CN111888865A - 一种用于尾气处理的过滤系统 - Google Patents

Abstract

一种用于尾气处理的过滤系统，包括自下而上依次设置的一级过滤装置、二级过滤装置和三级过滤装置；一级过滤装置包括自下而上依次连接的第一壳体、收尘器、第一输送管道，第一壳体内壁两侧设有交错的两个水平挡板，两个水平挡板之间设有至少一组金属过滤网组；二级过滤装置包括第二壳体、第二输送管道，第二壳体内设有滤筒或者滤袋，第二壳体的下部与第一输送管道连接、上端与第二输送管道连接；三级过滤装置包括第三壳体、第三输送管道，第三壳体内设有金属滤筒，第三壳体的下部与第二输送管道连接、上端与第三输送管道连接，第一输、第二、第三输送管道上均设有风机。本系统适用于颗粒性废气的过滤处理，实现自动化，密闭操作，运转结构简单。

Description

一种用于尾气处理的过滤系统

技术领域

本发明属于尾气处理技术领域，具体涉及一种用于尾气处理的过滤系统。

背景技术

工业尾气一般可以分为颗粒性废气和气态性废气，其中，颗粒性废气具有相对湿度、温度以及含有粉尘颗粒等。《一种应用于半导体尾气处理设备吸附反应过滤桶》，申请号为CN202010328472.5，采用内置的反应过滤芯对尾气中需要处理的气体进行反应并过滤杂质，过滤完成后，杂质吸附在滤芯上，不容易清除，并且只采用一级滤桶，过滤效果不佳。

发明内容

针对上述已有技术存在的不足，本发明提供一种用于尾气处理的过滤系统。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种用于尾气处理的过滤系统，其特征在于，所述系统包括：自下而上依次设置的一级过滤装置、二级过滤装置和三级过滤装置；所述一级过滤装置包括自下而上依次连接的第一壳体、收尘器、第一输送管道，所述第一壳体内壁两侧设有交错的两个水平挡板，所述两个水平挡板之间设有至少一组金属过滤网组；所述二级过滤装置包括第二壳体、第二输送管道，所述第二壳体内设有滤筒或者滤袋，所述第二壳体的下部与第一输送管道的出气端连接，所述第二壳体的上端与第二输送管道的进气端连接；所述三级过滤装置包括第三壳体、第三输送管道，所述第三壳体内设有金属滤筒，所述第三壳体的下部与第二输送管道的出气端连接，所述第三壳体的上端与第三输送管道的进气端连接，所述第一输送管道、第二输送管道、第三输送管道上均设有风机。

进一步地，所述第一输送管道、第二输送管道、第三输送管道上均设有温度表和压力表。

进一步地，所述第一壳体与收尘器之间、第二壳体的下部与第一输送管道的出气端之间、第二壳体的上端与第二输送管道的进气端之间、第三壳体的下部与第二输送管道的出气端之间、第三壳体的上端与第三输送管道的进气端之间均通过控制阀门连接。

进一步地，所述第一壳体、第二壳体、第三壳体均为立式腔体，所述第一壳体、第二壳体、第三壳体的侧壁下部均开有进气口，所述第一壳体、第二壳体、第三壳体的底端均开有排尘口，所述第一壳体、第二壳体、第三壳体的上端均开有排气口；所述第二壳体、第三壳体的上端均连接有反吹管，所述反吹管通过控制阀门与气源连接。

进一步地，所述第一壳体侧壁下部开有的进气口与尾气供气管通过控制阀门连接，所述尾气供气管上设有温度表和压力表。

进一步地，所述金属过滤网组包括多层金属过滤网，所述金属过滤网为片状过滤网，所述金属过滤网的网孔尺寸为0.1um-2000um，相邻两层的金属过滤网层间距为1mm-50mm。

