KR101554476B1 - fluidized bed filtering device - Google Patents

fluidized bed filtering device Download PDF

Info

Publication number
KR101554476B1
KR101554476B1 KR1020140107055A KR20140107055A KR101554476B1 KR 101554476 B1 KR101554476 B1 KR 101554476B1 KR 1020140107055 A KR1020140107055 A KR 1020140107055A KR 20140107055 A KR20140107055 A KR 20140107055A KR 101554476 B1 KR101554476 B1 KR 101554476B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dust
unit
filtration
fluidized
gas
Prior art date
Application number
KR1020140107055A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
류호정
이동호
진경태
선도원
이창근
박재현
배달희
조성호
이승용
박영철
문종호
주지봉
Original Assignee
한국에너지기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국에너지기술연구원 filed Critical 한국에너지기술연구원
Priority to KR1020140107055A priority Critical patent/KR101554476B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101554476B1 publication Critical patent/KR101554476B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/30—Particle separators, e.g. dust precipitators, using loose filtering material
    • B01D46/32—Particle separators, e.g. dust precipitators, using loose filtering material the material moving during filtering
    • B01D46/38—Particle separators, e.g. dust precipitators, using loose filtering material the material moving during filtering as fluidised bed
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S423/00—Chemistry of inorganic compounds
    • Y10S423/09—Reaction techniques
    • Y10S423/16—Fluidization

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

The present invention relates to a fluidized bed filtering apparatus, which exposes very moist particles of an object to be dried, such as brown coal or the like, to gases having different temperature and flux conditions so as to filter the object. The apparatus for filtering a fluidized bed of the present invention comprises a particle injection unit, a filtering unit, a hot air supply unit, a dust-collecting unit, a filter unit, a heat exchange unit and a compression unit. The filtering unit has an upper space in which multiple upper partitions are equidistantly arranged in a vertical direction such that the upper partitions are spaced apart from a porous plate. The filtering unit also has a lower space in which multiple lower partitions are arranged in a vertical direction on the bottom of the filtering unit such that the lower partitions penetrate through the porous plate, wherein the lower partitions are disposed at either side of each of the upper partitions. Channel spaces are defined by separating plates between the upper partitions and the lower partitions such that gases having different temperatures and fluxes are supplied to the respective channel spaces.

Description

유동층 필터장치{fluidized bed filtering device}Fluidized bed filtering device

본 발명은 유동층 필터장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 역세정 기체를 사용하지 않으면서도 연속적인 여과가 가능한 유동층 필터장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a fluidized bed filter apparatus, and more particularly, to a fluidized bed filter apparatus capable of continuous filtration without using a backwashing gas.

석탄가스화 복합발전(IGCC)과 같은 고온 고압의 합성가스를 이용한 발전기술과 촉매, 흡수제 등의 고체입자를 사용하는 화학공정, 분리공정의 경우 분진과 기체가 혼합되어 배출되며, 후단 공정에서 분진에 의한 피해를 최소화하기 위해서는 필터를 이용하여 분진을 제거해 주어야 한다.In the case of power generation technology using high temperature and high pressure syngas such as coal gasification combined cycle power generation (IGCC), and chemical process and separation process using solid particles such as catalyst and absorbent, dust and gas are mixed and discharged. In order to minimize damage caused by dust, dust must be removed using a filter.

이와 같이 사용되는 필터의 성능을 유지하기 위해서는 필터의 세정이 필요하며 일반적으로 역세정 기체를 펄스로 주입하여 필터 외부에 부착된 분진을 털어내고, 중력에 의해 필터 케이스 하부에 낙하시켜 제거하는 방법이 일반적이다. 하지만, 역세정 기체를 주입하는 경우, 1) 펄스 주입에 의해 필터에 충격이 가해져 필터가 깨지거나 분진이 누출되는 현상이 발생할 수 있으며, 2) 필터가 고온에서 조업되는 경우 역세정 기체를 예열하지 않으면 열충격에 의해서도 필터가 깨질 수 있고, 3) 역세정 기체 주입에 의해 압력요동(pressure fluctuation)이 발생하여 필터 전-후단 공정에 영향을 미칠 수 있다. 또한 4) 탈진된 분진을 제거하지 않으면 재비산하여 필터에 재부착 될 수 있다.In order to maintain the performance of such a filter, it is necessary to clean the filter. In general, there is a method in which a backwashing gas is injected as a pulse to remove dust adhering to the outside of the filter, It is common. However, when backwashing gas is injected, 1) a shock may be applied to the filter by pulse injection, causing the filter to break or dust to be leaked. 2) If the filter is operated at a high temperature, preheat the backwashing gas The filter may be broken even by thermal shock, and (3) pressure fluctuation may occur due to injection of the backwashing gas, which may affect the pre-filter process. And 4) can be re-deposited and reattached to the filter if the exhausted dust is not removed.

특히, 필터가 고온에서 사용되는 경우, 5) 필터 외부에 형성된 분진층이 고착되어 역세정 과정을 통해서도 제거되지 않는 경우가 있다.Particularly, when the filter is used at a high temperature, there is a case that the dust layer formed on the outside of the filter is fixed and is not removed even through the back washing process.

