×
20.11.2015
216.013.926b

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ФИЛЬТРАЦИИ АЭРОЗОЛЕЙ В ЗЕРНИСТОМ ФИЛЬТРЕ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области газоочистки и может применяться для очистки дымовых газов от сажевых частиц, для разделения других аэродисперсных систем. Способ фильтрации аэрозолей в зернистом фильтре включает подачу аэрозоля сверху вниз через фильтрующий зернистый слой сажевых гранул с размером 0,5-3,0 мм, насыпной плотностью 300-1000 кг/м и высотой фильтрующего слоя 100-200 мм. Аэрозоль перед подачей сверху вниз пропускают через фильтрующий зернистый слой сажевых гранул в направлении снизу вверх со скоростью 0,5-1,5 м/с, в течение 20-40 секунд с интервалом от 3 до 20 мин. Технический результат: повышение эффективности очистки газов и снижение затрат на ее осуществление. 1 ил., 5 пр.
Основные результаты: Способ фильтрации аэрозолей в зернистом фильтре, включающий подачу аэрозоля сверху вниз через фильтрующий зернистый слой сажевых гранул с размером 0,5-3,0 мм, насыпной плотностью 300-1000 кг/м и высотой фильтрующего слоя 100-200 мм, отличающийся тем, что аэрозоль перед подачей сверху вниз пропускают через фильтрующий зернистый слой сажевых гранул в направлении снизу вверх со скоростью 0,5-1,5 м/с, в течение 20-40 секунд с интервалом от 3 до 20 мин.

Изобретение относится к области газоочистки и может применяться для очистки дымовых газов от сажевых частиц, для разделения других аэродисперсных систем.

Известен способ фильтрации в зернистом фильтре, содержащем секции, включающие камеры запыленного и очищенного газа, между которыми размещен слой зернистого материала из песка, гравия, резины, коллекторы для подачи запыленного и отвода очищенного газа и устройства для регенерации зернистого материала (Ужов В.Н., Мягков Б.И. Очистка промышленных газов фильтрами. М.: «Химия», 1970, с. 270, рис. VI, 6). Недостатками такого способа являются возможность загрязнения улавливаемого целевого продукта частицами слоя, наличие которых в техническом углероде не допускается действующим ГОСТ, а также низкая эффективность очистки газов от сажи.

Известен также способ фильтрации, осуществляемый в фильтре для очистки газов от сажи, содержащем камеры запыленного и очищенного газа, между которыми размещен слой гранул углерода, а каждая секция снабжена форкамерой, расположенной между коллектором запыленного газа и камерой запыленного газа (а.с. СССР №869797, прототип).

Недостатком указанного способа является низкая эффективность улавливания высокодисперсных аэрозольных частиц сажи при высоких энергетических затратах.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки газов и снижение затрат на ее осуществление.

Способ фильтрации аэрозолей в зернистом фильтре включает подачу аэрозоля сверху вниз через фильтрующий зернистый слой сажевых гранул с размером 0,5-3,0 мм, насыпной плотностью 300-1000 кг/м3 и высотой фильтрующего слоя 100-200 мм, причем аэрозоль перед подачей сверху вниз пропускают через фильтрующий зернистый слой сажевых гранул в направлении снизу вверх со скоростью 0,5-1,5 м/с, в течение 20-40 секунд с интервалом от 3 до 20 мин.

Предлагаемый способ фильтрации аэрозолей в зернистом фильтре обеспечивает высокую эффективность фильтрации высокодисперсных аэрозолей при малых концентрациях твердой фазы за счет укрупнения тонких частиц аэрозоля при дополнительном пропускании его через запыленный зернистый слой в обратном направлении, когда резко возрастает концентрация твердой фазы в аэрозоле. При этом обеспечивается регенерация запыленного слоя потоком аэрозоля и удаление уловленной твердой фазы из фильтрующего слоя тем же потоком аэрозоля.

Осуществление предложенного способа фильтрации аэрозолей может быть достигнуто в установке зернистого фильтра, содержащего несколько секций с максимальным использованием рабочего объема при минимальной металлоемкости его. При этом исключается необходимость в использовании специальной тягодутьевой машины для осуществления регенерации фильтрующего слоя.