进一步地，所述金属过滤网组的数量为1-10组，每组金属过滤网组包括1-10层金属过滤网，由下往上的金属过滤网组的金属过滤网精度依次提高。

进一步地，所述金属过滤网组的数量为10组，自下而上的金属过滤网组的金属过滤网精度分别为1500-2000um，1000-1500um，500-1000um，200-500um，100-200um，50-100um，20-50um，10-20um，5-10um，0.1-5um。

进一步地，所述系统还包括固定架，所述固定架包括固定框、第一主轴、第二主轴；所述固定框套装在金属过滤网组的外面；所述第一主轴的一端与固定框的一端连接，所述第二主轴的一端与固定框的另一端连接，所述第一主轴的另一端、第二主轴的另一端均穿出第一壳体，所述第一主轴的另一端通过第一连杆与旋转机构连接，所述第二主轴的另一端通过第二连杆与振动器连接，所述第一主轴的另一端、第二主轴的另一端轴体上均套装有轴承。

进一步地，所述旋转机构包括凸轮、以及用于驱动凸轮转动的电机。

进一步地，所述第二输送管道上还设有出气口，所述第二输送管上的出气口连接有控制阀门。

进一步地，所述风机包括机壳、叶片、电机，所述叶片与电机连接，所述叶片设置在机壳内，所述机壳位于叶片下面的壳体设有排尘口。

本发明的有益技术效果，本发明提供了一种用于尾气处理的过滤系统，适用于颗粒性废气的过滤处理。实现自动化，节约劳动力；密闭操作，环境友好；运转结构简单，可靠性好；各级装置、各个部件可拆卸设计，便于清洁维护保养；一级过滤装置中设置的多层金属过滤网组，单个为单层片状，一定距离间隔多片组合为一组，保证一定通透率的情况下增加过滤面积；同时能够周向旋转运动，使得凝结在滤网上的颗粒物被振动与滤网松动剥离，随即垂直落下，被落尘收集管收集；一级过滤装置中设置的多层金属过滤网，可由多个组合而成，变为不同过滤粒径、不同过滤面积的组合，使得过滤范围、方式变广，适用性好；一级、二级、三级过滤装置的组合，匹配不同的过滤功能，可以使用不级别的环保要求适当调整使用级数。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明一级过滤装置使用时的结构示意图。

图3为本发明一级过滤装置抖动落尘时的结构示意图。

图4为本发明第一壳体的结构示意图。

图5为本发明第一壳体的侧视图。

图6为本发明第一壳体的剖面图。

图7为本发明旋转机构的结构示意图。

图8为本发明固定架的主视图。

图9为本发明固定架的俯视图。

图10为本发明固定架的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1-10所示，一种用于尾气处理的过滤系统，包括：自下而上依次设置的一级过滤装置1、二级过滤装置2和三级过滤装置3；

一级过滤装置1包括自下而上依次设置的第一壳体4、收尘器5、第一输送管道6；第一壳体4与收尘器5侧壁上部设有的进气端通过控制阀门(该控制阀门具体为第一气动阀7)连接，收尘器5顶部设有的出气端与第一输送管道6的进气端通过法兰连接，收尘器5底部设有排尘口(收尘器为旋风收尘料斗)；第一壳体4内壁两侧设有交错的两个水平挡板8、8’，具体地，第一壳体4内壁的一侧设有水平挡板8、另一侧设有水平挡板8’，水平挡板8位置高于水平挡板8’，两个水平挡板之间设有至少一组金属过滤网组9；

第一壳体4为立式腔体，第一壳体包括通过法兰连接的上、下两部分腔体，上腔体42的形状根据金属过滤网的形状，可以为圆筒状、立方体状，上腔体42可以打开，下腔体43为竖直管状；第一壳体的一侧侧壁下部开有进气口、底端开有排尘口39、上端开有排气口；具体地，第一壳体4的排气口与收尘器5的进气端通过第一气动阀7连接，第一壳体4的进气口与尾气供气管10通过控制阀门(该控制阀门具体为第二气动阀11)连接，尾气供气管上设有温度表30和压力表31；金属过滤网组可以为一组或多组，金属过滤网组9包括多层金属过滤网12，金属过滤网为片状过滤网，金属过滤网的网孔尺寸为0.1um-2000um，相邻两层的金属过滤网层间距为1mm-50mm；具体地，金属过滤网组的数量为1-10组，每组包括1-10层金属过滤网，每组金属过滤网组的金属过滤网的精度相同，由下往上的金属过滤网组的金属过滤网精度依次提高。金属过滤网组的数量为10组，自下而上的金属过滤网组的金属过滤网精度分别为1500-2000um，1000-1500um，500-1000um，200-500um，100-200um，50-100um，20-50um，10-20um，5-10um，0.1-5um。

