[發明專利]一種顆粒除塵過濾器及除塵過濾方法

有效

• 申請號: 201210180811.5
• 申請日: 2012-06-04
• 公開（公告）號: CN102716628A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 宋文立;姚建中;郝麗芳;李俊峰;李昱喆;李松庚;林偉剛;楊崇廣;范垂鋼;都林;王澤
• 申請（專利權）人: 冀州中科能源有限公司;中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: B01D46/34
• 分類號: B01D46/34
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊青

技術領域

本發明涉及顆粒除塵領域，具體地，涉及一種利用固體顆粒物料作為過濾介質用于凈化高溫含塵氣體或者除去熱解氣中粉塵、重質焦油等成分的顆粒除塵過濾器及除塵過濾方法。

背景技術

本領域技術應用范圍內常用的含塵氣體除塵器有：旋風除塵器、布袋除塵器、靜電除塵器等。旋風除塵器是利用離心力從氣體中除去塵粒，該類型除塵器對于10-20μm的灰塵，除塵效率可達95%-98%，但對于小于10μm的灰塵，除塵效率非常低，只能達到60%-80%。布袋除塵器主要是靠外部過濾作用除塵，其除塵效率較高，但是布袋本身強度和耐磨性能較差，導致其壽命較短，需及時更換。靜電除塵器是靠靜電吸引力作用除塵，具有壓降低、無堵塞的優點，但是該類型除塵器要求灰塵本身的比電阻控制在一定范圍內，導致其結構復雜、造價高。而對于顆粒除塵器，一般按床層形式可分為固定床、流化床和移動床。固定床除塵效率較高，但它是一個非穩態過程，隨粉塵在顆粒間孔隙中不斷堆積，會導致壓降增加，除塵效率降低，過濾的氣量也較小，因此必須間歇運行，及時清灰處理。流化床除塵器雖然處理氣體流量較大，可連續運行，但床內流化的氣泡為粉塵提供了通道，使其避開了顆粒對它的捕集，導致除塵效率較低。移動床則兼顧了二者的優點，即可連續運行，又能保證較高的過濾效率。

移動床除塵器是通過顆粒濾料向下移動以達到更新濾料的目的，因此，這種過濾器一般采用垂直床層。根據氣流方向和顆粒移動的方向又可分為逆流式和錯流式。美國Westinghouse公司曾開發了立柱式顆粒移動床過濾器，它采用一短而直的立柱使含塵氣流和移動床內濾料密切接觸。國家電熱工研究院開發了五篩逆流移動床顆粒層過濾器，但是當煤氣與濾料接觸時，可能會因煤氣的溫度降低而出現水蒸汽凝結的現象，水蒸汽的凝結使灰塵對濾料的粘附力大大增強，這將對清灰器中濾料與灰塵的分離造成困難，同時也可能造成濾料在循環供料器處的堵塞。日本采煤研究中心(CMRC)和川崎重工(Kawasaki?Heavy?Industries)聯合開發了移動床顆粒層過濾器，它是采用錯流接觸方式用于熱煤氣除塵，國內清華大學也曾開發了錯流形式的移動床過濾器。但是這種錯流式的過濾器，結構設計較復雜，而且過濾板也需要特殊的設計。

由于煤熱解過程會產生大量焦油，當溫度低于300℃時，一部分重質焦油將析出，當熱解氣通過除塵器凈化時，與除塵介質接觸將使部分重質焦油冷凝并被捕獲，但同時也會造成介質之間的粘結，可能造成死床，系統無法繼續進行。如果溫度較高，又會導致獲得的焦油品質下降；且較高溫度也會導致除塵介質（顆粒）發生軟化，也會導致死床。而且，除塵介質床層的厚度也是影響除塵效率的另一因素，介質層厚則氣體中粉塵被捕集的效率就高，但床層太厚則設備費、能耗又高。

現有的移動床顆粒除塵器主要是去除高溫氣體或者是高溫煤氣中的粉塵，而對于去除熱解氣中夾雜的重質焦油成分則并不適用。當熱解氣中所含焦油成分在遇到冷的顆粒時會冷凝析出并粘結，很容易造成顆粒床層的死床現象；而且現有的移動床顆粒除塵器的顆粒層厚度調節的靈活性也較差，不能根據除塵介質的性質隨時調整料層厚度。

發明內容

本發明的目的旨在提供一種顆粒除塵過濾器及除塵過濾方法，該顆粒除塵過濾器是利用固體顆粒物料作為過濾介質用以凈化高溫含塵氣體或者去除熱解氣中的粉塵、重質焦油等成分，具有結構簡單，床層壓降小等優點。

本發明的顆粒除塵過濾器，包括：除塵過濾器主體、進氣系統以及出氣口8和出料口9；

其中，所述除塵過濾器主體部分由過濾器殼體4及內構件構成，所述內構件由塔形擋板組5構成，設置于過濾器殼體4內部，所述的塔形擋板組5之間形成的環形空隙；

所述進氣系統由進氣口6和進氣管道7構成；其中，進氣管道7呈彎曲狀，設置于過濾器殼體4下部側壁，其出氣端伸入塔形擋板組5下方；

所述出氣口8設置于過濾器殼體4上部側壁；所述出料口9設置于過濾器殼體4下部側壁的底部。

作為上述技術方案的一種改進，本發明的顆粒除塵過濾器還包括進料系統，所述進料系統由料層高度調節桿1、內筒2及進料口3構成；所述內筒2位于過濾器殼體4上方外筒內部，內筒2上部連接高度調節桿1，外側壁連接進料口3。

作為上述技術方案的一種改進，所述過濾器殼體4上部呈圓柱形，下部呈圓錐形。

作為上述技術方案的又一種改進，所述塔形擋板組5的每層擋板的上部直徑要小于上一層擋板的下部直徑。

作為上述技術方案的再一種改進，所述塔形擋板組5的每層擋板的水平傾角β大于從進料口3通入的固體顆粒的堆積角α。