В качестве зернистого материала фильтрующего слоя может быть применен, например, гранулированный технический углерод с размером гранул 0,5-3,0 мм и насыпной плотностью 300-1000 кг/м3. Высота фильтрующего слоя, размещенного на аэродинамической решетке секции фильтра, может составлять 100-200 мм. При этом скорость пропускания аэрозоля через запыленный слой фильтрующего материала не должна быть менее 0,5 м/с, так как при скорости менее 0,5 м/с не обеспечивается равномерное ожижение слоя потоком аэрозоля. Она не должна быть более 1,5 м/с, так как при скорости более 1,5 м/с не исключен унос гранул фильтрующего материала из слоя, может быть слишком высоким аэродинамическое сопротивление фильтра, снижается эффективность фильтрации аэрозоля. Время регенерации запыленного слоя потоком аэрозоля не должно быть менее 20 с, так как в этом случае не обеспечивается полное удаление уловленных частиц из фильтрующего слоя, но не должно быть более 40 с, так как при этом не исключено падение эффективности фильтрации аэрозоля (проскок уловленных частиц через фильтрующий слой). Регенерацию запыленного слоя осуществляют периодически через интервал не менее 3 мин, когда время регенерации 20 с, и не более 20 мин, когда время регенерации слоя 40 с.

На чертеже представлена принципиальная схема установки зернистого фильтра.

Установка содержит входной патрубок 1, соединенный с клапаном 2, подсоединенным трубопроводами 3 и 4 к камерам 5 и 6, отделенными от камер 7 и 8 слоями 9 и 10 зернистого фильтрующего материала, расположенного на аэродинамических решетках 11 и 12. Камеры 7 и 8 соединены с клапанами 13 и 14 трубопроводами 15 и 16. Клапан 13 соединен с входным патрубком 17 циклона 18, а клапан 14 - с трубопроводом 19 выхода аэрозоля из циклона 18, снабженного шлюзовым питателем 20. Камеры 5 и 6 соединены также с клапаном 21, подсоединенным к трубопроводу 22. Установка может содержать 2-16 секций, соединенных между собой коллектором для подвода аэрозоля (к нему подсоединяют патрубки 1), коллектором, к которому подсоединяют патрубки 17, коллектором, объединяющим трубопроводы 19, и коллектором очищенного газа, к которому подсоединяют трубопроводы 22

Аэрозоль с температурой до 400°C, давлением до 7,0 кПа с содержанием аэрозольных частиц 0,1-0,5 г/м3 подают через входной патрубок 1, клапан 2, трубопровод 3 и камеру 5, пропускают снизу вверх через запыленный слой 9, расположенный на перфорированной решетке 11, в камеру 7, и далее по трубопроводу 15 через клапан 13 и входной патрубок 17 в циклон 18, где уловленная пыль осаждается и удаляется шлюзовым затвором 20, а аэрозоль с укрупненными твердыми частицами по трубопроводу 19 через клапан 14 и трубопровод 16 подают в камеру 8, пропускают сверху вниз через фильтрующий зернистый слой 10, расположенный на перфорированной решетке 12, в камеру 6 и далее по трубопроводу 4 через клапан 21 трубопроводом 22 выводят в атмосферу. По окончании регенерации запыленного слоя 9 через 20-40 с клапаном 13 запирают вход в патрубок 17, а клапаном 14 - вход в него из трубопровода 19. При этом аэрозоль из камеры 7 по трубопроводу 15 через клапаны 13 и 14 подают, минуя циклон 18, через трубопровод 16 в камеру 8, далее через слой 10 и решетку 12 по трубопроводу 4 через клапан 21 и трубопровод 22 направляют в атмосферу. По окончании фильтрации аэрозоля через фильтрующий слой 10, через 3-20 мин клапаном 21 запирают вход в трубопровод 3, клапаном 13 - вход в него из трубопровода 15, клапаном 14 - выход из него в трубопровод 16 и клапаном 21 - вход в него из трубопровода 4. При этом аэрозоль подают через входной патрубок 1, клапан 2, трубопровод 4, камеру 6 и решетку 12 снизу вверх через запыленный слой 10, камеру 8, трубопровод 16, клапан 13, патрубок 17, циклон 18, трубопровод 19, клапан 14, трубопровод 15, камеру 7, сверху вниз через фильтрующий слой 9, решетку 11, камеру 5, трубопровод 3, клапан 21, трубопровод 22. По окончании регенерации запыленного слоя 10 через 20-40 с клапаном 13 запирают вход в патрубок 17, а клапаном 14 - вход в него из трубопровода 19. При этом аэрозоль из камеры 8 через трубопровод 16, клапаны 13 и 14 подают, минуя циклон 18, через трубопровод 15, камеру 7 и далее через фильтрующий слой 9, решетку 11, камеру 5, трубопровод 3, клапан 21 и трубопровод 22. В это время осуществляют регенерацию фильтрующего зернистого слоя 10 в других секциях фильтра, подсоединенных к циклону 18 своими клапанами 13 и 14 (на чертеже не показано).