한편, 석탄가스화 복합발전을 위한 가스화기 배출기체, sour shift 공정과 같이 배출기체에 HCl, H2S, SO2 등의 산성 기체와 수증기가 함께 포함되어 있는 경우 6) 필터의 온도가 높지 않으면 수증기의 응축에 의해 염산, 황산 등의 산성 용액이 생성되어 필터와 필터케이스 부식을 일으킬 수 있다. 하지만 일반적으로 필터 내, 외부를 가열하기 어려우므로 분진이 함유된 기체를 재가열하거나 필터 전단에 응축기를 설치하여 수증기를 사전에 응축하는 방법을 사용하고 있다. 이와 같이 필터 전단에 응축기를 설치하는 경우, 응축기 내부에서 수증기가 응축되면서 분진이 함께 고착되어 응축기의 성능을 저하시키게 되며 수증기의 응축에 의해 염산, 황산 등의 산성 용액이 생성되는 경우 응축기를 부식시킬 수 있다.
If the exhaust gas contains acidic gases such as HCl, H 2 S, SO 2 and water vapor together with the gas exhaust gas and sour shift process for the coal gasification combined cycle power generation 6) If the temperature of the filter is not high, Acidic solution such as hydrochloric acid or sulfuric acid is generated by the condensation of the filter case and the filter case. However, since it is generally difficult to heat the inside of the filter, it is necessary to reheat the gas containing the dust or to pre-condense the water vapor by installing a condenser at the front of the filter. When the condenser is installed on the front side of the filter, condensation of water vapor inside the condenser causes the dust to adhere together to deteriorate the performance of the condenser. If condensation of water vapor generates acidic solution such as hydrochloric acid or sulfuric acid, .

한국특허 제10-0254496호Korean Patent No. 10-0254496 한국특허 제10-0998938호Korean Patent No. 10-0998938 한국특허 제10-1104837호Korean Patent No. 10-1104837

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 역세정 기체를 사용하지 않으면서도 연속적인 여과가 가능한 유동층 필터장치를 제공하는 데에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fluidized bed filtration device capable of continuous filtration without using a backwashing gas.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 공간을 가지고 유동입자가 충진되는 유동화부; 상기 유동화부의 상측에 일체로 연결되어 분진이 부유되는 공간을 가지는 부유부; 상기 유동화부에 상기 유동입자가 유동화되는 최대높이보다 하측에 배치되는 여과부; 상기 유동화부의 하부로 분진을 포함하는 대상기체를 공급하는 대상기체공급부; 상기 여과부와 일체로 연결되어 상기 여과부에 의해 여과된 기체를 배출하는 여과기체배출관; 상기 여과기체배출관에 설치되는 여과기체배출밸브; 상기 유동화부에 설치되는 분진배출관; 상기 분진배출관에 연결되어 배출되는 분진을 포함하는 기체로부터 분진을 분리하는 분진분리부; 및 상기 분진배출관에 설치되어 상기 분진분리부로 공급되는 분진을 포함하는 기체를 단속하는 분진배출밸브를 포함하는 유동층 필터장치이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fluidized-bed granulator comprising: a fluidizing part having a space filled with fluidized particles; A floating unit integrally connected to the upper side of the fluidizing unit and having a space in which dust is floating; A filtration section disposed below the maximum height at which the fluidized particles are fluidized in the fluidization section; A target gas supply unit for supplying a target gas containing dust to a lower portion of the fluidizing unit; A filtration gas discharge pipe integrally connected to the filtration unit to discharge the gas filtered by the filtration unit; A filtration gas discharge valve installed in the filtration gas discharge pipe; A dust discharge pipe installed in the fluidizing portion; A dust separating unit connected to the dust exhaust pipe and separating dust from a gas containing dust to be discharged; And a dust discharging valve installed in the dust discharging pipe for interrupting a gas including dust supplied to the dust separating unit.

상기 분진배출밸브와 상기 여과기체배출밸브는 일방이 잠금상태이면 타방이 개방상태인 것을 특징으로 한다.And the dust discharge valve and the filtrate gas discharge valve are opened when one of them is in a locked state.

또, 상기 부유부는 상측으로 갈수록 단면적이 작아지는 것을 특징으로 한다.The floating portion is characterized in that the cross-sectional area becomes smaller toward the upper side.

또, 상기 여과부는 상측으로 갈수록 단면적이 커지는 것을 특징으로 한다.The filtration unit is characterized in that the cross-sectional area becomes larger toward the upper side.

또, 상기 유동입자는 분진과 반응하지 않는 것을 특징으로 한다.Further, the fluidized particle is characterized in that it does not react with dust.

또 다른 발명은, 상기 유동층 필터장치가 적어도 2개 이상을 포함하며, 상기 유동층 필터 장치 중 적어도 1개 이상은 대상기체를 여과시키는 여과상태인 것에 의해 연속적인 대상기체의 여과가 가능한 것을 특징으로 하는 유동층 필터시스템이다.
Another invention is characterized in that at least one of the fluidized bed filtration apparatuses includes at least two or more of the fluidized bed filter apparatuses, and the at least one of the fluidized bed filter apparatuses is capable of filtration of the object gas continuously, Fluidized bed filter system.

