應(yīng)用燒結(jié)金屬過濾介質(zhì)的過濾技術(shù)進展

作者: 2013年07月18日 來源: 瀏覽量:
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利用燒結(jié)金屬介質(zhì)的過濾技術(shù)為顆粒物質(zhì)從氣體或液體中分離提供了杰出的工作性能(例如液/固和氣/固分離),該技術(shù)被大量地應(yīng)用于工業(yè)氣體和液體過濾。燒結(jié)金屬介質(zhì)由金屬纖維或粉末制成過濾元件,被廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)

  利用燒結(jié)金屬介質(zhì)的過濾技術(shù)為顆粒物質(zhì)從氣體或液體中分離提供了杰出的工作性能(例如液/固和氣/固分離),該技術(shù)被大量地應(yīng)用于工業(yè)氣體和液體過濾。燒結(jié)金屬介質(zhì)由金屬纖維或粉末制成過濾元件,被廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、石油化工和電力工業(yè)。如為了產(chǎn)品的分離或滿足環(huán)保要求,生產(chǎn)中需要分離顆粒物以保護下游工序的設(shè)備。
  燒結(jié)金屬介質(zhì)過濾器為下游的工序提供了有效的屏障。該介質(zhì)具有高的除塵效率,可靠的過濾性能,有效的反沖洗性和長期的在線服務(wù)能力。燒結(jié)金屬介質(zhì)過濾器的粒子捕獲效率達99.9% ,若使用表面或深層介質(zhì)則效率會更高。依據(jù)選擇的金屬合金,操作溫度可高達l O00~C。除了考慮過濾效率外,同等重要的技術(shù)標準還包括抗腐蝕性、操作溫度下的機械強度、沉積物的排放(自清能力)和在線工作壽命,上述因素對于實現(xiàn)成功有效的運行十分重要。
  該過濾介質(zhì)的壽命(即過濾器運行壽命)依賴其捕獲粒子的能力和相應(yīng)的壓力降。通過反沖洗循環(huán)系統(tǒng)塵餅?zāi)鼙欢ㄆ谌コ?。反沖洗循環(huán)系統(tǒng)和過濾器壓降回復(fù)的效率是集塵和過濾介質(zhì)性能的一個決定性功能。在光滑的過濾器中成形的深層過濾介質(zhì)適用于低粒子負載的場合。
  除了在單一過程中提供優(yōu)越的過濾外,可在線反沖洗介質(zhì)還減少了操作者暴露在加工物料和揮發(fā)性排放物下的時間,同時還能在高溫和腐蝕環(huán)境下應(yīng)用。任何高操作成本的以壓力驅(qū)動的過濾工藝都有使用燒結(jié)金屬過濾技術(shù)的潛力。
  本文將討論燒結(jié)多孔金屬介質(zhì)過濾器的操作參數(shù)和過濾系統(tǒng)的設(shè)計標準,以優(yōu)化一些化工流程的性能。
  21世紀給化學(xué)工業(yè)帶來了許多經(jīng)濟和環(huán)境方面的挑戰(zhàn)。變化的主要推動力包括市場全球化,改善環(huán)境的需求,利潤率、生產(chǎn)率和改變生產(chǎn)力的要求。未來化學(xué)加工工業(yè)的競爭優(yōu)勢將是來自專利技術(shù)和技術(shù)訣竅。隨著環(huán)境影響和能源效率的提高,新的經(jīng)濟性高產(chǎn)量和高質(zhì)量工藝的特點將是許多工業(yè)化生產(chǎn)裝置都具有好的環(huán)境保護能力和高的能效。
  很多化工產(chǎn)品和工藝都包含固體(顆粒)處理過程。過濾技術(shù)提供了一種通過機械分離(借助于專利設(shè)計的過濾器和獨特的運行系統(tǒng))減少固體顆粒的方法。過濾能提高產(chǎn)品的純度,增加生產(chǎn)能力,減少污染物的排放(盡量減少或防止對水和空氣的污染),并為過濾器下游的貴重設(shè)備提供保護。過濾技術(shù)的進步包括以連續(xù)工藝代替陳舊的間歇工藝技術(shù)。成本節(jié)省包括有害排放物的減少和由于新技術(shù)而帶來的勞動力節(jié)省。全自動的過濾系統(tǒng)能與工廠的工藝控制相結(jié)合。
  固體減少包括清除工藝廢液和清洗溶劑中的懸浮顆粒?;厥盏囊后w可被循環(huán)用作其他進料。廢棄物的最小化包括回收或再循環(huán)中有害固體物質(zhì)和丟棄至垃圾處理場無害物質(zhì)的減少。過濾能減少廢水中的BOD(生物耗氧量)、COD(化學(xué)耗氧量)、TSS(總懸浮顆粒)和TOC(總有機碳),根據(jù)國內(nèi)外的標準,上述指標是目前排放物測量的主要參數(shù)。