Пример 1. Отработанные газы дизеля, представляющие собой аэрозоль с содержанием сажевых частиц 350 мг/м3 с температурой 300°C и давлением 4,0 кПа, подают сначала под слой гранулированного технического углерода снизу вверх со скоростью 0,5 м/с, затем - сверху вниз через слой гранулированного технического углерода с той же скоростью. Размер гранул слоя составляет 1,0-2,0 мм, насыпная плотность слоя 750 кг/м3, высота слоя 150 мм. Интервал времени пропускания аэрозоля снизу вверх (время фильтрации аэрозоля до регенерации запыленного слоя) составил 15 мин, время регенерации слоя 40 с. Уловленная в слое сажа осаждалась в циклоне.. Аэродинамическое сопротивление фильтра составило 3,0 кПа, запыленность газов на выходе из фильтра 25 мг/м3. Эффективность фильтрации аэрозоля 92,5%.

Пример 2. Аэрозоль с содержанием сажевых частиц 200 мг/м3 температурой 350°C и давлением 7,0 кПа подают под слой гранул технического углерода снизу вверх со скоростью 1,5 м/с, затем сверху вниз через слой таких же гранул и с той же скоростью. Размер гранул слоя составляет 1,0-1,6 мм, насыпная плотность 400 кг/м3, высота слоя 150 мм. Интервал времени пропускания аэрозоля снизу вверх (время фильтрации аэрозоля до регенерации запыленного слоя) составил 3 мин, время регенерации 30 с. Уловленная в слое сажа осаждалась в циклоне. Сопротивление фильтра составило 6,6 кПа, запыленность газов на выходе из фильтра составила 20 мг/м3, эффективность фильтрации аэрозоля 90%.

Пример 3. Сажевый аэрозоль с концентрацией сажи 250 мг/м3, температурой 320°C и давлением 4,5 кПа подают под слой гранул технического углерода снизу вверх со скоростью 1 м/с, затем сверху вниз через слой гранул с той же скоростью. Размер гранул составляет 1,0-2,0 мм, насыпная плотность слоя 780 кг/м3, высота слоя 150 мм. Интервал времени пропускания аэрозоля снизу вверх (время фильтрации аэрозоля до регенерации запыленного слоя) составил 10 мин, время регенерации 30 с. Уловленная сажа осаждалась в циклоне. Сопротивление фильтра составило 5,5 кПа, запыленность газов на выходе 23 мг/м3. Эффективность фильтрации аэрозоля 91%.

Пример 4. Сажевый аэрозоль с концентрацией сажи 210 мг/м3, температурой 370°C и давлением 6,5 кПа подают под слой гранул технического углерода снизу вверх со скоростью 0,5 м/с, затем сверху вниз через слой гранул с той же скоростью. Размер гранул составляет 0,5-1,0 мм, насыпная плотность слоя 350 кг/м3, высота слоя 200 мм. Интервал времени пропускания аэрозоля снизу вверх (время фильтрации аэрозоля до регенерации запыленного слоя) составил 4 мин, время регенерации 20 с. Уловленная сажа осаждалась в циклоне. Сопротивление фильтра составило 6,0 кПа, запыленность газов на выходе 15 мг/м3. Эффективность фильтрации аэрозоля 93%.

Пример 5. Сажевый аэрозоль с концентрацией сажи 150 мг/м3, температурой 390°C и давлением 7,0 кПа подают под слой гранул технического углерода снизу вверх со скоростью 1,2 м/с, затем сверху вниз через слой гранул с той же скоростью. Размер гранул составляет 2,5-3,0 мм, насыпная плотность слоя 900 кг/м3, высота слоя 170 мм. Интервал времени пропускания аэрозоля снизу вверх (время фильтрации аэрозоля до регенерации запыленного слоя) составил 20 мин, время регенерации 40 с. Уловленная сажа осаждалась в циклоне. Сопротивление фильтра составило 6,5 кПа, запыленность газов на выходе 15 мг/м3. Эффективность фильтрации аэрозоля 90%.

В результате экспериментальных исследований установлено, что эффективность фильтрации аэрозоля предлагаемым способом на 10-12% выше, чем известным способом фильтрации аэрозоля в зернистом фильтре. Регенерация фильтрующего зернистого слоя потоком аэрозоля обеспечивает надежную работу фильтра без дополнительных затрат на нагнетание очищенного газа.