二级过滤装置2包括第二壳体13、第二输送管道14，第二壳体内设有滤筒15或者滤袋，第二壳体13的下部与第一输送管道的出气端通过控制阀门(该控制阀门具体为第三气动阀16)连接，第二壳体13的上端与第二输送管道14的进气端通过控制阀门(该控制阀门具体为第四气动阀17)连接；第二壳体为立式腔体，该腔体包括通过法兰连接的上、下两段竖直管状腔体，第二壳体的一侧侧壁下部开有进气口、底端开有排尘口40、上端开有排气口；第二壳体的上端还设有吹风口，第二壳体的吹风口与反吹管(该反吹管具体为第一反吹管18)的一端连接，反吹管的另一端通过控制阀门(该控制阀门具体为第一反吹阀19)与外部气源连接；滤筒或者滤袋过滤精度为0.1-50um；

三级过滤装置3包括第三壳体20、第三输送管道21，第三壳体内设有金属滤筒22(过滤精度为0-20um)，第三壳体20的下部与第二输送管道21的出气端通过控制阀门(该控制阀门具体为第五气动阀23)连接，第三壳体的上端与第三输送管道的进气端通过控制阀门(该控制阀门具体为第六气动阀24，)连接，第三壳体为立式腔体，该腔体包括通过法兰连接的上、下两段竖直管状腔体，第三壳体的一侧侧壁下部开有进气口、底端开有排尘口41、上端开有排气口；第三壳体的上端还设有吹风口，第三壳体的吹风口与反吹管(该反吹管具体为第二反吹管25)的一端连接，反吹管的另一端通过控制阀门(该控制阀门具体为第二反吹阀26)与外部气源连接。

第一输送管道6上设有风机，该风机具体为第一风机27；第二输送管道14上设有风机，该风机具体为第二风机28；第三输送管道21上设有风机，该风机具体为第三风机29。第一、第二、第三风机均包括机壳、叶片、电机，叶片与电机连接，叶片设置在机壳内，机壳位于叶片下面的壳体设有排尘口。

第一输送管道、第二输送管道、第三输送管道上均设有温度表30和压力表31。

第二输送管道上还设有出气口，第二输送管道上的出气口通过控制阀门(该控制阀门具体为放空阀32)与外部应急尾气系统连接。

系统还包括固定架，固定架包括固定框33、第一主轴34、第二主轴35；固定框套装在金属过滤网组9的外面；第一主轴34的一端与固定框33的一端连接，第二主轴35的一端与固定框33的另一端连接，第一主轴的另一端、第二主轴的另一端均穿出第一壳体4，第一主轴的另一端通过第一连杆36与旋转机构连接，第二主轴的另一端通过第二连杆37与振动器连接，第一主轴的另一端、第二主轴的另一端轴体上均套装有轴承38；旋转机构包括凸轮39、以及用于驱动凸轮转动的电机。第一连杆36、第二连杆37均包括铰接的两个矩形长杆。

使用过程：

一级过滤装置作用：用于粗略过滤或拦截部分粉尘，降低颗粒性废气温度，降低颗粒性废气相对湿度；采用金属过滤网组，网状构造过滤孔径略微粗大，多组滤网构成较大过滤面积，通过旋转机构实现转动抖动。

