一种颗粒床气体净化装置及其方法，包括壳体、设置在壳体内的布风器和位于布风器之上的颗粒床，其特征在于：颗粒床至少由两层滤料组成，所述各层滤料的粒径自上而下依次逐层减小，而各层滤料的颗粒密度则自上而下依次逐层增大，且上层滤料颗粒密度小于相邻下层滤料正常流化时所形成的床层密度，同时所述的各层滤料还具有共同的正常流化而互不相混的气速范围。因此采用此装置除尘时，上部各层滤料进行粗除尘，最下层滤料进行精除尘；反吹清灰时，各层滤料正常流化而互不相混。因此采用本发明专利技术的除尘装置，既可提高床层的容尘量，又能提高过滤效率，且清灰简单。在上游管道上喷粗脱硫剂和滤料选用精脱硫剂，还可实现精、粗除尘和精、粗脱硫集于一体的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种处理含尘气体的颗粒床气体净化装置以及利用该装置进行过滤净化的方法。
技术介绍
在现有技术中，用于气体过滤除尘的颗粒床(层)按颗粒流动状态分，可分为固定床、移动床和流化床三种基本方式，其中流化床过滤除尘的特点是过滤效率很低，只能作初级除尘，应用很少；而固定床过滤除尘的特点是过滤时颗粒层静止不动，过滤效率高，但其主要缺陷在于①筛网问题。由于筛网是支承颗粒层和使气流均匀流过颗粒层的重要部件，而采用上述结构后容易使其发生堵塞和漏料现象，特别是不能采用加工性能差的耐高温材料，也因透气性要求，不能涂敷耐高温材料，因而其耐高温性差。②清灰问题。当颗粒层过滤积灰到一定程度后，需要清灰，清灰方法有机械清灰和气动清灰两类。机械清灰如振动清灰、借助耙子等工具翻动颗粒床清灰等，不仅机械故障多，对大型场合也较难实现。气动清灰存在着过滤气与反吹气的切换问题，若滤层容尘量小，清灰周期就短，过滤气与反吹气切换频繁，不仅反吹耗能大，气体切换故障也多。移动床过滤的特点是颗粒层缓慢连续移动，含尘颗粒连续排出过滤器外清灰，清灰后干净颗粒又连续送回过滤器内，循环使用，如中国技术专利号为89200977的《一种颗粒物自动移动床过滤器》和中国技术专利号为99235010.7的《移动颗粒层过滤除尘器》都披露了这样的方案。但由于这种过滤器在清灰时，随着颗粒层移动易造成二次扬尘，同时也易产生颗粒破碎、堵料和磨损等问题。所以针对这种缺陷，本申请人提出了一种集过滤和清灰于同一壳体内、结构简单且无颗粒循环的除尘装置，即中国专利申请公开号为1470310A的《一种颗粒床过滤除尘装置及其方法》就公开了这样一种装置，采用该装置除尘时，含尘气自上而下依次流经颗粒过滤层和颗粒整流层，粉尘被过滤于过滤层中；而清灰时，反吹气自下而上流经颗粒整流层和颗粒过滤层，并使颗粒过滤层上部流化，借助气力翻动过滤层，带走积存于过滤层内的粉尘。因此其很好地解决了现有技术存在的缺陷。但从以上现有技术中可知，现有各过滤床结构及其过滤方法的公共特点之一是颗粒层是单层滤料，即只有一种滤料或几种滤料混合组成的单层过滤层，按理，当该单层滤料挑选得足够细时，就可以获得较为理想过滤效率；而当滤料足够粗时，则可以达到很大的床层容尘量。显然这对单层滤料而言是相互矛盾的，因此对具有单层滤料的过滤装置，其无论采用怎么样的滤床结构，也无法解决这一矛盾，即不可能同时满足过滤效率高且床层容尘量大的要求。所以在实际生产中，这种只能满足单一要求的气体除尘过滤装置已无法适应现代化生产的需要，因此需有待于进一步的改进。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种既可提高过滤效率又具有床层容尘量大的。本专利技术所要解决的第二个技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种既可防止滤料引起布风器的堵塞和漏料，又可使反吹气流均匀的。本专利技术所要解决的第三个技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种集除尘与去除含尘气体中的有害物质于一体的。本专利技术解决上述第一技术问题所采用的技术方案为该颗粒床气体净化装置包括壳体、设置在壳体内的布风器和位于布风器之上的颗粒床，其中所述壳体的壳壁上分别开有含尘气进口、净化气出口和反吹气进口、反吹气出口，其特征在于所述的颗粒床至少由上、下两层滤料组成，所述各层滤料的粒径自上而下依次逐层减小，而各层滤料的颗粒密度则自上而下依次逐层增大，且上层滤料颗粒密度小于相邻下层滤料正常流化时所形成的床层密度，同时所述的各层滤料还具有共同的正常流化而互不相混的气速范围。