[其他]氣體過濾系統

無效

• 申請號: 87107268
• 申請日: 1987-12-05
• 公開（公告）號: CN87107268A
• 公開（公告）日: 1988-06-15
• 發明（設計）人: 伯納德·萊布魯恩;阿萊克桑德·庫夫拉特·迪斯沃格尼斯
• 申請（專利權）人: 法國電力公司
• 主分類號: B01D23/16
• 分類號: B01D23/16;B01D23/20
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 李毅

本發明涉及對以低速通過一層過濾介質的氣態流體的過濾，更具體地說就是對大質量單位流量氣態流體的過濾。

眾所周知，過濾效率主要取決于所用過濾介質的性質和顆粒粒度，以及由過濾介質構成的水平或其它種濾床的厚度。

在對某些充滿顆粒的氣體排出到大氣中之前進行過濾的應用中，始終保持濾床的厚度是很關鍵的。濾床厚度的減少可能導致過濾效率的降低，還會導致所用過濾器特性的不利變化，這些現象對過濾系統的周圍環境產生了不容忽視的有害作用。

對安全裝置中裝有加壓水類型的核反應堆來講，情況尤其是這樣。雖然發生嚴重事故的或然率極小，但人們仍然試圖避免使密封性能產生可能由于內部壓力過高所引起的無法逆轉的有害作用，所以必須配備與反應堆密封容器連接的裝置，目的是使產生的氣體膨脹并過濾，以消除破壞密封容器的任何危險。

應當記住，在上述的這類應用中，操作條件是特別惡劣的。待過濾的氣體混合物（含有空氣、二氧化碳、水蒸汽、一氧化碳和帶有懸浮粒的氣體）在發生事故時，將以140℃的溫度、5巴的絕對壓力和高達3.5kg/S的質量單位流量沖出容器。進入過濾系統的大質量單位流量氣體混合物首先進行膨脹（達到1.1巴對壓力），然后由過濾介質進行過濾，在過濾介質層的進口和出口側，氣體混合物的速度較高，但在通過過濾床時速度較低。

我們已在實驗室中以較小的規模進行了多次實驗，以便對這些情況進行評估。

1985年10月底在美國俄亥州哥倫布舉行的一次國際學術會議的一份出版物報導過一特別有趣的實驗室實驗。

作為PITEAS研究和開發計劃的一部分，該實驗室研制了一種砂質過濾器，并對它進行了許多實驗，其中的待過濾氣體的特性是變化的。

通過在過濾系統的進口和出口側取樣的辦法，這些實驗即能說明實驗室中的一種砂質過濾介質〔其平均砂粒粒度（大約為0.7mm）和深度（大約800mm）與所要求的特性是適合的〕的效率。

所使用的過濾系統包括一圓柱形玻璃外殼，其直徑大約為1m，外殼的頂部有一進氣管，底部有一出氣管。這些垂直管與外殼主體是同心的。外殼中有一層細砂，構成一深度為800mm的水平砂床。當然，必須有過濾介質的支承物和收集已過濾氣體并將其送至出口處的裝置。

置于砂層下的支承物按順序排列有：

-一個50mm深的“支承”砂層，砂粒平均粒度大大超過過濾介質的平均粒度（大約為2mm），

-一個金屬篩，篩孔尺寸小于支承層中砂粒的平均粒度，

-電鍍的鋼，由商業上常見的軋制型材以機械方式支承。

回收的手段是在外殼底部，在鋼和底壁之間形成一個自由空間。自底壁處伸出一過濾氣體出口。

然而，試圖將這種砂質過濾器的設計擴展成實際大小的過濾系統將會出現許多不足之處。

首先，由于有支承砂層，將會使過濾器添料有關的操作變得復雜起來，因為要保證過濾介質具有恒定的厚度，無疑意味著要保證支承層具有恒定的厚度。此外，在添入過濾介質之后，不可能檢查此厚度（只能局部地核查出支承層的厚度）。這是一個最主要的缺陷，因為沒有準確厚度的支承層是不行的。

其次，由于在底部需要有回收濾過的氣體的自由空間，將會帶來毀壞過濾介質支承系統的不容忽視的危險，這是因為不能保證支承構件的金屬件不會最終由于過濾介質的沉積現象或化學相互作用而受到腐蝕。盡管這種腐蝕并非一定發生，但不得不予以考慮，因為這種腐蝕會帶來使過濾介質的支承構件在中期或長期使用后毀壞，從而導致過濾器損壞。

可以考慮在底部的自由空間中填充砂粒以消除毀壞的危險，但這將對氣體的回收（壓力頭損失，在出口處的速度增加不夠多），構件的重量（大約增加70噸重），當然還有成本（砂本身的成本，以及必要的加強機械支承物的成本）帶來的不良后果。

還可以考慮采用並修改水過濾器中使用的技術，某些這類過濾器裝有一種類似于上述砂粒的粒狀材料的過濾介質。