当第一风机转动，使颗粒性废气进入一级过滤装置时，含有一定粉尘颗粒的废气与金属过滤网接触，从而废气中部分粉尘颗粒被滤网拦截；同时含有一定温度的废气与冷的金属过滤网接触，废气温度被降低，从而导致废气中的相对湿度降低即废气中的部分水汽凝结，由于水汽凝结留在金属过滤网上，导致废气中的粉尘颗粒被加剧截留在金属过滤网上，甚至导致粉尘颗粒在滤网上凝结成块的现象；如果金属过滤网过滤精度高，就会导致滤网很快因粉尘颗粒与水汽凝结而被结块堵住，失去过滤功能；本系统设计为粗略的大网孔，每层金属过滤网间有较大的层间距，使不被堵死网孔，同时使用一段时间后，金属滤网在一侧振动器的带动下开始振动，同时金属过滤网由水平状态转变为垂直水平，被边缘的水平挡板挡住，从而实现抖动功能(如图3所示)，使得凝结在滤网上的颗粒物被振动与滤网松动剥离，同时由水平转变为垂直状态，松动的颗粒物随即垂直落下，达到滤网被清洁、粉尘被被收集仓收集的目的，一级过滤完成。被一级过滤装置过滤后的尾气，含尘量减少，湿度、温度相对稳定，达到二级过滤装置的过滤要求。

二级过滤装置作用：用于过滤剩余粉尘，达到一般的环保要求排放标准；采用PP/PE材质，滤筒/滤袋构造过滤精度高，蓬松均匀的三维过滤层，高强度的长纤维，使用寿命更长，截留率高、纳污能力强、流量大，但是使用耐受温度一般小于80℃。

当一级过滤装置过滤后的尾气，含尘量减少，湿度、温度相对稳定，达到二级收尘装置的小于80℃过滤要求，尾气经过滤筒/滤袋被拦截下来，使用一段时间后经过适量反吹气体，将滤筒/滤袋上被拦截的颗粒物抖落下来，进而被收集，二级过滤后的尾气经环保监测合格达标后可以排放。被二级过滤装置过滤后的尾气，含尘量在环保标准以内，湿度、温度相对稳定和降低，为达到更改的环保要求，可进行三级过滤装置过滤。

三级过滤装置作用：适用于更高要求的环保标准，采用耐腐蚀金属材质，高过滤精度，精度高，耐高温，耐腐蚀，机械强度高，滤芯可反复再生使用等。经过二级过滤装置过滤后的尾气，进入三级过滤装置，废气中少量微小颗粒被进一步的收集过滤，最后经尾气排出管道排出，以达到更改的环保排放要求。

控制过程：

1、确认管路通畅：第二气动阀11、第一气动阀7、第三气动阀16、第四气动阀17、第五气动阀23、第六气动阀24为开启状态，确认放空阀32关闭，确认第一反吹阀19、第二反吹阀26关闭。

2、开启风机：依次开启第三风机29、第二风机28、第一风机27；调节第三风机29、第二风机28、第一风机27的频率大小，保证尾气供气管10上的压力表31、第一输送管道6上的压力表31、第二输送管道14上的压力表31数值显示为微负压。当尾气供气管上的压力表31数值显示不能达到微负压时候，依次调大第三风机29、第二风机28、第一风机27的频率，提高抽风量，使尾气供气管上的压力表31数值显示达到微负压为止；当尾气供气管上的压力表31数值显示达到微负压、而第一输送管道上的压力表31数值显示不能达到微负压时候，调大第三风机、第二风机的频率，提高抽风量，使第一输送管道上的压力表31数值显示达到微负压为止；当尾气供气管上的压力表31、第一输送管道上的压力表31数值显示达到微负压、而第二输送管道上的压力表31数值显示不能达到微负压时候，调大第三风机的频率，提高抽风量，使第二输送管道上的压力表31数值显示达到微负压为止。