본 발명에 의한 유동층 필터는 기존 필터에서 사용하던 고압의 역세정 기체를 사용하지 않으므로 역세정 기체의 펄스 주입에 의한 필터 손상을 최소화 할 수 있고, 추가적으로 필터가 고온에서 조업되는 경우에 필요한 역세정 기체의 예열이 필요하지 않다Since the fluidized bed filter according to the present invention does not use the high-pressure backwash gas used in the conventional filter, it is possible to minimize the filter damage due to the pulse injection of the backwash gas, and further, No preheating of

또, 고압의 역세정 기체를 사용하는 대신 기체의 배출구를 서서히 바꾸는 방식을 사용하므로 압력요동(pressure fluctuation)이 발생하지 않으며, 유동화되는 굵은 입자에 의해 필터 표면의 분진층이 연속적으로 제거되므로 필터의 막힘을 최소화 할 수 있고, 탈진된 분진을 제거할 수 있으므로 분진의 재비산에 의한 재부착을 방지할 수 있다.In addition, instead of using a high-pressure backwashing gas, the exhaust port of the gas is gradually changed, so that pressure fluctuation does not occur and the dust layer on the filter surface is continuously removed by the fluidized coarse particles. The clogging can be minimized and the dust removed can be removed, so that reattachment due to re-scattering of the dust can be prevented.

또한 열전달 효과가 좋은 유동층을 사용하므로 필터를 고온에서 사용해야 할 경우, 유동층 외부를 가열하거나 내부에 열교환기구를 설치하여 필터가 고온에서 유지될 수 있도록 할 수 있으며, 수증기가 포함된 기체의 경우에는 수증기의 응축을 방지할 수 있다.
In addition, when the filter is to be used at a high temperature, the filter can be maintained at a high temperature by heating the outside of the fluidized bed or providing a heat exchange mechanism therein. In the case of a gas containing water vapor, It is possible to prevent condensation.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유동층 필터장치의 개략적인 도면이다.1 is a schematic view of a fluidized bed filter apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components, and the same reference numerals will be used to designate the same or similar components. Detailed descriptions of known functions and configurations are omitted.

도 1에서 도면부호 100은 본 발명의 실시예에 따른 유동층 필터장치를 지시한다. 상기 유동층 필터장치(100)에 의해 여과되는 대상기체는 분진과 기체의 혼합물이며, 상기 유동층 필터장치(100)를 통과하면서 분진만이 제거될 수 있다. 상기 유동층 필터장치(100)는 유동화부(102)와 부유부(106)가 서로 연결되면서 본체를 이룬다. 상기 유동화부(102)와 상기 부유부(106)는 원형 또는 사각, 다각형의 단면을 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 원형의 단면을 갖는 경우에 대해 설명한다.1, reference numeral 100 designates a fluidized bed filter apparatus according to an embodiment of the present invention. The target gas to be filtered by the fluidized bed filter apparatus 100 is a mixture of dust and gas, and only dust can be removed while passing through the fluidized bed filter apparatus 100. The fluidized bed filtration apparatus 100 includes a fluidizing section 102 and a floating section 106 connected to each other to form a main body. The fluidizing portion 102 and the floating portion 106 may have a circular, square or polygonal cross-section. In the embodiment of the present invention, a case having a circular cross section will be described.

상기 유동화부(102)와 상기 부유부(106)는 동일한 단면적을 가지도록 형성되는 것도 가능하지만, 상기 부유부(106)는 상측으로 갈수록 단면적이 점차 감소하도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 부유부(106)의 단면이 원형으로 형성되는 경우에는, 상기 부유부(106)는 원뿔형 또는 절단된 원뿔형(frustoconical)으로 형성된다. 도 1에서 상기 유동화부(102)는 높이 H3까지이며, H3부터 H5 사이는 상기 부유부(106)에 해당된다.The fluidizing portion 102 and the floating portion 106 may be formed to have the same cross-sectional area, but the floating portion 106 may be formed so that the cross-sectional area gradually decreases toward the upper side. Accordingly, when the floating section 106 has a circular section, the floating section 106 is formed into a conical shape or a frustoconical shape. In FIG. 1, the fluidizing portion 102 is up to a height H3, and the portion between H3 and H5 corresponds to the floating portion 106.

상기 유동화부(102) 내부에는 유동입자(10)가 채워진다. 상기 유동입자(10)는 상기 대상기체와 반응하지 않는 고체이면 제한이 없으며, 예를 들어 모래 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 유동입자(10)의 입도는 분진의 크기에 따라 달라지게 된다.The fluidized particles (10) are filled in the fluidized portion (102). The fluidized particle 10 is not limited as long as it is a solid that does not react with the target gas. For example, sand may be used. In addition, the particle size of the fluidized particle (10) varies depending on the size of dust.

