高温颗粒过滤器去除工艺气体中的粉尘

高温颗粒过滤器去除工艺气体中的粉尘

Yu.V. Krasovitskii,1E. V. Romanyuk, N. V. Piglovskii, and R. F. Galiakhmetov

摘要：

本文论述了颗粒过滤器去除工艺气体中粉尘的方法。描述了中试装置的工艺流程图。展示了高温清洗过滤元件的应用领域。

关键词：高温除尘（去除）；中试装置；过滤元件；

随着气态媒介夹带的热负荷和温度的增加，粉尘在设备工作空间中急剧上升,达到,例如在KS-type炉煅烧的黄铁矿，在7000-7400 kg/天。超过20%的灰尘收集到含热体表面,然后排放到大气中。灰尘的挥发(干馏)是高度分散固体颗粒的来源，90%的颗粒小于2 μm [1]

灰尘粘在过热器蒸汽管，蒸发仪和省煤器上，从而降低蒸汽输出锅炉机组和废气热量的利用的能力。在这种情况下，粉尘在气体流道的阻力上升，排气扇的引流能力和主要工艺设备的运营效率下降。此外，在该地区的当地企业和住宅小区内，有毒粉尘排放浓度超过允许的卫生标准。

类似的情况，观察到在高温情况下含硫高的残余油料在高压下能流化催化裂解甲烷。在这些情况下,电除尘过滤装置(电除尘器)、湍流文丘里洗涤塔(洗净器)和布袋过滤器不能提供适合粉尘气流净化的条件。颗粒过滤器可用于解决这个问题[2-4]。

本项目专门设计的高温烟气清洗的原理图如图-1。

图1 高温烟气净化厂试验的示意图：a，b）弄脏和清理烟道气；c）水；d）污泥；e）过滤；f）组合空气；1）电炉；2，3，4）垂直，连续和平行，水平颗粒床；5）蠕虫洗涤器；6）离心机；7）风机；8）电位计。

这个颗粒床可以清除拥有各种理化参数与纵向、横向、连续、平行的粉尘气流。

在真实粉尘气流的实验中，石英砂颗粒的大小在0.5到5 mm之间，床层厚度（高度）在20到150 mm之间，滤过率（速度）0.2到0.7 m/s之间。因为自动筛选（移动过滤器）加速和增加降水粒子形成的惯性作用，使这些条件能提高清洗效率。所获得的数据支持较早制定颗粒床和气溶胶过滤过程[5-7]的插值模型的有效性的分析和预测的结论。

当使用0.5-1.0 mm的沙子时，效率最高。然而，由这样一小部分组成的床体，产生了很高的水力阻力，因此床体厚度必须小，装置的复杂设计，减少了过滤周期，并急剧提高粉尘输送能力。在3-5 mm部分，粉尘捕集效率不超过70％。这不符合技术和卫生标准。因此，最佳的结果对应的部分为1

提高过滤（滤液流量）速度0.5 m/s以上是不可取的，因为这会导致时间缩短而处理效率没有明显增加现象。

各种过滤材料的再生计划的比较表明，最适合工业条件的是石英砂在力学条件下混合床干燥或离心脱水，同时用清水冲洗。机械搅拌的再生效果，可以通过出售部分的颗粒物质，也导致失效的自动筛选

过滤材料的垂直位置，是特别有效的，因为在这种情况下，其去除再生和清洁材料的装置在重力作用下减少夹带颗粒床颗粒。连续处置床位是不适宜的，因为水力阻力急剧增加并没有使效率显著增加[8]。

信息是可以的[9]对于使用碎耐火砖，瓷，陶瓷晶粒尺寸0.6-8毫米，在流动速度0.24-1 m/s来清洗烟道气体尘埃气体，温度可达520°C。

用绑定结构，如陶瓷，多孔材料，玻璃和碳烧结颗粒等的颗粒床过滤器，被成功地用于清洗少量的高温气体。绑定结构的颗粒床过滤器安装在单独的外壳或过程仪器（流化床，干燥和煅烧炉，反应釜等）上。

陶瓷，碟子，或盘子生产于烧结玻璃体状的黏土颗粒（粘土），石英砂，石棉，或其他天然矿物。黏土颗粒具有非球形的形状和非常粗糙的表面。粘结剂（硅酸盐玻璃，膨润土，磷酸铝等）被添加到他们需要的量仅仅粘附在接触点的颗粒上。

多孔陶瓷制品是脆弱的。为了提高他们的强度，材料盒（件）的壁被做的相当厚（6-10 mm，有时甚至更厚），但他们的水力阻力也增大了。材料盒一般0.5-1.2 m长，50-80 mm，有35-55％的总孔隙度，最终抗压强度为15-25 MN/m2（150-250 kgf/cm2），和最终的弯曲强度4-15 MN/m2（40 - 150 kgf/cm2）。陶瓷在900〜1300°C被烧制。

过滤速度，取决于陶瓷类型，灰尘的浓度和属性，压力保留等系统，本系统过滤速度0.01-0.5 m/s。

陶瓷过滤器净化仪器内部工艺气体（裂解气，合成氨生产硝酸和其他气体的催化）在气体供应系统（清洗天然或合成气体），用于清洗酸雾，在喷漆系统，压缩空气去除压缩气体（氯气，二氧化碳），粉尘等。

净化天然气管道系统中的天然和合成的可燃气体，在压力下，最好是用较短的元件（可达0.5 m），并增加用气负荷450 N/m2（45 mm水过滤器初阻力）3.2 KN/M2（320 mm水柱）。该过滤器由64个元件组成，增强自我封闭的卡口接缝。

鲁奇使用多孔陶瓷的滤筒诱捕发光体酸（硫酸）雾。过滤速度为0.3 /s。然而，真正毛孔内的气体速度较高，如此重要的夹带滴尺寸大于最初观察。机械压降圈封安装，以防止夹带。自清洗过滤器的阻力1-3.4 KN/M2（310-340 mm水柱），清洗效率为98.0-99.5％。清洗效率非常低，在接触硫酸雾诱捕时。过滤器经常堵塞，需要更换。酸雾在通过大孔过滤器的速度1.5 m/s，阻力（220-260 mm水柱）2.2-2.6 KN/M2，粒子的捕集效率为91.5-98％。捕集效率下降，因为酸性下降越来越快，被惯性力困扰。

玻璃和碳折流板产生于烧结的石英和碳。纯（无灰）碳或焦炭，机械强度和耐碱和酸的腐蚀，包括氢氟酸和氟酸多孔碳制成的过滤器。多孔碳制成的过滤器在材料盒的形成被用于清洗含有高频气体除尘铀工业的热气体。他们一般都安装在反应堆内，干燥和煅烧炉，并在二次范围内的其他设备。碳材料在高温下耐强氧化强度不够。

陶瓷（金属纤维增强陶瓷）过滤器广泛用于高温气体流的粉状产品，如粉状

作为热载体清洁核能反应堆，并设立循环回路，紧急气催化剂。他们也使用CO

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体排放到大气系统。对于核反应堆，使用了铬钢和其他用途的元素，铜牌。