CN203564917U - 一种高温烟气pm2.5高效捕集系统 - Google Patents

一种高温烟气pm2.5高效捕集系统 Download PDF

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Abstract

一种高温烟气PM2.5高效捕集系统,系统由粗颗粒粉尘过滤室与粉尘深度净化室构成。所述粗颗粒粉尘过滤室的上部为粗颗粒滤料料仓,中部为过滤腔,下部为含尘滤料除尘室与风机;所述过滤腔还与含尘高温烟气进风口相连;在含尘高温烟气进风口与含尘滤料除尘室之间连接有一旋风分离器;粗颗粒粉尘过滤室的过滤腔中填充满粗颗粒滤料。所述粉尘深度净化室从下往上排布有一级过滤模块、二级过滤模块与微粒净化模块;一级过滤模块中填充满细颗粒滤料,二级过滤模块中填充满玄武岩纤维,微粒净化模块中装配有陶瓷或金属的微滤管。本实用新型可应用于煤气化发电、钢铁生产、垃圾焚烧以及其它需要高温烟气高效除尘领域,另外,模块化设计使得本实用新型维护方便。

Description

一种高温烟气PM2.5高效捕集系统
技术领域
本实用新型涉及高温烟气中粉尘的高效捕集技术,特别是指一种高温烟气PM2.5高效捕集系统;属于高温烟气处理技术领域。 
背景技术
煤气化行业的高温煤气、石化行业的高温反应气体、冶金工业高炉与转炉高温煤气、玻璃工业的高温尾气、垃圾焚烧炉的高温废气以及钢铁烧结烟气等高温烟气中,富含有大量的物理显热、化学潜热、动力能以及可利用的物质(主要存在粉尘中),这部分的热量与烟气中的有价物质如果不有效回收与利用,将是对能源与资源的巨大浪费。 
传统的高温烟气处理主要包括了旋风收尘、电收尘、布袋收尘与湿法常温净化等方法,然而,这些方法要么收尘效果不理想,要么能耗高、有二次污染,要么要求烟气温度低、浪费烟气中的高品位潜热。为了解决现有高温收尘中的问题,专利101934177B提出了采用颗粒床进行高温烟气的净化,这些专利在处理高温烟气的方法确实有其独特之处,但由于滤料堆积所形成孔隙难阻挡细颗粒粉尘的事实,导致这些专利存在处理后烟气中依然还有较多的细颗粒粉尘等缺陷;目前,煤气化发电行业采用了一种高温煤气气固分离技术,可以直接有效捕集高温煤气中的细小粉尘,但由于进入过滤管烟气的粉尘含量高,另外,整体式的设计,导致该技术不可避免存在过滤原件堵孔现象严重等缺陷(附图1为该专利容易出现的典型堵孔现象)、过滤单元更换麻烦以及处理成本高等问题。 
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高温烟气PM2.5高效捕集系统,本实用新型的PM2.5高效捕集系统基于模块化设计、操作简单易控、维护成本低,能同时实现高温烟气及PM2.5的高效捕集。 
本实用新型一种高温烟气PM2.5高效捕集系统,由粗颗粒粉尘过滤室与粉尘深度净化室构成,粗颗粒粉尘过滤室与粉尘深度净化室之间装有连通气管。 
本实用新型一种高温烟气PM2.5高效捕集系统,所述粗颗粒粉尘过滤室的上部为粗颗粒滤料料仓,中部为过滤腔,下部为含尘滤料除尘室与风机;所述过滤腔还与含尘高温烟气进风口相连;在含尘高温烟气进风口与含尘滤料除尘室之间连接有一旋风分离器;过滤腔中填 充满粗颗粒滤料,所述粗颗粒滤料选自珍珠岩、碳化硅或氧化铝陶土中的任意一种,粗颗粒滤料粒度在2mm~10m。 
本实用新型一种高温烟气PM2.5高效捕集系统,所述粉尘深度净化室内由下至上依次分隔成粗滤烟气室、一级过滤烟气室、二级过滤烟气室、微粒净化烟气室及洁净烟气室5个烟气室,相邻烟气室之间通过管道连通;在所述一级过滤烟气室、二级过滤烟气室、微粒净化烟气室中各安装有一块过滤模块。 