또, 상기 유동입자(10)의 입자의 특성(입자밀도, 입자크기)과 상기 유동화부(102)의 직경(D1)은 분진과 기체의 조건에 따라 선정된다. 즉, 유동층 필터 하부의 기체유속(U1)은 분진을 함유한 기체의 유량, 온도, 압력, 밀도, 점도, 조성, 상기 유동화부(102)의 직경(D1)에 의해 결정되며, 이 유속이 유동입자(10)의 종말속도(Ut,coarse, terminal velocity of coarse particle)보다 작은 값을 갖도록 하여 유동입자(10)가 비산되지 않도록 한다. 또한 분진에 대해서는 상기 유동화부(102) 하부의 기체유속(U1)이 분진의 최대 입자크기를 기준으로 결정된 분진의 종말속도(Ut,dust)보다 높게 선정한다(Ut,dust < U1 < Ut,coarse). The characteristics (particle density, particle size) of the particles of the fluidized particle 10 and the diameter D1 of the fluidized portion 102 are selected according to the conditions of dust and gas. That is, the gas flow rate U1 at the lower portion of the fluidized bed filter is determined by the flow rate, temperature, pressure, density, viscosity, composition, and diameter D1 of the fluidizing portion 102 of the gas containing dust, (U t, coarse , terminal velocity of the coarse particle) of the particles 10 so that the fluidized particles 10 are not scattered. Also, for dust, the gas flow rate U1 under the fluidizing portion 102 is selected to be higher than the end velocity U t, dust of the dust determined based on the maximum particle size of the dust (U t, dust <U 1 <U t, coarse ).

결과적으로 유동층 필터(10)에 주입되는 기체에 의해 유동입자(10)는 비산되지 않고 분진만 비산될 수 있는 유속을 선정할 수 있으며, 이 유속을 기준으로 D1과 상기 유동입자(10)를 선정할 수 있다.As a result, the flowable particles 10 can be selected by the gas injected into the fluidized bed filter 10 so that only the dust can be scattered without being scattered, and the flowable particles 10 can be selected can do.

또, 상기 부유부(106)가 상측으로 갈수록 단면적이 줄어들어, 상부로 올라갈수록 기체유속(U2)이 증가할 수 있도록(U1 < U2) 선정하여 비산된 분진이 모두 상부로 이동할 수 있도록 할 수도 있다. Also, it is possible to select the U1 <U2 so that the gas flow rate U2 increases as the floating portion 106 decreases toward the upper side and the cross-sectional area decreases toward the upper side so that all the scattered dust can be moved upward .

상기 유동화부(102)의 하부에는 대상기체유입관(108)이 연결되고, 상기 대상기체유입관(108)은 상기 유동화부(102) 내부의 대상기체분사관(104)에 연결된다. 상기 대상기체분사관(104)은 복수의 분사공(110)을 가지는 다공분산관(sparger)의 형태이며, 상기 유동층 필터장치(100)의 상측을 향해 대상기체를 분사한다.A target gas inlet pipe 108 is connected to a lower portion of the fluidizing unit 102 and the target gas inlet pipe 108 is connected to a target gas injection pipe 104 inside the fluidizing unit 102. The target gas injection pipe 104 is in the form of a multi-cavity sparger having a plurality of injection holes 110, and injects the target gas toward the upper side of the fluidized bed filter device 100.

또, 상기 대상기체분사관(104)을 대신하여, 상기 유동화부(102)의 내부 하측에 기체분산판(gas distributor)을 설치하여, 상기 기체분산판(gas distributor)의 하부로 공간을 형성하고, 이 공간에 상기 대상기체유입관(108)을 연통시키는 것도 가능하다.In place of the target gas injection pipe 104, a gas distributor may be installed inside the fluidizing part 102 to form a space below the gas distributor , And the target gas inlet pipe 108 may be communicated with the space.

상기 유동입자(10)는 상기 대상기체유입관(108)으로 도입되는 분진을 함유한 대상기체에 의해 유동화(fluidization)된다. 이 때, 상기 유동입자(10)가 유동하는 입자층의 높이(H2)는 단면적 변화에 의한 유속변화 및 이로 인한 유동입자(10)의 비산을 최소화하기 위해 H3 이하로 선정한다. 여기서, H2는 H1보다 큰 값이다. 따라서, 여기서 H2는 대상기체의 유속 및 압력, 상기 유동화부(102)의 단면적, 상기 유동입자(10)의 입도 및 밀도 등의 다양한 요소에 의해 결정되며, 최적값은 반복실험에 의한다.The fluidized particles 10 are fluidized by a target gas containing dust that is introduced into the target gas inlet pipe 108. At this time, the height H2 of the particle layer through which the fluid particle 10 flows is selected to be equal to or less than H3 in order to minimize a change in flow velocity due to a change in cross-sectional area and scattering of the fluid particle 10 due to the change in cross-sectional area. Here, H2 is a value larger than H1. Therefore, H2 is determined by various factors such as the flow rate and pressure of the target gas, the cross-sectional area of the fluidizing portion 102, the particle size and density of the fluidized particle 10, and the optimum value is determined by repeated experiment.