所述的颗粒床可以由上、下两层滤料组成；也可以由上、中、下三层滤料组成，只要满足粒径自上而下依次逐层减小、密度自上而下依次逐层增大，且各层滤料能正常流化时互不相混即可。其过滤除尘方法为①过滤时，含尘气体通过含尘气进口进入壳体内，自上而下流经颗粒床中的各层滤料，其中上部各层滤料进行粗过滤，以截留气体中的大部分粉尘，最下层滤料进行精过滤，以截获微细粉尘，最后清洁气通过布风器从净化气出口引出；②清灰时，反吹气通过布风器上的通孔，自下而上依次流经各层滤料，使各层滤料正常流化，并互不相混，同时带走积存于各层滤料内的粉尘，夹带粉尘的反吹气经反吹气出口送至壳体外。本专利技术解决上述第二技术问题所采用的技术方案为在所述的下层滤料与布风器之间的壳体内还可以铺设有始终处于静止状态的稳流层，该稳流层的颗粒粒径自上而下由小变大，且其与布风器接触处的下部颗粒粒径大于布风器的孔径，而其上部颗粒粒径与下层滤料的粒径相近。所述的上层滤料可以选用粒径为2mm～8mm，颗粒密度为70kg/m3～400kg/m3的膨胀珍珠岩，所述的下层滤料选用粒径为0.5mm～2mm，颗粒密度为2500kg/m3～2650kg/m3的砂，而所述的稳流层选用粒径为1mm～10mm，颗粒密度为3000kg/m3～4000kg/m3的氧化铝球。其过滤除尘方法为①过滤时，含尘气体通过含尘气进口进入壳体内，自上而下流经颗粒床中的各层滤料，其中上部各层滤料进行粗过滤，以截留气体中的大部分粉尘，最下层滤料进行精过滤，以截获微细粉尘，最后清洁气通过稳流层、布风器后从净化气出口引出；②清灰时，反吹气通过布风器上的通孔，自下而上依次流经静止不动的稳流层和各层滤料，使各层滤料正常流化，并互不相混，然后带走积存于各层滤料内的粉尘，夹带粉尘的反吹气经反吹气出口送至壳体外。本专利技术解决上述第三技术问题所采用的技术方案为所述的上层滤料和下层滤料至少其中之一选用能去除含尘气体中的如硫、氯等有害物质的净化剂，该净化剂可选用与有害物质进行反应的吸收剂，也可以选用对有害物质进行吸附的吸附剂，并在壳体壁上开有再生气进口和再生气出口，以免吸收剂或吸附剂失效后，通过再生使其重复使用。其过滤除尘方法为过滤时，含尘气自上而下依次流经各层滤料，粉尘被过滤于各层滤料中，同时气体中的有害物质至少与上层滤料或和下层滤料中的吸收剂或吸附剂进行反应或吸附而去除有害物质。在该方案中还可以将上述增设的稳流层选用能去除含尘气体中有害物质的净化剂，同理该净化剂可选用能与有害物质进行反应的吸收剂，或选用对有害物质进行吸附的吸附剂，这样过滤时，含尘气自上而下依次流经各层滤料，粉尘被过滤于各层滤料中，同时气体中的有害物质与上层滤料和稳流层，或下层滤料和稳流层，或上、下层滤料和稳流层中的吸收剂或吸附剂进行反应或吸附而去除有害物质，结果使脱硫或脱氯效果更佳。当然也可以采用如下的技术方案即仅将稳流层选用能与含尘气体中的有害物质进行反应或吸附的吸收剂或吸附剂，同样在壳体壁上开有再生气进口和再生气出口，其方法相同。同时还可以在与所述的含尘气进口相连接的上游管道或上游反应器上设有吸收剂注入口，从该注入口加入到含尘气体中的吸收剂，如脱硫剂、脱氯剂等，与含尘气体中的有害物质进行反应，过滤时，该吸收剂与含尘气体一起通过含尘气进口进入壳体内，含尘气体自上而下流经颗粒床中的各层滤料，其中上部各层滤料进行粗过滤，以截留气体中的大部分粉尘，最下层滤料进行精过滤，以截获微细粉尘，同时未被反应的吸收剂被截留到各层滤料中，并继续与含尘气体中的有害物质反应，最后清洁气通过稳流层、布风器后从净化气出口引出；清灰时，反吹气通过布风器上的通孔，自下而上依次流经静止不动的稳流层和各本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种颗粒床气体净化装置，其包括壳体（１）、设置在壳体（１）内的布风器（５）和位于布风器（５）之上的颗粒床，其中所述壳体（１）的壳壁上分别开有含尘气进口、净化气出口和反吹气进口、反吹气出口，其特征在于：所述的颗粒床至少由上、下两层滤料（２、３）组成，所述各层滤料的粒径自上而下依次逐层减小，而各层滤料的颗粒密度则自上而下依次逐层增大，且上层滤料颗粒密度小于相邻下层滤料正常流化时所形成的床层密度，同时所述的各层滤料还具有共同的正常流化而互不相混的气速范围。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨国华，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：97[中国|宁波]
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