Достаточная степень очистки промышленных газов в мировой практике достигается в настоящее время в фильтрах со стеклотканевыми рукавами. В этой области достигнуты определенные успехи, но и тканевые рукавные фильтры имеют серьезные недостатки. Низкая скорость фильтрации, высокая удельная металлоемкость установок, колоссальные затраты на приобретение, монтаж новых комплектов и демонтаж изношенных рукавов (операции, неподдающиеся механизации), при этом переменная во времени эффективность фильтрации аэрозоля из-за дефектов хотя бы одного-двух рукавов из 4000–5000 штук в одной установке,— это далеко неполный их перечень. Испытания опытных установок фильтров со стационарным слоем пористых углеродных гранул в производстве различных марок технического углерода, результаты экспериментальных исследований процесса фильтрации промышленных высокодисперсных сажевых аэрозолей в зернистых фильтрах со всей очевидностью показали их преимущества в сравнении с рукавными фильтрами. Результаты экспериментальных исследований В качестве исходных данных для проектирования опытных установок фильтров со стационарным слоем пористых углеродных гранул были приняты результаты исследований на модельной установке элемента зернистого фильтра. Результаты испытаний опытных установок с фильтрующей поверхностью 8 м2, 35 м2 и 85 м2 в производстве технического углерода при фильтрации высокодисперсного аэрозоля с дисперсным составом по рис. 1 ~1~ представлены в табл. 1 ~4~. Восьмисекционные фильтры ФНС-8/8 и ФНС-35/16х2 были испытаны в производстве печных марок технического углерода при концентрациях аэрозольных частиц от 3,5 до 5,3 г/м3 и среднемедианном размере частиц от 4,5 до 6 мкм. При этом скорость фильтрации составила 0,15–0,25 м/с (в рукавных фильтрах в тех же условиях — 0,005–0,006 м/с), а средняя запыленность газов после фильтров не превышала среднегодовой обычной для установок рукавных фильтров со стеклотканевыми рукавами. Гидравлическое сопротивление зернистых фильтров также соответствовало обычному рабочему уровню сопротивлений рукавных фильтров. Шестнадцатисекционный фильтр ФЗГОР-85К-01М был испытан в производстве технического углерода К354 при фильтрации высокодисперсного аэрозоля со среднемедианным размером аэрозольных частиц 0,05 мкм (рис. 1 ~1~), дисперсный состав 1. Попытки фильтрации данного аэрозоля в стеклотканевом фильтре были безуспешны. Общий вид установки фильтра ФЗГОР85К-01М представлен на рис. 2, а его секции на рис. 3. В качестве фильтрующего материала использованы углеродные гранулы «Карбофильтра-1» с фракционным составом 0,7–2 мм и насыпной плотностью 0,51 г/см3. В качестве подложки между гидродинамической решеткой и фильтрующим слоем применен «Карбофильтр-2» с фракционным составом 2,0–3,2 мм и насыпной плотностью 0,73 г/см3. При этом скорость фильтрации аэрозоля составляла от 0,35 до 0,4 м/с и, при концентрации аэрозольных частиц перед фильтром 260–400 мг/м3, запыленность газов после фильтра не превышала 20 мг/м3, а гидравлическое сопротивление было в пределах нормы, обычной для рукавных фильтров в производстве печных марок технического углерода. Регенерацию фильтрующего слоя осуществляли его псевдоожижением при скорости 0,55–0,6 м/с. Сравнительные характеристики технико-экономических показателей зернистого и рукавного фильтров представлены в табл. 2 ~5~. Несомненное преимущество зернистого фильтра по сравнению с рукавным — высокая скорость фильтрации аэрозоля. Другие достоинства — простота и компактность конструкции, доступность и невысокая стоимость фильтрующего материала, высокая и постоянная во времени эффективность фильтрации аэрозоля, возможность механизации заполнения фильтра зернистым материалом и удаления его при ремонте установки. Рисунки: 1~1~; 2~2~; 3~3~; Таблицы: 1~4~; 2~5~;
Будущее промышленной очистки газов за фильтрацией в слое пористых гранулообразных материалов
Опубликовано в журнале СОК №1 | 2005
Тэги:
Выделение высокодисперсного углерода из аэрозольных потоков в производстве различных марок технического углерода представляет собой достаточно сложную научно-техническую задачу не только из-за высокой дисперсности аэрозольных частиц, на нее оказывают влияние такие факторы как высокая температура (до 300°С), влагосодержание (до 500 г/м3 при н.у.), агрессивные компоненты, наличие в газовой среде сероводорода и двуокиси серы, высокая электрическая проводимость и возможность возгорания дисперсного углерода.