상기 유동화부(102)의 내부의 유동입자(10)가 충진된 입자층에는 여과부(112)가 배치된다. 상기 여과부(112) 전체는 입자층에만 위치한다. 즉, 상기 여과부(112)의 최대높이(H1)는 입자층의 높이(H2)보다 작다. 특히, 상기 여과부(112)는 표면에 부착된 분진이 쉽게 탈리되도록 하측의 단면적이 작아지도록 구배를 주는 것이 바람직하다. 즉, 도 1에서 상기 여과부(112)의 최대직경(D3)는 최소직경(D4)보다 작다.A filtration unit 112 is disposed in a particle layer filled with the fluidized particles 10 inside the fluidization unit 102. The entire filtration part 112 is located only in the particle layer. That is, the maximum height H1 of the filtration part 112 is smaller than the height H2 of the particle layer. Particularly, it is preferable that the filtration unit 112 gives a gradient so that the cross-sectional area of the lower side becomes small so that the dust adhering to the surface can be easily removed. 1, the maximum diameter D3 of the filtration unit 112 is smaller than the minimum diameter D4.

상기 여과부(112)는 분진이 통과할 수 없는 미세한 눈을 가지는 스크린으로 이루어지며, 상기 스크린은 금속 또는 섬유 등으로 제작될 수 있다. 섬유로 제작되는 경우에는 내부에 강도를 보강하여 형태를 유지하기 위한 지지프레임이 추가로 설치될 수 있다. 따라서, 상기 여과부(112)를 통해 대상기체에서 분진만을 여과하여 분진이 포함되지 않은 기체만 수집하는 것이 가능하다. 또한 상기 여과부(112)는 분진이 통과할 수 없는 크기의 공극을 갖도록 세라믹 또는 금속 물질을 소결한 다공성 물질(porous material)을 사용할 수도 있다.The filtration unit 112 is composed of a screen having minute eyes that dust can not pass through, and the screen may be made of metal, fiber, or the like. In the case of being made of fibers, a supporting frame for reinforcing the strength and maintaining the shape can be additionally provided inside. Therefore, it is possible to filter only the dust from the target gas through the filtration unit 112, and collect only the dust-free gas. In addition, the filtration unit 112 may use a porous material sintered with a ceramic or a metal material so as to have a gap of a size that dust can not pass through.

상기 여과부(112)는 여과기체배출관(114)과 연결되며, 상기 여과기체배출관(114)에는 여과기체배출밸브(116)가 설치되어 배출되는 여과기체의 양을 조절한다. 상기 여과기체배출관(114)은 상기 부유부(106)를 관통하도록 설치된다.The filtration unit 112 is connected to a filtration gas discharge pipe 114 and a filtration gas discharge valve 116 is installed in the filtration gas discharge pipe 114 to regulate the amount of the filtration gas discharged. The filtration gas discharge pipe (114) is installed to pass through the floating portion (106).

상기 여과부(112)는 실시예와 달리 복수개가 설치되는 것도 가능하다. 이 경우, 상기 여과기체배출관(114)도 복수개가 설치되며, 상기 여과기체배출관(114)은 하나의 메인배출관(미도시)에 수집되어 배출하도록 구성되는 것도 가능하다.A plurality of the filtration units 112 may be provided, unlike the embodiment. In this case, a plurality of the filtration gas discharge pipes 114 may be provided, and the filtration gas discharge pipe 114 may be collected and discharged to one main discharge pipe (not shown).

상기 부유부(106)에는 분진배출관(120)을 통해 분진싸이클론(124)이 연결된다. 상기 분진배출관(120)에는 분진배출밸브(122)가 설치되어 배출되는 분진을 함유한 기체의 양을 조절한다. 상기 분진배출관(120)에 도달한 분진이 기체와 함께 모두 배출될 수 있도록 하기 위해 상기 분진배출관(120)의 직경은 분진배출관 내부의 기체유속(U3)이 분진의 희박상수송속도(Udt, transition velocity to dilute transport)보다 높은 값을 갖도록 선정하여야 하며, 상기 분진배출관(122)이 상기 부유부(106)에 설치되는 높이(H4)와, 그 때의 상기 부유부(106)의 직경(D2)도 이와 동시에 결정된다.A dust cyclone 124 is connected to the floating portion 106 through a dust exhaust pipe 120. A dust discharge valve 122 is installed in the dust discharge pipe 120 to regulate the amount of the dust containing the dust to be discharged. The dust discharge pipe 120, the dust diameter is lean the transport speed of the gas flow rate (U3) inside the dust discharge of dust in the dust discharge tube 120 in order to be able to be discharged together with the gas reaches the (U dt, the height H4 of the dust discharge pipe 122 to the floating portion 106 and the diameter D2 of the floating portion 106 at that time are set to be higher than the transition velocity to dilute transport ) Is also determined at the same time.