 1、過濾的基本原則

  過濾的基本原則主要是確保過濾介質(zhì)的合理設(shè)計,特有介質(zhì)的最佳選擇和為每一種過濾應(yīng)用設(shè)計過濾器??梢钥紤]兩種主要的過濾方式,如深層過濾和表層過濾。深層過濾時粒子是在介質(zhì)中被捕獲,而表層過濾是粒子被截留在表面上,最后形成塵餅。
  表層過濾主要是一個粗濾(過篩)的裝置,將過濾器表層前面的粒徑大于過濾介質(zhì)孑L徑的粒子分離掉,阻止大粒徑粒子進入或通過氣孔。后來的粒子積累形成塵餅,隨著更多的粒子流進入過濾介質(zhì),塵餅增厚。塵餅良好的較小的孑L徑結(jié)構(gòu)使其分離的粒子比過濾介質(zhì)分離的粒子更細,但是塵餅在過濾過程中必須有足夠多的孑L以允許連續(xù)的氣流通過。操作可以在壓力增加的連續(xù)流動或壓力降低的連續(xù)流動下進行。因為大多數(shù)的表層過濾器不是十分光滑或沒有很均勻的孑L徑結(jié)構(gòu),會發(fā)生一些深層過濾,因而將會影響過濾器的壽命。
  深層過濾主要用于微小粒子的分離上,例如保護下游的設(shè)備不被阻塞和腐蝕,保護催化劑不中毒和產(chǎn)品提純。粒子進入介質(zhì)中,隨后被其多層結(jié)構(gòu)所捕獲。該多層結(jié)構(gòu)阻止了介質(zhì)的過早阻塞,并增加了介質(zhì)容納污物的能力和在線壽命。因為粒子在介質(zhì)的深層被捕獲,所以需要進行離線清洗。離線清洗可通過溶劑、超聲波振動、高溫分解、水蒸氣清洗或用循環(huán)水清洗來完成。介質(zhì)可以打褶,這是將空間尺寸和成本降到最低的一種構(gòu)形。
  了解過濾器去除氣流中粒子的能力是過濾器成功設(shè)計和運行的關(guān)鍵。對于載有少量粒狀雜質(zhì)的流體采用內(nèi)部多孔介質(zhì)捕獲粒子的方法過濾是高效獲得粒子的關(guān)鍵。燒結(jié)金屬的結(jié)構(gòu)提供了一個曲折的路徑,可在其內(nèi)部將粒子捕獲。捕獲的粒子在介質(zhì)表面形成塵餅,新捕獲的粒子在以前沉積的粒子之上。這類過濾器的壽命取決于其容污能力和相應(yīng)的壓降。對于載有大量粒子的流體,現(xiàn)行的過濾設(shè)備是濾餅過濾。生成的濾餅超過了過濾元件,變成過濾層并產(chǎn)生附加的壓降。壓降隨著負載粒子的增加而增加。一旦在過濾循環(huán)中達到最終的壓力,過濾器就用潔凈的氣體反吹或沖洗掉濾餅。如果過濾介質(zhì)的孑L徑選擇正確,介質(zhì)的壓降能被恢復(fù)到初始壓降。但是,如果粒子在前面的流動中沉積在多孑L介質(zhì)內(nèi)部,并逐漸充填,那么過濾器的壓降在清洗循環(huán)之后可能不會完全回復(fù)。
  過濾比率受到喂入粒子濃度、粘度和溫度因素的影響。過濾器運行模式可以是恒定壓力,恒定流動率,或是過濾過程中壓力上升而流動率下降。如果粒子很快阻塞達到壓力極限,或是塵餅過濾的容塵已滿,即使沒有達到極限壓力,過濾循環(huán)都會被終止。滲透性用相對于壓降的流動率來表示,受到過濾器類型、流體溫度和固體載量的影響。

