Способ очистки газа от твердых частиц в магнитном фильтре Советский патент 1989 года по МПК B01D35/06 

1

(21)4222496/31-26

(22)06.04.87

(46) 15.09.89. Бнш. № 34

(71)Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции

(72)М.И.Павлищев, А.Л.Ершов, Л.Н.Малинский, В.З.Фещенко, Ю.М.Барабанов, А.В.Сандуляк, И.Б.Лозин

и А.Р.Степанюк

(53)621.928.8(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 497050, кл. В 03 С 1/00, 1981.

(54)СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ В МАГНИТНОМ ФИЛЬТРЕ

(57)Изобретение относится к технике очистки газов от пыли с помощью магнитных фильтров и позволяет обеспечить непрерывность процесса очистки газа (Г) от твердых частиц и повысить общую эффективность процесса улавливания путем совмещения процесса периодического намагничивания насадки из феррогранул (ФГ) с процессом регенерации насадки промьшочной жидкостью. Дпя этого через слой ФГ насадки одновременно пропускают очищаемый Г и промьшочную жидкость со скоростью не менее 0,5 м/с и одновременно включают внешнее магнитное поле. Создают в слое ФГ напряженность магнитного поля не менее 50 кА/м. Отключают промывочную жидкость через 5-10. мин, затем высуш1вают слой ФГ потоком очищаемого Г. После окончания сушки отключают внешнее магнитное поле и продолжают процесс очистки Г от твердых, частиц за счет остаточной намапшчен- ности ФГ. По изменению гидравлического сопротивления слоя ФГ насадки определяют моменты подачи в слой ФГ промывочной жидкости одновременно С магнитным полем, а также отключения магнитного поля после сушки слоя ФГ. Предпагаемьш способ позволяет осуществить непрерьшный процесс очистки мепкодисперспого аэрозоля также и в период регенерации слоя ФГ насадки без снижения эффективности улавливания.

СП

с

ел

о

4 1чЭ

Изобретение относится к технике очистки газов от пыли с помощью магнитных фильтров и позволяет обеспечить непрерывность процесса очистки газа (Г) от твердых частиц и повысить общую эффективность процесса улавливания путем совмещения процесса периодического намагничивания насадки из феррогранул (ФГ) с процессом регенерации насадки промывочной жидкостью. Для этого через слой ФГ насадки одновременно пропускают очищаемый Г и промывочную жидкость со скоростью не менее 0,5 м/с и одновременно включают внешнее магнитное поле. Создают в слое ФГ напряженность магнитного поля не менее 50 кА/м, отключают промывочную жидкость через 5-10 мин, затем высушивают слой ФГ потоком очищаемого Г. После окончания сушки отключают внешнее магнитное поле и продолжают процесс очистки Г от твердых частиц за счет остаточной намагниченности ФГ. По изменению гидравлического сопротивления слоя ФГ насадки определяют моменты подачи в слой ФГ промывочной жидкости одновременно с магнитным полем, а также отключения магнитного поля после сушки слоя ФГ. Предлагаемый способ позволяет осуществить непрерывный процесс очистки мелкодисперсного аэрозоля также и в период регенерации слоя ФГ насадки без снижения эффективности улавливания.

Изобретение относится к технике очистки гааов от пыпи MarmiTHbiMH фильтрами и может быть использовано в машиностроительной, химической и других областях промышпенности, где требуется очищать технические газы или вентипя щонные воздушные выбросы от твердой дисперсной фазы.

Цэлью изобретения является обеспечение нгп ерывности процесса очистки

газа от твердых частиц и повышение эффективности улавливания.

Способ реализуется, например, в магнитном ф1 .льтре, которьй содержит вертикальный цилиндрический корпус, заполненный феррогранулами, вы- пачиенный, например, из магнитомяг- кого материала - чугуна. Феррограну- лы представляют собой чугунную стружку, размер которой не превг-пичет

0,5-3,0 мм. Феррогранулы могут быть выполнены и из магнитотвердьк материалов.

Намагничивание ферр гранул насад- ки производится кратковременным включением электромагнитной катушки. Одновременно с включением электромагнитной катушки подают в слой ферро- гранул прямотоком или противотоком по отношению к очищаемому газу про- мьшоч1гую жидкость воду со скоростью не менее 0,5 м/с в течение 5-10 мин. Затем отключают промывочную жидкость и высушивают насадку потоком очищае- мого газа, после чего отключают электромагнитную катушку. Индуцированный электромагнитной катушкой магнитный поток создает в слое смочен- глк феррогрануп напряженность магнит ного поля не менее 50 кА/м.

Момент подачи в слой феррогранул промывочной жидкости совместно с включением магнитного поля и отключением магнитного поля, индуцируемо- го электромагнитной катушкой, после осушки слоя феррогранул определяется по изменению в эти моменты гидравлического сопротивления слоя феррогра- лу с помощью и-образногс манометра.