3、尾气由进气口进入一级过滤装置：先经过尾气供气管上的温度表30和压力表31的检测，尾气供气管上的温度表30值小于尾气产出设备监测的温度值，尾气供气管上的压力表31值为微负压；尾气经过特制金属滤网被过滤及冷却，当尾气供气管上的温度表30和压力表31数值有逐步增长的趋势，说明第一壳体内的金属过滤网组上截留的颗粒物越来越多导致风阻较大，需要抖动清理金属过滤网组；抖动清理金属过滤网组，依次关闭第二气动阀11、第一气动阀7，然后打开振动器，打开旋转机构，金属过滤网组在一侧振动器的带动下开始振动，同时在另外一侧旋转机构的带动下，由水平转变为垂直状态，松动的颗粒物随即垂直落下，抖落的颗粒粉尘被被收集仓收集，金属过滤网组由垂直水平转变为水平状态时，被边缘挡板挡住，从而实现抖动功能，由振动器的振动和旋转抖动同时作用，使得凝结在金属过滤网组的过滤网上的颗粒物被振动与滤网松动剥离，水平至垂直、垂直至水平状态往复1-10次，使得金属过滤网组的过滤网得到清理；清理完毕后，使得金属过滤网组归为水平状态，关闭振动器，关闭旋转机构，并依次打开第一气动阀7、第二气动阀11，金属过滤网组又开始过滤尾气。

4、经过金属过滤网组过滤的尾气，经过旋风收尘料斗，由于旋风收尘料斗为漏斗形，加上重力作用，使得尾气中部分颗粒由于重力作用被沉降收集至旋风收尘料斗底部。

5、然后尾气经过第一风机后，再经过第一输送管道上的温度表30、压力表31的检测，第一输送管道上的温度表30值较尾气供气管上的温度表30小，且小于80℃以下，第一输送管道上的压力表31值为微负压并且小于尾气供气管上的的压力表31。

二级过滤装置

6、经过一级过滤装置处理的尾气，进入二级过滤装置，尾气经过PP/PE滤筒/滤袋，大于设计过滤精度0.3-10um以上的颗粒被拦截收集，当第一输送管道上的温度表30、压力表31数值有逐步增长的趋势，说明PP/PE滤筒/滤袋上截留的颗粒物越来越多导致风阻较大，需要反吹清理PP/PE滤筒/滤袋；反吹清理PP/PE滤筒/滤袋，依次关闭第三气动阀16、第四气动阀17，然后开启第一反吹阀19，0-6kg压力的压缩空气进入反吹清理吸附在PP/PE滤筒/滤袋外表面的拦截颗粒，反吹松动的颗粒落入落尘收集处/清理口；反吹完毕后，关闭第一反吹阀19，然后依次开启第四气动阀17、第三气动阀16，PP/PE滤筒/滤袋又开始过滤尾气。

7、然后尾气经过第二风机后，再经过第二输送管道上的温度表30、压力表31的检测，第二输送管道上的温度表30值较第一输送管道上的温度表30小，且小于80℃以下，第二输送管道上的压力表31值为微负压并且小于第一输送管道上的压力表31。

三级过滤装置

8、经过二级过滤装置处理的尾气，进入三级过滤装置，尾气经过高精度金属滤筒，大于设计过滤精度0.1-10um以上的颗粒被拦截收集，当第二输送管道上的温度表30、压力表31数值有逐步增长的趋势，说明PP/PE滤筒/滤袋上截留的颗粒物越来越多导致风阻较大，需要反吹清理高精度金属滤筒；反吹清理高精度金属滤筒，依次关闭第五气动阀23、第六气动阀24，然后开启第二反吹阀26，0-6kg压力的压缩空气进入反吹清理吸附在高精度金属滤筒外表面的拦截颗粒，反吹松动的颗粒落入落尘收集处/清理口；反吹完毕后，关闭第二反吹阀26，然后依次开启第六气动阀24、第五气动阀23，高精度金属滤筒又开始过滤尾气。

9、然后尾气经过第三风机29后，再经过第三输送管道上的温度表30、压力表31的检测，第三输送管道上的温度表30数值较第二输送管道上的温度表小，且小于80℃以下，第三输送管道上压力表31的的数值与大气压连通；第三输送管道上的温度表30、压力表31的检测达到环保要求值，并取样粉尘数据监测合格后可达标排放尾气。

