或这几种方法的组合。

实现所述方法的装置，其特征在于多层过滤材料组成的可压缩过滤层由丝网叠加而成，或由直径小于0.3mm的细丝叠加而成。

实现所述方法的装置，其特征在于所述过滤层倾斜设置，含尘气体从过滤层的下部过滤面穿过多层过滤材料，从过滤层的上部过滤面排出。

所述装置，其特征在于至少由除尘器外壳、可压缩多层过滤材料构成的过滤层、压紧过滤层的过滤层压紧机构、含尘气体入口、净化气体出口及粉尘出口组成；所述过滤层压紧机构至少由多孔固定压紧面、多孔移动压紧面、和多孔移动压紧面加压机构组成。

所述装置，其特征在于组成可压缩过滤层的多层过滤材料在重力方向的长度方向上的两端是固定的，固定方式为不能移动的固定，或其中一端的固定端可以在细丝的长度方向上进行移动的固定。

所述装置，其特征在于所述可压缩多层过滤材料构成的过滤层在松散状态下的清灰应用了辅助手段，辅助手段由振动机构或反吹机构或水清洗机构或这些机构的组合组成。

具体说明如下：

如图1所示，含尘气体通过被压紧的可压缩多层过滤材料组成的过滤层1时，过滤材料间的缝隙变小，过滤精度提高，气体中所含尘粒被缝隙变小的多层过滤材料截留，气体透过多层过滤材料实现高效率的除尘；当多层过滤材料表面和内部积尘增多，气体阻力增加需要清灰(清除过滤层表面和内部截留的粉尘，本发明中简称为清灰)时，解除对过滤材料的压紧，使其在松散状态下，过滤材料间的缝隙变大，包含于其中的粉尘就容易被清出，如图2所示。这样通过多层过滤材料在压紧状态下的高效过滤，在松散状态下的高效清灰实现了高效低阻力的过滤和快速彻底的清灰。

实现所述除尘方法的可压缩多层过滤材料组成的过滤层或是由丝网叠加而成，或是由直径小于0.3mm的细丝叠加而成。当过滤层由丝网叠加而成时，压紧和松散时均是以整层的方式动作；而过滤层由直径小于0.3mm以下的细丝叠加而成时，压紧和松散时均是呈非层状的方式动作。丝网和细丝可以是高分子纤维制成，也可以是金属丝或其他的丝状材料制成。对于有腐蚀性的含尘气体除尘可选用耐腐蚀的材料，对于高温含尘气体的处理则要选用耐高温的材料。特别是细丝组成的过滤层能够实现很小的过滤通道以及深层过滤的高精度，低阻力过滤，同时还能高效简便地清灰使过滤层再生。特别是采用耐高温材料进行高温气体除尘方面能够克服现有除尘材料不耐高温阻力大的困难。

依靠可压缩多层过滤材料构成的过滤层进行除尘的除尘装置如图3所示，清灰是使用水从过滤层的上部进行清洗，或振动，或用气体从过滤时的出口侧反吹，或这几种方法的组合。对于没有粘性的尘可以用振动和气体反吹，对于有粘性的尘则可用水冲洗，特别是热水或添加表面活性剂的水进行清洗。在实际工程中，可以采用多种方法的组合，如振动和反吹的组合，振动和清洗的组合，反吹与清洗的组合等,由此可以大幅提高清灰效果和效率。

多层过滤材料组成的过滤层倾斜设置，含尘气体从多层过滤材料的下部过滤面穿过多层过滤材料，从多层过滤材料的上部过滤面排出。这样的结构可以使在清灰时松开多层过滤层后，粉尘依靠重力沉降比较简单地下落到下部的集灰斗中。用水清洗或空气反吹都容易使尘向下落，便于集灰。

除尘装置至少由除尘器外壳、多层过滤材料构成的过滤层、压紧过滤层的过滤层压紧机构、含尘气体入口、净化气体出口及粉尘出口组成；所述过滤层压紧机构至少由多孔固定压紧面、多孔移动压紧面、和多孔移动压紧面加压机构组成，这样组成的除尘器能够顺利稳定地实现过滤层的压紧过滤和松散清灰。过滤层的压紧和松散机构是重要的机械部分，压紧用的多孔固定压紧面和多孔移动压紧面可以是冲孔板也可以是丝网，还可以是冲孔板和丝网的组合，可以根据实际工程所要处理的气体和粉尘性质及规模确定结构，在机械设计方面应用机械设计知识进行即可。多孔移动压紧面加压机构同时也兼具使多孔移动压紧面移动的功能，可以采用气缸、液压、机械移动、空气弹簧等部件实现功能，根据实际工程的具体情况按照工业设计要求选择即可，除尘过滤面的布置根据现场情况优化即可。