Гидравлическое сопротивление слоя феррогранул в процессе очистки газа меняется периодически и синхрон.чо с .1;1И регенерации слоя феррогранул от допустимой для данног о типа фильт ра и слоя феррогранул величины, зависящей от напорной характеристики газодувки, осуществляющей процесс продузки слоя, до величины гидравлического сопротивления чистого слоя феррогранул или до величины гидравлического сопротивления вьш1е ее не более чем на 20%. Последнее связано с изменением величины пор в слое феррогранул после каждой регенерации слоя.

Пример . Очистка воздуха от твердых частиц сварочного аэрозоля, образующегося при производстве сварочных работ.

Способ осуществляется с помощью магнитного фильтра, который содержит вертикальный цилиндрический корпус диаметром 50 мм и высотой 700 мм, за олненный слоем чугунной стружки с размером частиц 0,5-3,0 мм. Высота засыпки слоя насадки 300 мм. Электромагнитная система фильтра представляет собой четьфе электромагнитных

катушки, надетых на корпус фильтра и соедин.ейных последовательно одна с другой. Основные данные электромагнитной катущки: провод марки ПВ, диаметр обмоточного провода по меди 2,5им, диаметр с изоляцией 4,6 мм, число витков 970, максимальная сила тока, подаваемого на катушку, 25 А.

Габаритные размеры катушки, мм; диаметр наружный 160, высота 120, напряжение питания на катушке до 36 В. Напряженность издаваемого магнитного поля до 200 кА/м. Потребляемая мощность 900 Вт.

Производительность по газу до 80 м /ч.

Сварочный аэрозоль создается электродом УОНИ. Улавливание твердых частиц сварочного аэрозоля ведут на ткань Петрянова типа ФППД-4. Эффективность улавливания оценивают весовым методом на аналитических весах ВЛА-200 м.

Ниже приведены результаты четырех наиболее характерных опытов, иллюстрирующих предлагаемый способ очистки газа от твердых частиц в магнитном фильтре.

Скорости ПРОМЬШОЧНОЙ жидкости - БОДЫ

0,5 м/с, подача в течение 10 мин. Напряженность магнитного поля, создаваемого электромагнитными катушками, 50 кА/м. Продолжительность опыта 30 мин. Эффективность улавливания частиц сварочного аэрозоля 95,6%.

Сравнение результатов опытов 1 и 2 показывает, что использование остаточной намагниченности слоя фер- рогранул позволяет достичь высокой эффективности работы сухого слоя при очистке газа от твердых частиц за счет действия магнитных сил удержания.

Результат опыта 4 свидетельствует о том, что пропускание промывочной жидкости при очистке газа слоем феррогранул за счет их остаточной намагниченности приводит к резкому снижению эффективности улавливания по сравнению с улавливанием с сухим слоем феррогранул в опыте 2.

Результаты опытов 2 И 3 показьша- ют, что применение внешнего магнитного поля в период регенерации с достаточным уровнем напряженности (50 кА/м) обеспечивает эффективность улавливания твердых частиц из газа при регенерации фильтра не ниже эффективности улавливания сухим слоем за счет остаточной намагниченности феррогранул.При выходе за пределы напряженности магнитного поля до уров1« 40 кА/м эффективность уларливания падает на 4-5%, при напряженности магнитного поля 80 кА/м эффективност улав 1ивания остается на уровне эффективности улавливания, соответст- вукицей 50 кА/м.

При уменьшении скорости промьшной жидкости до 0,4 м/с в слое феррогра- нул после промьшки остается часть

уловленных мелкодисперсных частиц, при скорости промьшочной жидкости 0,7 м/с загрязнений в слое феррогранул не остается, как и при скорости 0,5 м/с.

В опытах гидравлическое сопротивление чистого сухого слоя феррогра- нул-чугунной стружки высотой 300 мм 1200-1440 Па.

Допустимое гидравлическое сопротивление слоя феррогранул при продувке слоя феррогранул газодувкой типа ВВД-5 3400 Па. По указанным величина гидравлического сопротивления слоя феррогранул определяется момент подачи в слой феррогранул промывочной жидкости, включение магнитного поля и его откпюче}ше после сушки феррогранул.

Формула изобретения

Способ очистки газа от твердых частиц в магнитном фильтре, включающий пропускание газа через слой периодически намагничиваемых феррогранул отличающийся тем, что, с цепью повышения эффективности улашшвания и обеспечения непрер -- нести процесса очистки газа, в период намагничивания, в слое феррогранул созд.;ууг магнитное поле напряженностью не менее 50 кЛ/м, при этом не преьфащая процесса очистки, у- ществляют подачу промывной воды в тече1гче 5-10 мин со скоростью не менее 0,5 м/с, затрм прекращают подачу промьгеной воды, высушивают слой гранут потоком очищаемого газа, после чего отключают маг1п,тное поле.