  1.1 燒結(jié)金屬粉末介質(zhì)

  燒結(jié)金屬介質(zhì)通過把金屬粉末壓成多孑L薄片或管狀物制成,然后再用高溫燒結(jié)。具有代表性的燒結(jié)金屬粉末介質(zhì)的掃描電子顯微鏡照片見圖1。粉末細度、壓制和燒結(jié)操作綜合因素決定了孑L的尺寸和分布、多孔組件的強度和滲透性。燒結(jié)金屬介質(zhì)的孔徑用ASTME.128來測定。介質(zhì)等級的確定相當于孑L的平均水平或過濾器孑L的平均尺寸。燒結(jié)金屬介質(zhì)有幾個等級,0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、40和1O0。介質(zhì)等級在0.2~20的過濾級別,液體過濾等級是絕對值為1.4~35μm,氣體過濾等級為0.1~100μm。

 

  由薄片或管狀物構(gòu)成的濾筒是一個全焊接結(jié)構(gòu)。設(shè)計和制成的過濾介質(zhì)是穩(wěn)定的多孔基體,具有精確的始沸點特性、精密的厚度偏差和均勻的滲透性,因而可確??煽康倪^濾性能、高效的反沖洗性和長時間的在線服務(wù)壽命。

  1.2燒結(jié)金屬纖維介質(zhì)

  金屬纖維過濾介質(zhì)由很細的金屬絲(1.5~80μm)均勻地鋪放,形成三維的非織造布結(jié)構(gòu)并在連接點進行燒結(jié)構(gòu)成的,具有代表性的燒結(jié)金屬纖維過濾介質(zhì)的掃描電子顯微鏡照片見圖2。這些介質(zhì)是專門為表層或深層過濾器而設(shè)計的。利用每一層由不同直徑的纖維構(gòu)成的單層或多層復(fù)合的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)最佳的工作性能,例如壓降、過濾效率、粒子負載能力和介質(zhì)強度。多層復(fù)合材料采用分級設(shè)計,因此容污的能力更高,壽命期望值也更長。過濾器最終等級由使用的每層介質(zhì)的面密度及其纖維組成,以及層與層的結(jié)合狀況來決定。高孔隙率結(jié)構(gòu)(達85%)可提供非常高的滲透性,因而壓降很低。
  由各種金屬合金構(gòu)成的金屬纖維過濾器特性,對于氣體過濾允許在高溫、高壓和有腐蝕性氣體等極端的情況下使用。燒結(jié)金屬過濾器的基本優(yōu)點是:強度大,斷裂韌性好,耐高溫、高壓,抗高熱沖擊,耐腐蝕,易清潔,全焊接組裝和工作壽命長。
  金屬纖維介質(zhì)比金屬粉末介質(zhì)擁有更高的孔積率,因此導(dǎo)致較低的壓降。對于在高溫或腐蝕性的環(huán)境中的應(yīng)用,Bekaert已經(jīng)研究出了除AISI316L以外的新合金纖維。Inconel 601和Fecralloy兩種產(chǎn)品被應(yīng)用于高溫場合(分別高達560~C和1 000~C),而合金HR可以耐高達600~C的溫度和潮濕的腐蝕環(huán)境。
  金屬過濾器的內(nèi)在韌性保證了連續(xù)的反脈沖運行,延長周期。對于高溫應(yīng)用領(lǐng)域需要添加另外的標準,如蠕變疲勞作用和高溫腐蝕機件。半永久性介質(zhì)的過濾器性價比好,因為該過濾器的停機時間最短,能用最少的人員進行停車和自動操作,且極少維修。
  過濾介質(zhì)的合理選擇,包括合適的孔徑、強度和耐腐蝕性,使其能在粒子滯留下長期地高效運行。液體的過濾等級是絕對值在2~35μm之間,氣體的過濾等級是0.1~1Oμm之間。