Способ фильтрации аэрозолей в зернистом фильтре, включающий подачу аэрозоля сверху вниз через фильтрующий зернистый слой сажевых гранул с размером 0,5-3,0 мм, насыпной плотностью 300-1000 кг/м и высотой фильтрующего слоя 100-200 мм, отличающийся тем, что аэрозоль перед подачей сверху вниз пропускают через фильтрующий зернистый слой сажевых гранул в направлении снизу вверх со скоростью 0,5-1,5 м/с, в течение 20-40 секунд с интервалом от 3 до 20 мин.
СПОСОБ ФИЛЬТРАЦИИ АЭРОЗОЛЕЙ В ЗЕРНИСТОМ ФИЛЬТРЕ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 31-31 из 31.
07.12.2018
№218.016.a46d

Способ получения ячеистого пеноуглерода

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при изготовлении сорбентов, катализаторов, композитных материалов. Углеводородное сырьё разлагают в кварцевом реакторе при 850-900°C в присутствии инертного газа. Общий расход газообразных реагентов 200-250 дм/ч. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674201
Дата охранного документа: 05.12.2018
Показаны записи 31-40 из 45.
02.12.2018
№218.016.a2ae

Микросферический катализатор для крекинга нефтяных фракций

Предложен микросферический катализатор для крекинга нефтяных фракций, включающий ультрастабильный цеолит Y в катион-декатионированной форме и матрицу, в качестве компонентов которой используют аморфный алюмосиликат, оксид алюминия и природную глину. В качестве компонента матрица содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673811
Дата охранного документа: 30.11.2018
07.12.2018
№218.016.a46d

Способ получения ячеистого пеноуглерода

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при изготовлении сорбентов, катализаторов, композитных материалов. Углеводородное сырьё разлагают в кварцевом реакторе при 850-900°C в присутствии инертного газа. Общий расход газообразных реагентов 200-250 дм/ч. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674201
Дата охранного документа: 05.12.2018
13.06.2019
№219.017.81e5

Состав для создания противофильтрационного экрана в низкотемпературных грунтах и породах и способ получения этого состава

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано для создания противофильтрационного экрана, восстановления водонепроницаемости гидротехнического сооружения (понижения водопроницаемости) из низкотемпературных грунтов и пород, особенно в районах вечной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002382138
Дата охранного документа: 20.02.2010
13.06.2019
№219.017.81e6

Состав для повышения нефтеотдачи пластов и способ его получения

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для повышения нефтеотдачи нефтяных скважин за счет применения физико-химических методов воздействия на пласт, и может быть использовано для ограничения притока пластовых вод. Способ получения состава включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002382191
Дата охранного документа: 20.02.2010
19.06.2019
№219.017.85b8

Катализатор получения водорода и углерода

Изобретение относится к каталитическим процессам получения водорода и углерода из углеводородсодержащих газов. Предлагаемый катализатор получения водорода и углерода из углеводородсодержащих газов представляет собой продукт плавления смеси оксидов железа, алюминия, кремния, магния и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002344068
Дата охранного документа: 20.01.2009
19.06.2019
№219.017.85c8

Способ получения массивного катализатора гидропереработки нефтяных фракций

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения массивного катализатора гидропереработки нефтяных фракций. Описан способ получения массивного катализатора гидропереработки нефтяных фракций, представляющего собой композицию, в состав которой входят компоненты в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002346742
Дата охранного документа: 20.02.2009
19.06.2019
№219.017.86f4

Способ получения компонентов моторных топлив

Изобретение относится к области производства высокооктановых компонентов моторных топлив и водорода из бензиновых фракций нефтяного и газоконденсатного происхождения и C-С - углеводородных газов. Способ включает совместную переработку С-С - углеводородных газов и бензиновых фракций с массовым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002388794
Дата охранного документа: 10.05.2010
19.06.2019
№219.017.87bb

Способ каталитического риформинга бензиновых фракций

Изобретение относится к области нефте- и газопереработки, нефтехимии, в частности к технологиям производства моторных топлив, и может быть использовано в процессе каталитического риформинга бензиновых фракций для получения высокооктанового компонента с пониженным содержанием ароматических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002337127
Дата охранного документа: 27.10.2008
19.06.2019
№219.017.88a7

Способ получения компонентов моторных топлив (экоформинг)

Изобретение относится к производству экологических высокооктановых компонентов моторных топлив из бензиновых фракций или бензиновых фракций и С-С-углеводородных газов. Изобретение касается способа получения компонентов моторных топлив путем гидрооблагораживания жидких продуктов процессов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002417251
Дата охранного документа: 27.04.2011
19.06.2019
№219.017.89b9

Способ модифицирования углеродного гемосорбента и углеродный гемосорбент с иммобилизованным белком

Изобретение относится к области медицины и касается способа модифицирования углеродного гемосорбента, включающего обработку водным раствором оксикислоты с концентрацией 5-20% при соотношении гемосорбент : раствор оксикислоты 1:10-1:20 при температуре 25°С в течение 2-4 ч с последующим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002452499
Дата охранного документа: 10.06.2012
+ добавить свой РИД