本發(fā)明涉及含塵氣體過濾技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種傾斜顆粒床過濾裝置及方法。
背景技術(shù)：
冶金、化工、能源等工業(yè)生產(chǎn)中，常常產(chǎn)生含粘性塵粒的高溫煙氣，如焦油氣、含低熔點金屬粉塵廢氣等。降低煙氣溫度使粘性塵粒凝固再過濾時該類煙氣凈化的主要方式，包括濕法除塵、旋風除塵、靜電除塵、袋式過濾除塵、燒結(jié)多孔金屬過濾除塵、多孔陶瓷過濾除塵等。上述方法煙氣凈化與余熱回收分離，降溫凈化釋放的熱量未得到回收利用。顆粒層過濾除塵技術(shù)兼顧了無法兼顧除塵效率與余熱回收，同時可防止粘性粉塵堵塞。
目前常見的顆粒層過濾除塵有固定床和移動床兩種方式。固定床過濾器需采用置換法或反吹法對濾料進行清灰，只能間歇式運行。移動床顆粒層過濾器通過顆粒濾料向下移動以達到更新濾料的目的，適合于連續(xù)生產(chǎn)運行；由于濾料向下移動過程中顆粒之間發(fā)生相對移動，會引起粉塵揚析，降低過濾器過濾效率。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種傾斜顆粒床過濾裝置及方法，兼具固定顆粒層過濾高除塵效率和移動顆粒層過濾連續(xù)清灰的特點，適用于化工、冶金、電力等企業(yè)所產(chǎn)生的含粘性塵粒高溫氣體的處理。
該裝置包括濾料顆粒進料斗、傾斜過濾床體、移動濾料層排料口、靜止濾料層排料口、排料板和移動鏈條，濾料顆粒進料斗位于傾斜過濾床體上部，移動濾料層排料口和靜止濾料層排料口位于傾斜過濾床體底部，排料板位于靜止濾料層排料口底部，移動鏈條位于移動濾料層排料口底部，傾斜過濾床體上設(shè)置靜止濾料層，靜止濾料層上部為移動濾料層。
其中，傾斜過濾床體傾斜角度與濾料休止角相同。
傾斜過濾床體為多孔板、百葉柵或由多孔磚砌成。
移動濾料層和靜止濾料層之間自然形成，或采用物理方式隔開。
采用該傾斜顆粒床過濾裝置進行過濾的方法，具體為：將濾料由濾料顆粒進料斗裝入傾斜過濾床體，自然堆積于傾斜過濾床體上形成靜止濾料層和移動濾料層；含塵氣體由上而下依次穿過移動濾料層和靜止濾料層進行過濾，在移動濾料層上形成的粉塵濾餅隨移動濾料層濾料顆粒流動通過移動濾料層排料口排出床層，從而實現(xiàn)濾料更新和濾層清灰。
移動濾料層濾料間歇或連續(xù)流動。
傾斜過濾床體上的濾料顆粒分為兩層或兩層以上。
傾斜過濾床體上的濾料顆粒為單一組分，或采用粒徑、密度不同的多組分混合物。
該裝置工作時靜止濾料層濾料不流動。
本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：
該傾斜顆粒床結(jié)合了固定顆粒床過濾效率高和移動顆粒床可連續(xù)運行的優(yōu)點，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。同時，粉塵濾餅在濾料表面形成，濾餅在重力作用下流動實現(xiàn)濾料更新，適用于含粘性塵粒煙氣。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的傾斜顆粒床過濾裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
其中：1-濾料顆粒進料斗；2-傾斜過濾床體；3-移動濾料層排料口；4-靜止濾料層排料口；5-排料板；6-移動鏈條。
具體實施方式
為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細描述。
本發(fā)明提供一種傾斜顆粒床過濾裝置及方法。