 2、過濾器設(shè)計

  液固分離的過濾器設(shè)計是選擇能提供符合要求的過濾,最小程度的反沖洗或噴吹以及最大的產(chǎn)量。三種類型的過濾器結(jié)構(gòu)描述如下:
  (1)從外向內(nèi)過濾:傳統(tǒng)液固隔板分離發(fā)生在封閉端管式過濾器部件的外部邊界(LSP)。已證實充有氣體的水脈沖反沖洗是清洗燒結(jié)多孔金屬過濾器最有效的方法。
  (2)從內(nèi)向外過濾:液固隔板分離發(fā)生在封閉端管式過濾器部件的里面(LSI)。LSI的反沖洗型式有全程反沖洗、空殼反沖洗、空殼和空的濕塵餅反沖洗、空殼卸除濕塵餅。
  (3)從內(nèi)向外多級過濾:液固隔板式流動分離發(fā)生在開放式的管狀過濾器元件(LSM和LSX)的內(nèi)部。元件密封在兩個管狀薄片里,因而允許從頂部或底部進料。LSM過濾器擁有進料再循環(huán)的特點,已經(jīng)在幾個連續(xù)的密封反應(yīng)器系統(tǒng)得到證明。向下的速率控制著催化劑塵餅的厚度,速率越低塵餅越厚。過濾器反沖洗模式與LSI反沖洗模式相似,也包括碰撞和凝聚式的反沖洗,允許固體物質(zhì)在過濾器的元件或殼體內(nèi)不排盡。連續(xù)的密封反應(yīng)器系統(tǒng)可以不要求反沖洗。
  過濾系統(tǒng)的能力要考慮到高流速和固體含量增加的需要。過濾單元適合于間歇或連續(xù)工藝。在流速允許,并且在反沖洗前的幾分鐘內(nèi)即可停止流動,或者可以進行離線維護的工藝,建議采用單室的過濾系統(tǒng);對于需要連續(xù)流動和只允許短時間離線維護的工藝,建議采用兩個過濾器的雙重系統(tǒng);對于即使在維護階段也可連續(xù)運行的工藝,建議采用三個過濾器的系統(tǒng)。

  3、實驗室試驗和中間試驗

  估計過濾器性能的有效方法是通過實驗室試驗和中間試驗。過濾器測試通常采用一個簡單的圓盤式可行性試驗來考核介質(zhì)和獲得主要的過濾性能。成功的可行性研究通常進行更進一步的中間試驗裝置的試驗。中間試驗有助于研發(fā)可付諸
  實施的工業(yè)化分離工藝。
  在實驗室試驗提供可靠的過濾器性能指標的同時,在中試生產(chǎn)線上測試獲得的數(shù)據(jù)將顯示正常工藝變化下的過濾器運行參數(shù)。研發(fā)程序要求在擴大階段直接使用適合的設(shè)備??煞礇_洗燒結(jié)金屬過濾器的中間試驗可以提供如下信息:
  (1)考核過濾質(zhì)量;
  (2)在不同流率下每一周期過濾器的處理量;
  (3)壓降的上升率與處理量的關(guān)系;
  (4)反沖洗容積和產(chǎn)生的固體濃度;
  (5)為最大規(guī)模裝置按比例放大數(shù)據(jù);
  (6)精確的成本估算;
  (7)論證高的產(chǎn)品價值;
  (8)運行可靠,長時間在線工作,維修少;
  (9)在工業(yè)化規(guī)模上論證新技術(shù)。
  除了確定過濾器的性能外,中間試驗還為操作工程師提供了學(xué)習使用設(shè)備和對于特殊工藝進行過濾器最優(yōu)化操作實驗的機會。中間試驗在完全工業(yè)化之前還存在重要的技術(shù)問題和難題。中試運行結(jié)果表明:
  (1)過濾/反應(yīng)的研究結(jié)果在實驗室和中試裝置上得到證明;
  (2)論證新技術(shù);
  (3)自始至終回收大量產(chǎn)品;
  (4)最優(yōu)化的產(chǎn)品分離和回收;
  (5)完成生產(chǎn)能力測試;
  (6)綜合運行效率高。