其他功能：二级过滤装置后放空

10、一级过滤装置、二级过滤装置中的金属过滤网组、PP/PE滤筒/滤袋，设计的通风、及通透性要好，不容易堵住，不容易导致尾气供气管上的压力表31、第一输送管道上的压力表31的数值不形成微负压；而三级过滤装置中的高精度金属滤网，由于精度高，风阻大，容易堵住过滤网孔，导致第二输送管道上的压力表31的数值不形成微负压，致使尾气排气不畅通，这时候设计在第二风机后面的放空阀32起到临时排气的作用；打开放空阀32，经过二级过滤装置处理的尾气，进入外部应急尾气系统；当三级过滤装置中的高精度金属滤网经过保养或者处理正常后，关闭放空阀32，经过二级过滤装置处理的尾气，正常进入三级过滤系统。

以上所述的仅是本发明的较佳实施例，并不局限发明。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，还可以做出其它等同改进，均可以实现本发明的目的，都应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于尾气处理的过滤系统，其特征在于，所述系统包括：自下而上依次设置的一级过滤装置、二级过滤装置和三级过滤装置；所述一级过滤装置包括自下而上依次连接的第一壳体、收尘器、第一输送管道，所述第一壳体内壁两侧设有交错的两个水平挡板，所述两个水平挡板之间设有至少一组金属过滤网组；所述二级过滤装置包括第二壳体、第二输送管道，所述第二壳体内设有滤筒或者滤袋，所述第二壳体的下部与第一输送管道的出气端连接，所述第二壳体的上端与第二输送管道的进气端连接；所述三级过滤装置包括第三壳体、第三输送管道，所述第三壳体内设有金属滤筒，所述第三壳体的下部与第二输送管道的出气端连接，所述第三壳体的上端与第三输送管道的进气端连接，所述第一输送管道、第二输送管道、第三输送管道上均设有风机。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一输送管道、第二输送管道、第三输送管道上均设有温度表和压力表。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一壳体与收尘器之间、第二壳体的下部与第一输送管道的出气端之间、第二壳体的上端与第二输送管道的进气端之间、第三壳体的下部与第二输送管道的出气端之间、第三壳体的上端与第三输送管道的进气端之间均通过控制阀门连接。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一壳体、第二壳体、第三壳体均为立式腔体，所述第一壳体、第二壳体、第三壳体的侧壁下部均开有进气口，所述第一壳体、第二壳体、第三壳体的底端均开有排尘口，所述第一壳体、第二壳体、第三壳体的上端均开有排气口；所述第二壳体、第三壳体的上端均连接有反吹管，所述反吹管通过控制阀门与气源连接。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述金属过滤网组包括多层金属过滤网，所述金属过滤网为片状过滤网，所述金属过滤网的网孔尺寸为0.1um-2000um，相邻两层的金属过滤网层间距为1mm-50mm。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述金属过滤网组的数量为1-10组，每组包括1-10层金属过滤网，由下往上的金属过滤网组的金属过滤网精度依次提高。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述金属过滤网组的数量为10组，自下而上的金属过滤网组的金属过滤网精度分别为1500-2000um，1000-1500um，500-1000um，200-500um，100-200um，50-100um，20-50um，10-20um，5-10um，0.1-5um。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括固定架，所述固定架包括固定框、第一主轴、第二主轴；所述固定框套装在金属过滤网组的外面；所述第一主轴的一端与固定框的一端连接，所述第二主轴的一端与固定框的另一端连接，所述第一主轴的另一端、第二主轴的另一端均穿出第一壳体，所述第一主轴的另一端通过第一连杆与旋转机构连接，所述第二主轴的另一端通过第二连杆与振动器连接，所述第一主轴的另一端、第二主轴的另一端轴体上均套装有轴承。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述旋转机构包括凸轮、以及用于驱动凸轮转动的电机。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二输送管道上还设有出气口，所述第二输送管上的出气口连接有控制阀门。

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