组成可压缩过滤层的多层过滤材料在重力方向的长度方向上的两端是固定的，固定方式可以是不能移动的固定，也可以是其中一端的固定端是可以在细丝的长度方向上进行移动的固定。移动式固定有助于解除对多层过滤材料的压紧后，对细丝进行放松，扩大细丝间的空隙，提高清灰的便利和效果，如图4所示。

本发明的有益效果是通过多层过滤材料组成的可压缩过滤层在压紧状态下过滤，在松散状态下清灰实现了高精度过滤和高效率清灰；通过利用多层细丝网或细丝构成过滤层，实现了过滤时的压紧和清灰时的松散操作；通过水洗、气体反吹和振动及其组合提高了清灰效率和效果；通过过滤层的倾斜设置，含尘气体从下部穿过可压缩过滤层的除尘方式，使得松散状态下清灰和集灰更容易。本发明为含尘气体的除尘提供了高效的气固分离方法和装置，具有高效、低成本、操作稳定等优点。

附图说明

图1：含尘气体通过压紧状态下的多层过滤材料组成的过滤层的示意图；

图2：反冲洗机构对松散状态下的过滤材料进行清灰示意图；

图3：除尘装置示意图；

图4：可压缩多层过滤材料移动式固定示意图。

其中，1-可压缩过滤层，2-固定多孔压紧面，3-可移动多孔压紧面，4-粉尘颗粒，5-含尘气体，6-反冲洗水，7-含尘气体入口，8-净化气体出口，9-粉尘出口，10-可移动多孔压紧面压紧机构，11-振动机构，12-气体反吹机构，13-水清洗机构，14-集灰斗，15-除尘器外壳，16-可压缩多层过滤材料的固定式固定端，17-可压缩多层过滤材料的移动式固定端，18-可压缩多层过滤材料的移动式固定端移动机构。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明：

实施例1：

本实施例为密闭汽化熄焦的高温含湿含尘气体的除尘实施例。如图3所示，向红焦炭喷水产生的300℃的含有粉尘颗粒4(焦粉颗粒)的气体5(水蒸汽)，通过除尘装置外壳15上的含尘气体入口7进入到除尘装置中，通过压紧的过滤层1，焦粉被截留，水蒸汽穿过过滤层后从净化气体出口8排出除尘器。过滤层在除尘装置内倾斜设置，含尘气体进入面在下部，净化气体从过滤层上部排出。固定多孔压紧面2设置在净化气体侧(过滤层上部)，可移动多孔压紧面3设置在含尘气体侧(过滤层下部)。压紧面采用金属丝网压紧过滤层，金属丝网的外侧为承压的钢格板。可移动多孔压紧面通过可移动多孔压紧面压紧机构10施加压力压紧过滤层，在压紧状态下对熄焦蒸汽进行过滤，压紧机构采用压缩空气动力的气缸结构。过滤层采用直径0.1mm的不锈钢丝束组成，耐高温且耐焦粉的摩擦，不锈钢丝束的固定如图4所示，采用下端固定式固定(可压缩多层过滤材料的固定式固定端16)，上端为移动式固定端固定(可压缩多层过滤材料的移动式固定端17)，由可压缩多层过滤材料的移动式固定端移动机构18带动移动式固定端17移动实现不锈钢丝束的拉紧与松弛。移动式固定端17向上移动拉紧不锈钢丝束后，被可移动多孔压紧面3压紧，进行过滤除尘。