 4、介質(zhì)選擇

  以固體催化劑分離作為可行性研究案例。下面的研究案例說明了可行性試驗和介質(zhì)選擇的一個典型方法。目的是通過對新催化劑過濾特性的評價來支持現(xiàn)有的LSI工業(yè)化的過濾裝置。過濾研究在一個直徑為70 mm圓盤式的試驗過濾器上進行,使用5級和10級兩種介質(zhì)來比較過濾器性能。催化劑的粒徑分布(PSD)使用HoribaLA-910激光分散粒子粒徑分布分析儀來測定。平均粒徑為l3.4μm的粒徑變化范圍(根據(jù)體積分數(shù))是0.51~60μm。圖3是放大2 000倍的粒徑分布SEM照片。
  催化劑漿料一旦以恒定的速度通過裝有5級和1O級介質(zhì)的直徑為70 mm的圓盤式過濾器(圖4)時,漿料喂入樣品和過濾(5級)樣品的粒徑分布比較如圖5所示。測試表明,使用5級介質(zhì)過濾比使用1O級介質(zhì)過濾產(chǎn)生的升壓低,如圖6所示?;鞚針悠返倪^濾結(jié)果相似。5級介質(zhì)過濾測得為2.9 NTU,而10級介質(zhì)為2.3NTU。厚3.2 mm的片。濾餅從5級介質(zhì)表面被有效反沖洗。一些催化劑仍滯留在10級介質(zhì)的多孑L結(jié)構(gòu)中,表明催化劑阻塞了一些表面氣孔。

 

  測試結(jié)果表明,使用HyPulse LSI過濾器構(gòu)形時,5級介質(zhì)更適合新催化劑樣品的過濾。工業(yè)化中間試驗證實了可行性研究的結(jié)果,并為現(xiàn)有過濾器購買更換的濾芯。

 5、工業(yè)化應(yīng)用實例

  5.1 應(yīng)用1

  在1992年4月進行的實驗室圓盤式試驗表明了燒結(jié)金屬過濾器適用于催化劑的回收。實驗室規(guī)模試驗過濾器試驗是在用戶的實驗室設(shè)備上進行的,驗證了過濾器的性能和過濾質(zhì)量。1992年11月采用2% 漿料連續(xù)催化劑過濾的中間試驗顯示出始終如一的流量2.2 g/(min·m2 )。中試試驗的圓盤式測試中得出的過濾器性能對比如表1所示。通過過濾器的軸向速率控制塵餅厚度。通過過濾器的速度或速率在實驗室規(guī)模試驗中達到了最佳化。最佳的過濾器性能表明過濾器在壓力小于69 kPa時運行不需要反沖洗。試驗時間超過1 500 h,無重大變化,試驗一直進行到結(jié)束。

 

  中試研發(fā)計劃的目標是將異構(gòu)化從間歇:[藝改造為連續(xù)工藝。第一家工業(yè)化裝置按計劃已在1994年運行,在l994年7月開車,其制定的工藝參數(shù)與中試參數(shù)一致。開車階段的系統(tǒng)動力!學(xué)和最初的運行情況與中試研究相似。在進行溶劑洗滌和每批從流程中移走10% 催化劑之后,過濾器成功地實現(xiàn)了貴金屬催化劑回收和再循環(huán)的操作。然而,工藝液體是有危險性的,因為過濾系統(tǒng)是全封閉的,用溶劑進行洗滌且回用的催化劑漿料會返回至反應(yīng)器。
  最初的(較大的)LSM催化劑過濾器被設(shè)計成用于大量催化劑的過濾和再循環(huán)。該過濾器設(shè)計是全封閉的自動操作,過濾器清洗/換熱操作極少。每批都加入新鮮的催化劑。較小的LSP過濾器是為了從系統(tǒng)中移走催化劑而設(shè)計的。在運行7年之后,過濾器組在一次預(yù)防性維修保養(yǎng)巾被取代。自從1994年安裝以后,過濾系統(tǒng)一直在運行。