本实用新型一种高温烟气PM2.5高效捕集系统,所述一级过滤烟气室中安装一级过滤模块,二级过滤烟气室中安装二级过滤模块、微粒净化烟气室中安装微粒净化模块;。 
本实用新型一种高温烟气PM2.5高效捕集系统,所述一级过滤模块中填充满细颗粒滤料,所述细颗粒滤料选自珍珠岩、碳化硅、氧化铝陶土中的一种,粒度为0.5mm~2m;所述二级过滤模块中填充满最大网眼小于10um的玄武岩纤维毡;所述微粒净化模块中装配有微滤管,所述微滤管材质为陶瓷、FeCrAl、Fe-Al金属间化合物、Ni-Al金属间化合物中的任意一种,所述微滤管上设有孔径为2-2.5um的微滤孔。 
本实用新型一种高温烟气PM2.5高效捕集系统,在所述一级过滤烟气室、二级过滤烟气室、微粒净化烟气室中设有卡槽,所述过滤模块卡装在所述卡槽中;在每一个卡槽的周边设有石墨纸密封垫,在每一个卡槽的开口处,设有由石墨纸密封垫、顶块组成的密封件,所述密封件通过螺栓紧固至粉尘深度净化室外壁,实现对卡槽开口处的密封。 
本实用新型一种高温烟气PM2.5高效捕集系统,在洁净烟气室中安装有反吹管,所述反吹管上设有吹气口,所述吹气口处于连通洁净烟气室与微粒净化烟气室之间的管道口上方且位置相互匹配。 
本实用新型一种高温烟气PM2.5高效捕集系统,所述含尘高温烟气进风口及粗颗粒粉尘过滤室与粉尘深度净化室之间的连通气管中均装有过滤网,所述过滤网能耐高温烟气腐蚀、且透气性良好、用来阻止粗颗粒滤料进入进风口;所述过滤网的材质为陶瓷、FeCrAl、Fe-Al金属间化合物、Ni-Al金属间化合物中的任意一种,过滤网的网眼尺寸小于粗颗粒滤料的尺寸。 
本实用新型一种高温烟气PM2.5高效捕集系统,所述旋风分离器装分别通过风管与含尘高温烟气进风口及含尘滤料除尘室相连。 
采用上述技术方案的高温烟气PM2.5高效捕集系统,其优点及积极效果如下: 
(1)与公知技术相比,本发明可直接实现高温烟气PM2.5的高 效捕集; 
(2)与公知技术想比,本发明的设备制造简单,操作起来更加方便; 
(3)因为本发明中包含了三个具有不同过滤功能的可独立更换的模块,使得本发明的维护更加简单、维护周期短、维护成本低; 
(4)由于高温含尘烟气顺序经过了粗颗粒粉尘过滤室、一级过滤模块、二级过滤模块的处理,从而使得进入微粒净化模块的烟气中的粉尘量较小,这样更有利于延长微粒净化模块中过滤管的寿命;另外,反吹管的安装与使用,可进一步延长微粒净化模块中过滤管的使用周期; 
(4)本发明由于采用了旋风分离器来处理吸附了粉尘的滤料,不仅可实现高温烟气中粉尘的集中收集、使粉尘中有价成分的回收成为可能,而且由于旋风分离器出来的含少量烟尘的尾气又返回了体系、从而有效保证了体系不会产生二次粉尘的污染。 
综上所述,本发明是一种操作简单,维护方便,且能同时实现高温烟气PM2.5的直接高效捕集系统。 
附图说明
附图1传统气固分离用过滤管的堵孔现象。 
附图2本实用新型结构示意图。 
附图3过滤模块装入粉尘深度净化室的示意图。 
图中:1-粗颗粒粉尘过滤室,2-粉尘深度净化室,3-卡槽,4-过滤模块。 
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。 
参见附图2、3。 
本实用新型所公开的一种高温烟气PM2.5高效捕集系统,由粗颗粒粉尘过滤室1与粉尘深度净化室2构成,粗颗粒粉尘过滤室1与粉尘深度净化室2之间装有连通气管102; 
所述粗颗粒粉尘过滤室1的上部为粗颗粒滤料料仓110,中部为过滤腔140,下部为含尘滤料除尘室120与风机122;所述过滤腔140还与含尘高温烟气进风口150相连;在含尘高温烟气进风口150与含尘滤料除尘室120之间连接有一旋风分离器130;过滤腔140中填充满粗颗粒滤料141,所述粗颗粒滤料141为氧化铝陶土,粗颗粒滤料141粒度在2mm~10m; 