当除尘装置工作一段时间后，多层过滤材料的表面及内部充满了粉尘，过滤阻力增加。此时，需要松散过滤层进行清灰，压紧机构10带动可移动多孔压紧面向离开压滤层的方向移动，解除对过滤层的压力，同时，移动式固定端17向下移动放松不锈钢丝束，使多层过滤材料处于如图2所示的松散状态，以便于清灰。反冲洗水通过反冲洗机构13，喷射于充满灰尘的多层过滤材料表面，并不断向内部进行冲刷。振动机构11对过滤装置施以一定频率的振动作用，以此辅助反冲洗机构，使得可能冷凝的水粘结的粉粒从过滤材料表面顺利脱落。被冲洗下的粉尘，在水流携带及重力的作用下，落入集灰斗14当中，随后从粉尘出口9排出到除尘装置之外。多层过滤材料的表面被冲洗干净后，可移动多孔压紧面通过压紧机构10施加压力压紧过滤层，除尘装置继续进行除尘，由此循环往复实现密闭汽化熄焦的高温含湿含尘气体的除尘，得到净化的水蒸气供用户使用。

通过上述用金属细丝束构成的除尘过滤层的压紧状态下的除尘，松散状态下的清灰，能够高效地得到净化的水蒸气，且除尘器阻力控制在设定范围，实现了除尘器耐高温，有湿气，摩擦性颗粒的除尘和稳定运行。

实施例2：

本实施例为采用多层丝网组成的过滤层对炼钢炉含尘烟气除尘的实施例。流程与实施例1基本相同，所不同的是过滤层采用多层丝网组成，丝网为200目的不锈钢网，丝网外侧采用冲孔板承压。300℃左右的高温含尘烟气通过不锈钢网组成的过滤层去除粉尘颗粒后烟气进入热回收系统。清灰采用添加了表面活性剂的水冲洗，空气反吹的组合形式。

实施例3：

本实施例与实施例1基本相同，所不同的是对淀粉干燥气的除尘，温度为90±10℃，使用涤纶丝做过滤材料，压紧面采用外侧冲孔板内侧丝网的组合结构。清灰采用气体反吹机构12和振动机构11相结合的方式。淀粉干燥气经除尘后达到排放标准排放，能够运行顺畅。

实施例4：

本实施例与实施例1基本相同，所不同的是对淀粉干燥气的除尘，温度为90±10℃，使用涤纶丝做过滤材料，压紧面采用外侧冲孔板结构。涤纶丝的固定采用长度方向的两端均为固定式的固定方式。清灰采用气体反吹机构12和振动机构11相结合的方式。淀粉干燥气经除尘后达到排放标准排放，能够运行顺畅。

实施例5：

本实施例与实施例1基本相同，所不同的是采用的不锈钢丝束为线径0.3mm的细丝过滤材料，压紧面采用10目的不锈钢丝网。清灰采用气体反吹机构12和振动机构11相结合的方式。

本发明公开和提出的技术方案，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变条件路线等环节实现，尽管本发明的方法和制备技术已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和技术路线进行改动或重新组合，来实现最终的制备技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。

Claims (7)

1.一种含尘气体的除尘方法，其特征是含尘气体通过被压紧的可压缩多层过滤材料组成的可压缩过滤层时，气体中所含尘粒被所述被压紧的多层过滤材料组成的可压缩过滤层截留，气体穿过所述过滤层排出实现除尘；当过滤层表面和内部积尘增多需要清灰时，解除对过滤材料的压紧，使可压缩过滤层在松散状态下进行清灰。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于清灰是使用水从过滤层的上部进行清洗，或振动，或用气体从过滤时的出口侧反吹，或这几种方法的组合。

3.实现权利要求1所述方法的装置，其特征在于多层过滤材料组成的可压缩过滤层由丝网叠加而成，或由直径小于0.3mm的细丝叠加而成。

4.实现权利要求1所述方法的装置，其特征在于所述过滤层倾斜设置，含尘气体从过滤层的下部过滤面穿过多层过滤材料，从过滤层的上部过滤面排出。

5.如权利要求3或4所述装置，其特征在于至少由除尘器外壳、可压缩多层过滤材料构成的过滤层、压紧过滤层的过滤层压紧机构、含尘气体入口、净化气体出口及粉尘出口组成；所述过滤层压紧机构至少由多孔固定压紧面、多孔移动压紧面、和多孔移动压紧面加压机构组成。

6.如权利要求5所述装置，其特征在于组成可压缩过滤层的多层过滤材料在重力方向的长度方向上的两端是固定的，固定方式为不能移动的固定，或其中一端的固定端可以在细丝的长度方向上进行移动的固定。

7.如权利要求5所述装置，其特征在于所述可压缩多层过滤材料构成的过滤层在松散状态下的清灰应用了辅助手段，辅助手段由振动机构或反吹机构或水清洗机构或这些机构的组合组成。