论文部分内容阅读
高温烟气除尘技术在能源工业和环境保护领域越来重要。在包括陶瓷管过滤器、陶瓷微孔过滤器、金属微孔过滤器、颗粒床过滤器等众多过滤技术中，颗粒床以其廉价、耐高温等优势被国内外公认为高温除尘领域最具发展潜力的技术之一。普通颗粒床过滤器对于微米及亚微米烟尘的过滤效果不理想，这一缺陷限制了颗粒床过滤器在一些高要求领域的应用，如IGCC、BGF等。颗粒床对微米及亚微米烟尘的过滤主要靠在颗粒床表面形成的粉饼进行，利用这一特性，在普通颗粒床表面添加一层人工粉体层滤膜后将能有效的提高颗粒床对微米及亚微米细颗粒烟尘粒子的过滤效果。本文根据这一构想，进行了流化选料研究和过滤特性研究（过滤研究对象为粒径为0.355~0.6mm厚20mm的海砂+150~250目石英砂粉体层组成的粉体滤膜颗粒床），主要结论如下：（1）0.355~0.5mm海砂与150~200目石英砂粉、0.355~0.5mm海砂与200~250目石英砂粉、0.5~0.6mm海砂与150~200目石英砂粉能组成滤料对，对滤料共同流化清灰后，粉体层滤膜不被完全破坏，还能形成有效滤膜覆盖。（2）添加粉体层滤膜能有效提高颗粒床对微米及亚微米烟尘的过滤效率，且过滤效率随粉体厚度的增加而增加。单层海砂颗粒在添加3.0mm厚150~200目的粉体层滤膜后，在过滤速度为0.1m/s时，平均体积过滤效率由42.587%提高至96.240%；PM2.5的体积过滤效率由32.125%提高到95.841%；PM1.0体积过滤效率由30.216%提高到94.485%。（3）降低粉体层滤膜颗粒粒径，选择合适的过滤速度能有效提高粉体颗粒床对微米及亚微米烟尘的过滤效率。带3.0mm厚200~250目粉体层滤膜的颗粒床在0.07m/s的过滤速度下达到最高过滤效率，平均体积过滤效率为99.786%；PM2.5的体积过滤效率为99.676%；PM1.0体积过滤效率为99.445%。（4）过滤效率随过滤时间的增加而不断增高，在高浓度烟尘中过滤效率的增加速率要快于对低浓度烟尘的过滤。在0.07m/s的过滤速度下，带3.0mm厚200~250目粉体层滤膜颗粒床在过滤后期，体积过滤效率能达到99.995%以上，PM2.5的体积过滤效率能达到99.981%以上；PM1.0体积过滤效率达到99.882%以上。（5）MPPS的过滤效率的变化趋势与总过滤效率变化趋势一致。MPPS与粉体层滤膜的厚度、过滤时间成反比；与过滤速度、粉体层滤膜粒径成正比。（6）过滤过程中，洁净床压降与粉体层滤膜厚度、过滤速度呈正比；与粉体层滤膜粒径成反比；随着过滤时间的增加，床层压降不断增加，在过滤效率下降后，压降增幅变缓（7）预过滤层的存在能提高过滤效率，降低压降增加幅度，提高颗粒床的使用率，节约成本。