所述粉尘深度净化室2内由下至上依次分隔成粗滤烟气室Ⅳ、一级过滤烟气室Ⅰ、二级过滤烟气室Ⅱ、微粒净化烟气室Ⅲ及洁净烟气室Ⅴ5个烟气室,相邻烟气室之间分别通过管道230、220、210、200 连通;在所述一级过滤烟气室Ⅰ、二级过滤烟气室Ⅱ、微粒净化烟气室Ⅲ中各安装有一块过滤模块4;所述一级过滤烟气室Ⅰ中安装一级过滤模块,二级过滤烟气室Ⅱ中安装二级过滤模块、微粒净化烟气室Ⅲ中安装微粒净化模块; 
所述一级过滤模块中填充满细颗粒滤料231,所述细颗粒滤料231为珍珠岩,粒度为0.5mm~2m;所述二级过滤模块中填充满最大网眼小于10um的玄武岩纤维毡221;所述微粒净化模块中装配有微滤管211,所述微滤管211材质为陶瓷,所述微滤管211上设有孔径为2-2.5um的微滤孔; 
在所述一级过滤烟气室Ⅰ、二级过滤烟气室Ⅱ、微粒净化烟气室Ⅲ中设有卡槽3,所述过滤模块4卡装在所述卡槽3中;在每一个卡槽3的周边设有石墨纸密封垫215、225、235,在每一个卡槽3的开口处,设有由石墨纸密封垫214、224、234、顶块213、223、233组成的密封件,所述密封件分别通过螺栓212、222、232紧固至粉尘深度净化室2外壁,实现对卡槽3开口处的密封; 
在洁净烟气室Ⅴ中安装有反吹管301,所述反吹管301上设有吹气口302,所述吹气口302处于连通洁净烟气室Ⅴ与微粒净化烟气室Ⅲ之间的管道口200上方且位置相互匹配; 
所述含尘高温烟气进风口150及粗颗粒粉尘过滤室1与粉尘深度净化室2之间的连通气管102中均装有过滤网1501、1021,所述过滤网1501、1021能耐高温烟气腐蚀、且透气性良好、用来阻止粗颗粒滤料进入进风口;所述过滤网1501、1021的材质为Fe-Al金属间化合物,过滤网的网眼尺寸小于粗颗粒滤料141的尺寸; 
所述旋风分离器130装分别通过风管160、123与含尘高温烟气进风口150及含尘滤料除尘室120相连。 
参见附图2,本实用新型的使用方法简述于下: 
先使烟气依次通过粗颗粒粉尘过滤室、一级过滤模块、二级过滤模块与微粒净化模块,最后得到洁净的净化高温气体。下面结合附图对本实用新型作详细说明。 
第一步,按附图2,装配好本实用新型系统的各个部件,并关闭阀门F2、F3、F6、F9与F11,打开阀门F1、F8与F10; 
第二步,使高温含尘烟气自进风口150进入体系开始净化,净化后气体自洁净气体出口300排出。 
在体系运行一段时间后,由于粉尘在粗颗粒粉尘过滤室1与粉尘深度净化室2中的富集,会出现气阻增大的情况,这时操作过程如下: 
(1)对粗颗粒粉尘过滤室1的操作: 
首先关闭阀门F1与F8,打开阀门F6使过滤腔140中的含尘滤料放入含尘滤料除尘室120中; 
然后,关上阀门F6、并打开阀门F2、使新鲜的粗颗粒滤料自粗颗粒滤料料仓110加入到过滤腔140,待过滤腔140装满滤料后,关闭阀门F2; 
最后,处理存放于含尘滤料除尘室120中的含粉尘滤料,处理流程为:打开阀门F3、F4、F5与F7,启动风机122、并同时启动旋风分离器130,处理15~60min后,关闭风机122与旋风分离器130,并从排料口121放出粗颗粒滤料,这些滤料再返回系统使用。 
(2)对粉尘深度净化室2的操作: 
首先,关闭阀门F8、F10,打开阀门F9; 
其次,打开阀门F11,使外部的洁净空气自反吹管301吹入体系; 
最后进入系统的正常运行。 
当反吹后体系阻力依然较大后,可进行模块的更换。 