상기 분진싸이클론(124)에는 분진을 제거한 기체가 배출되는 싸이클론배기부(126)와, 제거된 분진(12)을 수집하여 배출하는 싸이클론배진부(128)가 설치된다. 상기 싸이클론배진부(128)에는 수집된 분진(12)을 배출을 조절하는 싸이클론배진밸브(130)가 설치될 수 있다.
The dust cyclone 124 is provided with a cyclone discharging portion 126 through which dust is removed and a cyclone discharging portion 128 through which the dust 12 is collected and discharged. The cyclone dispenser 128 may be provided with a cyclone discharge valve 130 for controlling the discharge of collected dust 12.

본 발명에 따른 유동층 필터장치(100)는 기본적으로 상술한 바와 같이 구성된다. 이하, 상기 유동층 필터장치(100)의 작동과정 및 작동원리에 대하여 설명한다.The fluidized bed filter apparatus 100 according to the present invention is basically constructed as described above. Hereinafter, the operation and the operating principle of the fluidized bed filter apparatus 100 will be described.

먼저, 상기 여과기체배출밸브(116)를 열고, 상기 분진배출밸브(122)를 잠근다. 그리고, 상기 대상기체유입관(108)을 통해 대상기체를 주입하며, 대상기체에 의해 상기 유동입자(10)가 유동화되고, 분진(12)은 상기 여과부(112)의 표면에 부착되며 기체만 기체 배출관(30)을 통해 배출된다(여과상태). 이 때, 유동화된 입자는 기체의 부력, 항력과 입자에 가해지는 중력, 기체에 의해 형성된 기포의 움직임에 의해 계속적으로 움직이면서 상기 여과부(112)의 표면에 부착된 분진층과 접촉하여 분진층을 탈락시켜 분진층이 두껍게 형성되는 것을 막을 수 있다.First, the filtration gas discharge valve 116 is opened and the dust discharge valve 122 is closed. Then, the target gas is injected through the target gas inlet pipe 108, the fluidized particle 10 is fluidized by the target gas, the dust 12 is attached to the surface of the filtration part 112, And discharged through the gas discharge pipe 30 (filtration state). At this time, the fluidized particles continuously move by the buoyancy of the gas, the drag force and the gravity acting on the particles, and the movement of the bubble formed by the gas, and contact the dust layer attached to the surface of the filtration part 112, It is possible to prevent the dust layer from being formed thick.

상기 여과부(112) 표면에 부착된 분진층은 굵은 입자의 유동화에 의한 움직임에 의해 탈락되고, 상기 유동화부(102) 하부의 유속이 분진의 종말속도보다 높기 때문에 비산되어 상기 부유부(106)로 부유하게 된다.The dust layer adhering to the surface of the filtration part 112 is separated due to the movement due to fluidization of coarse particles and scattered because the flow velocity of the lower part of the fluidizing part 102 is higher than the end velocity of the dust, .

상기 유동층 필터장치(100) 내부의 분진농도가 높아지면 상기 분진배출관(120)의 분진배출밸브(122)를 연 후 상기 여과기체배출밸브(116)를 잠근다. 이와 같은 작동에 의해 상기 여과부(112)에 부착되어 있던 분진층, 상기 유동입자(10)에 남아있던 분진 및 상기 부유부(106)에 부유하고 있던 분진은 기체유속이 분진의 종말속도보다 높기 때문에 기체들과 함께 상기 분진배출관(120)을 통해 배출되고, 상기 분진싸이클론(124)에 의해 분진(12)은 제거되어 기체만 배출된다(분진제거상태). 분진은 상기 싸이클론배진부(128)를 통해 배출된다. 상기 분진배출관(120)을 통해 분진을 포함한 기체가 배출되는 동안에 상기 대상기체유입관(108)으로 유입되는 기체는 원래의 대상기체를 사용하거나, 별도의 퍼지(purge)용 기체를 사용할 수도 있다.When the dust concentration inside the fluidized bed filter apparatus 100 becomes high, the dust exhaust valve 122 of the dust exhaust pipe 120 is opened and the filter exhaust valve 116 is closed. The dust layer attached to the filtration part 112, the dust remaining in the fluidized particle 10 and the dust floating in the floating part 106 due to the above-described operation can cause the gas velocity to be higher than the end velocity of the dust Therefore, the gas is discharged together with the gases through the dust exhaust pipe 120, and the dust 12 is removed by the dust cyclone 124, and only the gas is discharged (dust removal state). The dust is discharged through the cyclone discharging portion 128. The gas introduced into the target gas inlet pipe 108 during the discharge of the gas including dust through the dust discharge pipe 120 may be an original target gas or a separate purge gas.

그리고, 상기 유동층 필터장치(100) 내부의 분진농도가 감소하면, 상기 여과기체배출밸브(116)를 먼저 열고 상기 분진배출밸브(122)를 잠가서, 원래 조업 상태로 되돌린다.When the dust concentration inside the fluidized bed filter apparatus 100 decreases, the filtrate discharge valve 116 is first opened and the dust discharge valve 122 is locked to return to the original operation state.