  5.2 應(yīng)用2

  催化劑過濾的構(gòu)想在實驗室試驗中得到驗證,并確定了過濾器運行參數(shù)和介質(zhì)選擇。利用中試裝置進行的一個研發(fā)項目使用了裝有可以從催化劑中分離產(chǎn)品的過濾反應(yīng)器,產(chǎn)品可以從反應(yīng)器中移走,而催化劑仍被保留,因此允許進行半連續(xù)或連續(xù)反應(yīng)。試驗使用的是HyPulse LSM過濾器設(shè)計。
  給反應(yīng)器配備一個貯存催化劑的容器,反應(yīng)物能被抽出而不含產(chǎn)品的催化劑可連續(xù)移出。當催化劑失活時,氫化過程停止。更好的過濾方法是在反應(yīng)器上安裝一個可重復(fù)循環(huán)的回路,如圖7所示。持續(xù)生產(chǎn)的間歇工藝或連續(xù)工藝都需要使用大量的催化劑,以充分保證工業(yè)化大生產(chǎn)的產(chǎn)量。該工藝可使總的循環(huán)時間減少50%,增產(chǎn)超過65%,如表2所示。

 

  5.3 應(yīng)用3

  1985年首次在油漿的連續(xù)過濾中使用了采用從內(nèi)向外(LSI)HyPulse過濾技術(shù)的燒結(jié)金屬過濾器。該裝置證明了燒結(jié)金屬介質(zhì)適用于為改進碳纖維工藝使用的油漿高溫過濾。過濾器成功運行多年,生產(chǎn)了固體含量少于20×10“的潔凈油料,后來因產(chǎn)品需求少而被關(guān)閉。此后,全世界的煉油廠都認識到在油漿運轉(zhuǎn)中采用燒結(jié)金屬介質(zhì)過濾去除催化劑細粒的好處。
  20世紀90年代許多LSI過濾系統(tǒng)被安裝用于流化催化裂化(FCC)工藝中油漿的過濾。最大的連續(xù)過濾系統(tǒng)使用(3)66”LSI過濾器,如圖8所示。在207 kPa和414 kPa操作壓力下,過濾周期2—16 h,分別過濾含固量1 000 X 10 的油漿。通過同時運行的兩個過濾器來獲得更長的循環(huán)周期,但是循環(huán)時間是不確定的,當其中一個過濾單元被反沖洗時,第三個過濾單元必須準備工作。過濾器設(shè)計使用全程反沖洗。使用兩個在線過濾器產(chǎn)品的回收效率超過99.8% 。

 

  自1997年以來,中國已經(jīng)有許多煉油廠安裝了LSI過濾系統(tǒng),用于渣油流化催化裂化(RFCC)單元去除催化劑。使用(2)24”LSI過濾器的過濾系統(tǒng)被安裝在一個年生產(chǎn)能力140萬t的RFCC單元上,每天的油漿輸出量為180 t,油漿的平均固體濃度為3000 X 10-6~5000 X 10-6,循環(huán)時間2—8h不等,濾液固體含量少于50 X 10-6。過濾器由PLC控制,與煉油廠的控制系統(tǒng)(DCS)相連接,操作者可在控制室內(nèi)監(jiān)視過濾進程。該系統(tǒng)一直在連續(xù)運行,為當?shù)毓咎峁崈舻臑V液用來生產(chǎn)碳黑。