Claims (8)

1.一种高温烟气PM2.5高效捕集系统,其特征在于:所述捕集系统由粗颗粒粉尘过滤室与粉尘深度净化室构成,粗颗粒粉尘过滤室与粉尘深度净化室之间装有连通气管;
所述粗颗粒粉尘过滤室的上部为粗颗粒滤料料仓,中部为过滤腔,下部为含尘滤料除尘室与风机;所述过滤腔还与含尘高温烟气进风口相连;在含尘高温烟气进风口与含尘滤料除尘室之间连接有一旋风分离器;
过滤腔中填充满粗颗粒滤料,所述粗颗粒滤料选自珍珠岩、碳化硅或氧化铝陶土中的任意一种,粗颗粒滤料粒度在2mm~10m。
2.根据权利要求1所述的一种高温烟气PM2.5高效捕集系统,其特征在于:所述粉尘深度净化室内由下至上依次分隔成粗滤烟气室、一级过滤烟气室、二级过滤烟气室、微粒净化烟气室及洁净烟气室5个烟气室,相邻烟气室之间通过管道连通;在所述一级过滤烟气室、二级过滤烟气室、微粒净化烟气室中各安装有一块过滤模块。
3.根据权利要求2所述的一种高温烟气PM2.5高效捕集系统,其特征在于:所述一级过滤烟气室中安装一级过滤模块,二级过滤烟气室中安装二级过滤模块、微粒净化烟气室中安装微粒净化模块。
4.根据权利要求3所述的一种高温烟气PM2.5高效捕集系统,其特征在于:所述一级过滤模块中填充满细颗粒滤料,所述细颗粒滤料选自珍珠岩、碳化硅、氧化铝陶土中的一种,粒度为0.5mm~2m;所述二级过滤模块中填充满最大网眼小于10um的玄武岩纤维毡;所述微粒净化模块中装配有微滤管,所述微滤管材质为陶瓷、FeCrAl、Fe-Al金属间化合物、Ni-Al金属间化合物中的任意一种,所述微滤管上设有孔径为2-2.5um的微滤孔。
5.根据权利要求2所述的一种高温烟气PM2.5高效捕集系统,其特征在于:在所述一级过滤烟气室、二级过滤烟气室、微粒净化烟气室中设有卡槽,所述过滤模块卡装在所述卡槽中;在每一个卡槽的周边设有石墨纸密封垫,在每一个卡槽的开口处,设有由石墨纸密封垫、顶块组成的密封件,所述密封件通过螺栓紧固至粉尘深度净化室外壁,实现对卡槽开口处的密封。
6.根据权利要求2所述的一种高温烟气PM2.5高效捕集系统,其特征在于:在洁净烟气室中安装有反吹管,所述反吹管上设有吹气口,所述吹气口处于连通洁净烟气室与微粒净化烟气室之间的管道口上方且位置相互匹配。
7.根据权利要求1所述的一种高温烟气PM2.5高效捕集系统,其特征在于:所述含尘高温烟气进风口及粗颗粒粉尘过滤室与粉尘深度净化室之间的连通气管中均装有过滤网,所述过滤网能耐高温烟气腐蚀、且透气性良好、用来阻止粗颗粒滤料进入进风口;所述过滤网的材质为陶瓷、FeCrAl、Fe-Al金属间化合物、Ni-Al金属间化合物中的任意一种,过滤网的网眼尺寸小于粗颗粒滤料的尺寸。
8.根据权利要求1所述的一种高温烟气PM2.5高效捕集系统,其特征在于:所述旋风分离器分别通过风管与含尘高温烟气进风口及含尘滤料除尘室相连。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109855204A (zh) * 2018-11-21 2019-06-07 龚亨灿 1万m3/H大型催化氧化三级空气过滤调温去硫脱氮除臭灭菌健身系统

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