상기 유동층 필터장치(100) 내부의 분진농도의 계측은, 상기 부유부(106)에 관찰창을 설치하여 육안으로 관찰하거나, 상기 부유부(106)에 탁도계를 설치하여 분진의 농도를 계측하는 것도 가능하다. 이 경우, 밸브와 탁도계를 이용하여 모든 대상기체의 여과와 분진의 제거를 제어부를 통해 자동화시키는 것도 가능하다. 또는 단순히, 일정시간마다 대상기체 여과와 분진기체 배출을 반복적으로 수행하는 것도 가능하다.The measurement of the dust concentration in the fluidized bed filter apparatus 100 can be performed by observing the suspended section 106 with an observation window by visual observation or by providing a turbidimeter on the suspended section 106 to measure the concentration of the dust It is possible. In this case, it is also possible to use a valve and a turbidimeter to automate the filtration of all target gases and the removal of dust through the control unit. Alternatively, it is also possible to perform the target gas filtration and the dust gas discharge repeatedly at a constant time.

따라서, 상기 유동층 필터장치(100)의 분진배출이 주기적으로 이루어지므로 유동층 필터장치(100)를 복수개 사용하여 분진을 제거하는 동안 다른 유동층 필터를 사용하는 방법으로 연속적인 분진제거가 가능하다.
Accordingly, since the dust discharge of the fluidized bed filter apparatus 100 is periodically performed, continuous dust removal can be performed by using a plurality of fluidized bed filter apparatuses 100 and using other fluidized bed filters while removing dust.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It can be understood that

10: 유동입자 12: 분진
100: 유동층 필터장치 102: 유동화부
104: 대상기체분사관 106: 부유부
108: 대상기체유입관 110: 분사공
112: 여과부 114: 여과기체배출관
116: 여과기체배출밸브 120: 분진배출관
122: 분진배출밸브 124: 분진싸이클론
126: 싸이클론배기부 128: 싸이클론배진부
130: 싸이클론배진밸브10: fluidized particle 12: dust
100: Fluidized bed filtration device 102:
104: Target gas distributing pipe 106: Floating part
108: target gas inlet pipe 110:
112: filtration unit 114: filtration gas discharge pipe
116: Filtration gas discharge valve 120: Dust discharge pipe
122: Dust discharge valve 124: Dust cyclone
126: Cyclone exhaust part 128: Cyclone exhaust part
130: Cyclone Drain Valve

Claims (6)

내부에 공간을 가지고 유동입자가 충진되는 유동화부;
상기 유동화부의 상측에 일체로 연결되어 분진이 부유되는 공간을 가지는 부유부;
상기 유동화부에 상기 유동입자가 유동화되는 최대높이보다 하측에 배치되는 여과부;
상기 유동화부의 하부로 분진을 포함하는 대상기체를 공급하는 대상기체공급부;
상기 여과부와 일체로 연결되어 상기 여과부에 의해 여과된 기체를 배출하는 여과기체배출관;
상기 여과기체배출관에 설치되는 여과기체배출밸브;
상기 유동화부에 설치되는 분진배출관;
상기 분진배출관에 연결되어 배출되는 분진을 포함하는 기체로부터 분진을 분리하는 분진분리부; 및
상기 분진배출관에 설치되어 상기 분진분리부로 공급되는 분진을 포함하는 기체를 단속하는 분진배출밸브를 포함하는 유동층 필터장치.
A fluidizing part in which fluid particles are filled with a space therein;
A floating unit integrally connected to the upper side of the fluidizing unit and having a space in which dust is floating;
A filtration section disposed below the maximum height at which the fluidized particles are fluidized in the fluidization section;
A target gas supply unit for supplying a target gas containing dust to a lower portion of the fluidizing unit;
A filtration gas discharge pipe integrally connected to the filtration unit to discharge the gas filtered by the filtration unit;
A filtration gas discharge valve installed in the filtration gas discharge pipe;
A dust discharge pipe installed in the fluidizing portion;
A dust separating unit connected to the dust exhaust pipe and separating dust from a gas containing dust to be discharged; And
And a dust discharge valve installed in the dust discharge pipe and interrupting a gas including dust supplied to the dust separation unit.
제1항에 있어서, 상기 분진배출밸브와 상기 여과기체배출밸브는 일방이 잠금상태이면 타방이 개방상태인 것을 특징으로 하는 유동층 필터장치.
2. The fluidized-bed filter apparatus according to claim 1, wherein the dust exhaust valve and the filtrate exhaust valve are open when one of the dust exhaust valve and the filtrate exhaust valve is in a locked state.
제1항에 있어서, 상기 부유부는 상측으로 갈수록 단면적이 작아지는 것을 특징으로 하는 유동층 필터장치.
The fluidized-bed filter apparatus according to claim 1, wherein the floating section has a smaller sectional area toward the upper side.
제1항에 있어서, 상기 여과부는 상측으로 갈수록 단면적이 커지는 것을 특징으로 하는 유동층 필터장치.
The fluidized-bed filter apparatus according to claim 1, wherein the filtration unit has a larger cross-sectional area toward the upper side.
제1항에 있어서, 상기 유동입자는 분진과 반응하지 않는 것을 특징으로 하는 유동층 필터장치.
The fluidized bed filter apparatus according to claim 1, wherein the fluidized particles do not react with dust.
제1항 내지 제5항 중 어느 한항의 유동층 필터장치가 적어도 2개 이상을 포함하며, 상기 유동층 필터 장치 중 적어도 1개 이상은 대상기체를 여과시키는 여과상태인 것에 의해 연속적인 대상기체의 여과가 가능한 것을 특징으로 하는 유동층 필터시스템.5. The fluidized bed filtration device according to any one of claims 1 to 5, wherein at least one of the fluidized bed filter devices is a filtration state in which a target gas is filtered, Wherein the fluidized-bed filter system comprises:
KR1020140107055A 2014-08-18 2014-08-18 fluidized bed filtering device KR101554476B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140107055A KR101554476B1 (en) 2014-08-18 2014-08-18 fluidized bed filtering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140107055A KR101554476B1 (en) 2014-08-18 2014-08-18 fluidized bed filtering device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101554476B1 true KR101554476B1 (en) 2015-09-21