  5.4 應(yīng)用4

  一項生產(chǎn)二氧化鈾的工藝采用了HyPulse氣/固文丘里脈沖(GSV)反吹的燒結(jié)金屬過濾器(圖9),用于在烘干工序中回收二氧化鈾細粒。該燒結(jié)金屬過濾器必須能耐爐中149~C的高溫氣流,并能耐氣體中的化學(xué)組分。與該反應(yīng)相關(guān)的問題是主要存在化學(xué)性危險和放射性。反應(yīng)過程使用強酸和強堿,使二氧化鈾溶解,可能導(dǎo)致鈾的吸人,并且腐蝕性的化學(xué)品存在引起火災(zāi)或爆炸的危險。成功應(yīng)用的領(lǐng)域和實驗室提供的工況數(shù)據(jù)促成了在1984年第一個工業(yè)化過濾器的安裝和投入運行。全封閉的GSV 過濾器運行效率高達99.999%,固體負載很低,且很少反沖洗。主要的運行參數(shù)包括過濾器控制達到的流速、高效率和為連續(xù)運行使用反吹的流量。如今美國一家使用該專利技術(shù)的鈾冶煉廠仍在繼續(xù)運行。

 

  5.5 應(yīng)用5

  末道工序?qū)Τ龎m效率有更高的要求,潔凈的燒結(jié)金屬纖維過濾器為該工序提供了經(jīng)濟的解決方法。金屬纖維過濾介質(zhì)的發(fā)展(例如Bekipor)通過較高過濾效率和更長的在線壽命有助于產(chǎn)品質(zhì)量提高。傳統(tǒng)的分離系統(tǒng)如旋風除塵器、靜電除塵器(ESP)和一次性過濾器都失去了對人們的吸引力。多孔結(jié)構(gòu)是燒結(jié)金屬纖維介質(zhì)的特點,即使在高過濾速率下也會提供高的滲透性和低的壓降。投資少,運行成本低。在線清洗表層過濾和離線清洗深層過濾的清潔度都很好。
  人們已使用Bekiflow HG來去除氧化鋁和氫氧化鋁粉塵,該粉塵中50% 的粒子粒徑小于l5μm。測得氣體溫度為450℃。過濾器入口粉塵濃度為250~800 mg/Nm ,過濾后氣體含塵濃度小于3Omg/Nm ,最大壓降是1.5 kPa,過濾器的總表面積830 m 。金屬纖維過濾器只產(chǎn)生有限的壓降,經(jīng)測試保證27 000 h的使用壽命。用戶可獲得的好處是更少的過濾器表面、較小的除塵袋和更小的安裝空間。

 6、結(jié)語

  燒結(jié)金屬介質(zhì)為去除微粒提供了一種有效的過濾方法,無論這些微粒是化工流程中的雜質(zhì)還是有價值的副產(chǎn)品。這些介質(zhì)十分適合于要求更高的應(yīng)用領(lǐng)域,包括高溫、高壓和(或)腐蝕性流體場合?;す菊诶眠^濾在源頭即把廢棄物減至最少,而不是在生產(chǎn)線的末端。在化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)中,過濾提高了產(chǎn)品質(zhì)量并保護了下游的設(shè)備。過濾技術(shù)的進步包括用連續(xù)的工藝代替老的間歇工藝技術(shù)的發(fā)展。使用傳統(tǒng)的板式過濾器進行液/固相過濾是很臟的,清洗存在危險,并且要求延長再循環(huán)時間來獲得潔凈的產(chǎn)品。傳統(tǒng)的氣/固分離系統(tǒng),例如旋風除塵器、ESP和一次性過濾器正在被燒結(jié)金屬過濾系統(tǒng)所取代。
  燒結(jié)金屬過濾器應(yīng)該在設(shè)計參數(shù)下運行,以防止由于工藝操作的波動而過早出現(xiàn)介質(zhì)堵塞。使用流量控制可確保過濾器不受大的流量偏差的影響。隨著過濾器上塵餅的形成過濾器效率提高。塵餅成為過濾介質(zhì),并且多孔介質(zhì)作為隔膜來擋住過濾器塵餅。過濾塵餅可以在原位有效地清洗和從過濾器套筒內(nèi)反沖洗。氣壓水脈沖幫助氣體反吹已被證明是燒結(jié)多孔金屬過濾器最有效的清洗方法。燒結(jié)金屬過濾器可全自動控制,從而避免了操作者直接接觸物料,減少了勞動力成本,同時為可靠、高效的操作創(chuàng)造條件。

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