如圖1所示，該裝置中濾料顆粒進料斗1位于傾斜過濾床體2上部，移動濾料層排料口3和靜止濾料層排料口4位于傾斜過濾床體2底部，排料板5位于靜止濾料層排料口4底部，移動鏈條6位于移動濾料層排料口3底部，傾斜過濾床體2上設(shè)置靜止濾料層，靜止濾料層上部為移動濾料層。
其中，傾斜過濾床體2傾斜角度α與濾料休止角相同。
該裝置工作過程：將傾斜顆粒床過濾裝置安裝于高溫煙氣管道上，含塵高溫煙氣從傾斜床表面穿過濾料層，粘性粉塵被濾料顆粒捕集，在過濾層表面(位于移動濾料層)形成濾餅。隨著過濾進行，濾餅逐漸加大，過濾阻力增加。待阻力增至設(shè)定值時，含濾餅的濾料層上部顆粒(移動濾料層)通過移動鏈條運動向下滑動并排出床層，進料斗中濾料補充到床層，實現(xiàn)床層濾料更新。排出床層的濾料顆粒可經(jīng)清灰再生后再次裝入進料料斗，重復(fù)使用。
移動濾料層捕獲絕大部分塵粒，靜止濾料層對粉塵起進一步過濾作用。待長時間運行后，才打開靜止濾料層排料口，對靜止濾料層濾料進行更換。
該裝置底部移動鏈條可連續(xù)運動，即移動濾料層顆?？蛇B續(xù)流動；可設(shè)置兩個以上的排料口，即可將濾料床層分為多層；濾料顆?？刹捎枚嘟M分顆?；旌衔铮旌项w粒在重力流動作用下大顆粒在床層上部，小顆粒在床層下部，自然形成一定粒徑分布的顆粒床層，提高過濾裝置過濾效率。
以某廠18500kva硅鋼礦熱爐煙氣示范裝置為例，從總煙氣55000nm3/h中引出4000nm3/h通過顆粒床過濾示范裝置，煙氣溫度550～650℃，煙氣中粉塵含有sio2(熔點1726℃)、4pb·sio2(熔點726℃)、2pb·sio2(熔點763℃)、cus·pbs(熔點540℃)等，當煙氣中含有接近熔點的金屬化合物時，積灰呈現(xiàn)粘結(jié)性。粉塵濃度約50g/m3，粒徑分布0～0.1μm(11％)，0.1～0.5μm(62.5％)，0.5～1μm(18.2％)，1～10μm(6.6％)，>10μm(1.3％)。
采用傾斜式移動顆粒床過濾裝置。過濾裝置如圖1所示，傾斜過濾床體2采用多孔磚砌成，床體高2.5米、寬2米，傾斜角25°。在過濾床上部安裝濾料顆粒進料斗1，底部安裝移動濾料層排列口3和靜止濾料層排料口4。濾料顆粒為耐高溫陶瓷材料，平均粒徑2mm，球形度85％。濾料顆粒從頂部進料斗裝入過濾床，在重力作用下自然堆積于堆積床上，形成傾斜的過濾層，過濾層厚度10cm。過濾層上部為移動濾料層，其流動過程通過安裝于移動濾料層排料口3底部的移動鏈條6運動控制，移動濾料層厚度4cm；過濾層下部為靜止濾料層，過濾裝置工作時靜止濾料層濾料不流動，固定濾料層厚度6cm。經(jīng)計算和實驗測試，粉塵過濾效率可達到99％。
過濾裝置水平安裝于高溫煙氣管道上，管道擴口后與過濾裝置通過法蘭連接。含塵高溫煙氣從傾斜床表面穿過濾料層，粘性粉塵被濾料顆粒捕集，在過濾層表面形成濾餅。隨著濾層深入，煙氣越來越干凈，床層中粉塵也越來越少。過濾器工作一段時間后，濾餅逐漸加大，過濾阻力增加。
通過壓力計測量過濾裝置前后煙氣壓力值。待阻力增至設(shè)定高值(500pa)時，含濾餅的濾料層上部顆粒(移動濾料層)通過移動鏈條運動向下滑動并排出床層，進料斗中濾料補充到床層，實現(xiàn)床層濾料更新。排出床層的濾料顆粒冷卻后，通過振動篩分機將灰塵清除再生，再次由輸送帶裝入進料料斗，重復(fù)使用。
濾層經(jīng)較長時間運行后，靜止濾料層內(nèi)也會存在粉塵，這時即使移動層濾料更新，床層阻力仍然高于設(shè)定低值(200pa)，則打開排料板5，更新靜止層濾料顆粒。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。