Family

ID=54248736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140107055A KR101554476B1 (en) 2014-08-18 2014-08-18 fluidized bed filtering device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101554476B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108883421A (en) * 2016-03-02 2018-11-23 埃科斯普雷技术有限公司 Dedusting filter plant and method
CN115475508A (en) * 2022-09-28 2022-12-16 天津中材工程研究中心有限公司 Method for judging insertion position of SNCR cyclone spray gun and automatic adjusting system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001259329A (en) 2000-03-21 2001-09-25 Kunio Kato Dust collection method using fluidized bed
JP2002267141A (en) 2001-03-08 2002-09-18 Kawasaki Heavy Ind Ltd Method and device for removing clinging matter from fluidized bed
KR100789265B1 (en) 2006-07-26 2008-01-02 학교법인 함주학원 Operation method and process of fluidized bed dust collector for cohesive particles
KR101068517B1 (en) 2008-11-07 2011-09-28 한국에너지기술연구원 Particle Separation Apparatus of Solid Particles using Fluidized Bed

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001259329A (en) 2000-03-21 2001-09-25 Kunio Kato Dust collection method using fluidized bed
JP2002267141A (en) 2001-03-08 2002-09-18 Kawasaki Heavy Ind Ltd Method and device for removing clinging matter from fluidized bed
KR100789265B1 (en) 2006-07-26 2008-01-02 학교법인 함주학원 Operation method and process of fluidized bed dust collector for cohesive particles
KR101068517B1 (en) 2008-11-07 2011-09-28 한국에너지기술연구원 Particle Separation Apparatus of Solid Particles using Fluidized Bed

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108883421A (en) * 2016-03-02 2018-11-23 埃科斯普雷技术有限公司 Dedusting filter plant and method
CN115475508A (en) * 2022-09-28 2022-12-16 天津中材工程研究中心有限公司 Method for judging insertion position of SNCR cyclone spray gun and automatic adjusting system
CN115475508B (en) * 2022-09-28 2024-04-30 天津中材工程研究中心有限公司 Method for judging insertion position of SNCR cyclone spray gun and automatic adjustment system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101287813B (en) Filter plate for a fixed-bed reactor with a co-current gas-liquid downflow
US8303688B2 (en) Filter apparatus and method
EP0475062B2 (en) Pulse cleaning apparatus and method for removing particulates from a high temperature gas
JP5614604B2 (en) Dust removal apparatus and method for large capacity filtration dust collector
TWI419732B (en) Compact two-stage granular moving-bed apparatus
EP3401596B1 (en) Continuous filtering system comprising a moving bed particle layer with adjustable thickness of filtering layer
Chen et al. Filtration of dust particulates using a new filter system with louvers and sublouvers
JP2013176754A (en) High temperature gas filtration system and process for reproducing the system
KR101554476B1 (en) fluidized bed filtering device
KR100998938B1 (en) Operation Method for Filtration Apparatus with Ceramic Candle Filter
CN105727648B (en) Pulse backblowing deashing device and its gas ejector, filter device
CN107019978B (en) Moving granular bed filter, hot gas filtration system and method
JP2020520791A (en) A cloth filter that emits less particulate matter
SE454649B (en) GAS CLEANING FILTERS
KR101779143B1 (en) Arrangements for removing entrained catalyst particulates from a gas
EP2638945A2 (en) Method and device for removing dust particles from reducing gas
CN204200165U (en) The air-out apparatus of underground gasification furnace and underground coal gasification system
RU2283687C1 (en) Filtering plant for cleaning hot gases
RU179836U1 (en) WET GAS CLEANING DEVICE
KR101722987B1 (en) Processes for removing entrained particulates from a gas
Heidenreich Hot gas filters
KR101245319B1 (en) Method for reducing dust from reducing gas
RU2699637C2 (en) Regenerable filter for cleaning steam-gas mixture
KR20000012021U (en) Tar particle separation device in ordination
RU2548092C1 (en) Wet gas scrubbing unit

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant