Фильтр для очистки газов от сажи Советский патент 1981 года по МПК B01D46/30 

I

Изобретение относится к устройствам для улавливания пыли и может найти применение в отрасли по,производству сажи для выделения ее из сажевого аэрозоля.

Известен зернистый фильтр, содержащий секции, включающие камеры запьшенного и очищенного газов, между которыми размещен слой зернистого материала из песка, гравия, резины, винипласта, графита, древесных опилок, коллекторы для подачи запыленного и отвода очищенного газов и устройства для регенерации зернистого материала .

Недостатками такого фильтра являются возможность загрязнения улавливаемого из газов целевого продукта сажи частицами слоя, наличие которых в саже не допускается действуюпщм ГОСТ, а,также низкая эффективность очистки газов от саяси.

Целью изобретения является повышение эффективности сажеулавливания

И обеспечение-чистоты выделяемой сажи.

Цель достигается тем, что между коллектором запыленного газа и камерой запыленного газа со слоем .зернистого материала установлена соосно с ней циклонная .фрркамера, выполненная, например, в виде стакана, открытого в камеру запыленного газа и соединенного тангенциальным па10трубком с коллектором запыленного газа, причем диаметр форкамеры (меньшая сторона форкамеры в виде параллелепипеда) d (0,2-1,0)1),где1)диаметр камеры запыленного газа

15 (меньшая сторона камеры завьшенного газа в виде параллелепипеда).

Отношение высоты зернистого слоя, выполненного из сухих сажевых гранул, к высоте камеры запыленного га30за ( il /Н ,) предпочтительно составляет 0,1-0,5.

Коллектор запыленного газа может быть выполнен в виде канала пере3менного по длине сечения с конфузорными участками, соединенными с тангенциальными входными патрубками форкамер щелевидньми окнами, которые расположены в вертикальных плоскостях меньших оснований каждого конфузопричем угол конфузорности сосра, тавляет 10-80°. Установка между коллектором и камерой запьшенного газа циклонной форкамеры позволяет обеспечить предварительную коагуляцию аэрозоля, укрупнение сажевых агрегатов частиц, что дает возможность в свою очередь, повысить скорость фильтрации аэрозоля, уменьшить габариты фильтра и сократить затраты на выделение сажи из аэрозоля. Диаметр циклонной каме.ры принимается равным минимальной ве личине р,2 35 при малых концентрациях сажи в запыленном газе (аэрозоле) и высокой дисперсности частиц, когда н обходимо обеспечить высокую скорость закрутки потока перед камерой запыленного газа. Однако применение форкамеры диаметром меньше О,21)нецелесообразно, так как это ведет к повышению гидравлического сопротивления форкамеры и разрушению поверхностног слоя сухих сажевых гранул вихрем запыленного газа. При высокой концентрации сажи в аэрозоле, когда идет интенсивно проц коагуляции аэрозоля, диаметр форкаме ры может достигать величины . Отношение высоты слоя зернистого материала к высоте камеры запьшенного газа С 1/Н ) составляет 0,1-0,5, причем при ,1 не исключен уно гранул из слоя при его регенерации, а при ,5 затруднена регенерация слоя при малой скорости газа регенерации J увеличение скорости газа регенерации слоя не исключает разрушения гранул. Выполнение коллектора заполненного газа в виде канала переменного по длине.сечения с конфузорными участками, соединенными с тангенциальными входными патрубками форкамер щеле видными окнами, которые расположены в вертикальных плоскостях меньших ос нований каждого конфузора, позволяет выделить л фильтр сажу из высококонц трированного аэрозоля, так как при этом используется инерционный эффект когда большая часть сажевых частиц проскакивает щелевидные окна и отводится из коллектора запьшенного газа С частью аэрозоля через его выходной патрубок. Угол конфузорности , равен Ю при высокой концентрации сажи в аэрозоле и 80 при низкой концентрации сажи в аэрозоле. Применение d ICPнецелесообразно так как при этом резко возрастает гидравлическое сопротивление коллектора запыленного газа, аС 780 также нецелесообразно, так как приводит к повьшгению давления газа рггенерации слоя. На фиг. 1 изображен предлагаемый фильтр с цилиндрическими секциями и форкамерами, вид сбоку; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. IJ на-фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 фильтр с секциями и форкамерами в виде параллелепипеда, вид сбоку; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 5, Фильтр содержит входной патрубок 1, коллектор. 2 запьшенного газа, в вертикальной плоскости конфузорных .. участков J которого расположены окна 4, соединенные с форкамерами 5, установленными на одной оси с секциями 6 фильтра. Каждая секция 6 разделена на камеры 7 и 8 соответственно запыленного и очищенного газов слоем 9 сухих сажевых гранул, расположенных на несущей сетке 10. Камеры 8 соединены дроссельными заслонками 11 с пневмоприводами и устройствами автоматического управления с коллектором 12 чистого газа и коллектором 13 газа регенерации слоя с вентилятором 14. Коллектор 2 заканчивается патрубком 15 для вывода сажи, а форкамеры 5 снабжены люками 16 для загрузки сухих сажевых гранул в слой. Сажевый аэрозоль подают через патрубок 1 в коллектор 2 со скоростью 20-30 м/сек. В участках 3 этого коллектора скорость потока аэрозоля возрастает и в вертикальной плоскости меньших оснований каждого конфузора достигает 30-40 м/сек. При этом часть аэрозоля из коллектора 2 подают через окна 4 в форкамеры 5, из которых аэрозоль в ввде поступательного сверху вниз (при прямоугольном сечении форкамеры) или поступатель-. но-вращательного потока ( при цилиндрической форме форкамеры) направляют в секции 6 фильтра. В секциях 6, разделенных на камеры 7 и 8 зернистым слоем 9 сажевьк гранул диаметром 1-2 мм, насыпной плотностью 300-600 кг/м и высотой 100-200 мм, аэрозоль пропускают со скоростью 0,1-0,8 м/с сверху вниз через слой 9j расположенный на сетке 10. При этом сажевые агрегаты частиц вьщеляют в слое сухих сажевых гранул, а очищенный газ через камеры 8 и заслонки 11 отводят в коллектор 12. Регенерацию слоя 9 о.существляют через 10-60 мин по мере запьшения его сажевыми агрегатам частиц, выде ляемыми из аэрозоля. При этом заслон ку 1 1 , соединяющую камеру 8 с коллектором 12, закрьшают, а заслонку, которая соединяет камеру 8 с коллектором 13, открывают. Очищенный газ из коллектора 12 подают вентилятором 14 через коллектор 13 и заслонку 11 в камеру 8 под сетку 10.. Применение этой сетки с ячейками 0,1-0,2 мм позволяет равномерно распределить газ регенерации по объему слоя 9. При скорости этого газа в слое, равной 0,3-0,6 м/с, выделенную в сло 9 сажу удаляют из камеры 7 через фор камеру 5 и окно 4 в коллектор 2 в те чение 30-60 с. Далее заслонку 11, , соединякмцую камеру 8 с коллектором 1 закрывают, а заслонку, которая соединяет камеру 8 с коллектором 12, открывают. После этого регенерацию слоя 9 осуществляют в следующей секции фильтра. Сажу, удаленную из слоя при его регенерации, выводят из коллектора 2 с частью газа (10-15% от общего расхода аэрозоля) через па. трубок 15 и направляют на грануляцию. По мере необходимости для поддержания высоты слоя 9, равной 100200 мм, через люк 16 в верхней крышке форкамеры 5 в момент регенерации этого слоя в него загружают сухие са жевые гранулы. 7 Формула изобретения 1. Фильтр для очистки газовh от сажи, содержащий секции, включающие камеры запыленного и очищенного газов, между которыми размещен слой зернистого материала, коллекторы для подачи запыленного и отвода очищенного газов и устройства для регенерации зернистого материала, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сажеулавливания и обеспечения чистоты выделяемой сажи, каждая секция снабжена форкамерой, расположенной между коллектором запыленного газа и камерой запыленного Гчза. 2. Фильтр поп. ), отличающийся ем, что форкамера выполнена в виде стакана, отношение диаметра которого к диаметру камеры запыленного газа составляет 0,2-1,0. 3. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что форкамера и камера запыленного газа выпо.лнены в виде параллелепипедов с отношением меньшей стороны форкамеры к меньшей стороне камеры запыленного газа 0,2-1,0. 4.Фильтр по п. I, отличающийся тем, что.отношение высоты слоя зернистого материала к высоте камеры запыленного газа составляет 0,1-6,5. 5.Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что коллектор за- . пыленного газа выполнен в виде канала переменного по длине сечения. Источники инфорМ(аций, пр шятые во внимание при экспертизе 1. Ужов В.Н.Мягков Б.Ц. Очистка промышленных газов фильтрами. М., Химия, 1970, с. 270, рис. VV , 6.

Очищбннии

CosKff

fj

LiJL

.б