旋風除塵技術
旋風分離器是利用含塵氣體在進行高速旋轉時所產生的離心力, 將固體從氣體中分離出來的干式除塵設備。由于它結構簡單、無運動部件、制造安裝投資較少、操作維護簡便、性能穩(wěn)定、受含塵氣體的濃度和溫度影響較少、壓損中等、動力消耗不大, 所以得到廣泛的應用。該高溫除塵技術是科技人員根據實踐經驗, 結合理論知識逐漸摸索出來的, 其核心部件采用耐高溫的陶瓷旋風子, 利用煙氣爐的砌筑方法, 使高溫煙氣得到較好的除塵效果, 并把溫降控制在最小的范圍之內, 滿足了工藝生產的需求。
為了延長旋風除塵器的使用壽命、提高除塵效率及滿足耐高溫、耐磨損的要求, 人們對該項技術進行了一系列的改進。例如使用陶瓷材料制作核心部件旋風子和陶瓷多管旋風除塵器的生產與應用。然而, 由于該技術對粒度低于5μm~10μm的粒子無效, 而這遠遠不能滿足凈化后的高溫煤( 煙) 氣含塵濃度低于6×10-6 的要求。故一般旋風除塵器只能作為預除塵設備, 使從氣化爐出來的高溫粗煤氣含塵濃度降低到0. 5%以下, 再予以二次除塵。
旋風除塵器分類
1 高溫旋風除塵器
旋風除塵器的分離機理為離心分離。它具有結構簡單、操作方便、造價較低,根據不同材質及耐磨措施可用于不同溫度及高磨蝕場合下。其機理決定了不適用于分離小于5~10μm 的顆粒。該除塵器一般達不到環(huán)保要求,只能作為高溫除
塵的預處理。
上海化工研究院從60 年代就開始研究,其中包括硬件、軟件的開發(fā),研制出多種新型高效旋風除塵器,并建立相應的計算機系統(tǒng)模擬設計計算程序,其中ET、E2 Ⅱ型旋風分離器及其系統(tǒng)優(yōu)化軟件獲得國家專利,并被列入國家科委“八五”、“九五”重點科研成果推廣項目。石油大學開發(fā)的PV 型高效旋風分離器已在石油、化工裝置中廣泛應用。
2 旋流式分離器(龍卷風除塵器)
旋流式分離器系德國西門子公司60 年代開發(fā)的產品,簡稱DSE 型分離器,采用二次氣流,加速了氣流旋轉速度,增強了顆粒離心力,使得其分離效率大大提高。上海煉油廠成功地將旋流式分離器用于FCC 能量回收裝置中。由于其結構復雜,能耗較大,故在環(huán)保行業(yè)中應用較少。
3 多管除塵器
多管除塵器由幾個并聯(lián)的小旋風分離器單元(旋風管) 組合而成。旋風管有切向進氣型和軸向進氣型兩種(圖2) ,結構又有立置式和臥式之分(圖3) ,已廣泛用于煉油催化裂化裝置中的能量回收及天然氣除塵。如美國UOP 公司用于天然氣除塵中對于8μm 微粒其除塵效率在99 %以上。日本冰島煉油廠用于年產96 萬t FCC 能量回收裝置中。
我國以石油大學為代表,近年來開發(fā)了多種形式的旋風管,如EPVC 型旋風管,其關鍵技術在于排氣管下端裝了一個分流型芯管,大大減少了排氣管下口短路流的影響,從而提高了分離效率,這種新型多管除塵器已廣泛應用于FCC 裝置中,在650 ℃高溫下基本能將大于10μm 微粒除凈。
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