[发明专利]一种高温油气、水蒸气、含碳类易析出物的混合气的灰尘过滤系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉属于气体除尘技术领域，具体涉及一种高温油气、水蒸气、含碳类易析出物的混合气的灰尘过滤系统和方法。

背景技术

在化工、石油、冶金等行业经常产生高温含尘气体，特别是在低阶煤热解生成煤焦油气、分解气以提高煤炭质量的过程中，煤物质翻动滚腾，导致产生的气体混合物中煤粉含量非常高，而混合气体中含碳类易析出物质如焦油焦、类沥青物质、煤灰附着物只有在高温的环境中才能够以气态存在，温度稍一过低或者环境一旦变化，就容易从混合气中缓慢析出。含碳类易析出物质如焦油焦、类沥青物质、煤灰附着物在过滤体气孔和滤饼中富积，适量的滤饼能够让过滤气体的过滤效果更好，但是一旦积聚的含碳类易析出物过多，一方面会堵塞过滤体的气孔，一方面会使滤饼逐渐加厚，进而丧失过滤功能，使生产无法继续。即使是在过滤腔体持续高温的状态下，含尘量太高的气体混合物在过滤过程中，因为分子液化、凝固和接触环境、温度变化之间的关系，在与过滤体物理接触频繁的部位，依然会逐渐出现含碳类易析出物如焦油焦、类沥青物质、煤灰附着物从混合气中析出的现象，富集在过滤体气孔内，并使滤饼逐渐加厚，丧失过滤功能，而过滤体的更换，必然会带来停产问题，对于连续作业的大型化工设备说，停产检修必然会带来巨大的经济损失。长期以来，无论是国内还是国外，高温油气、水蒸气、含碳类易析出物的混合气的过滤除尘问题，特别是高粉尘量的混合油气除尘问题始终未能得到有效解决，不能形成工业化生产，直接影响当前世界的整体煤炭产业格局，大量的低阶煤不能得到快速高效利用。

中国专利CN104226028A公开了一种高温油气、水蒸气、含碳类易析出物的混合气的灰尘过滤方法，通过将分离混合气与两个或多个过滤设备连通和断开，可以方便地在一个过滤设备内的过滤机构工作一段时间后，过滤机构过滤能力因为表面和气孔内的含碳类易析出物如焦油焦、类沥青物质与煤灰附着物的结合，加厚而大幅下降以致于满足不了正常工作的时候，切换到另一个过滤设备里去，保证分离过程不间断；而停止工作的过滤设备通过与缓慢通过的再生物质如含氧气体、含二氧化碳气体、水蒸气反应，逐渐将主要成份为碳的过滤机构附着物反应掉，变成一氧化碳等气体从过滤机构表面和气孔内离开，实现过滤机构过滤能力的再生。中国专利CN104147862A公开了一种高温油气、水蒸气、含碳类易析出物的混合气的灰尘过滤系统，包括连通进气管道和排气管道的密闭分离腔，所述密闭分离腔内设置过滤机构，所述过滤机构的外表面与进气管道连通，内表面与排气管道连通，所述灰尘过滤系统内设置过滤体再生机构。本发明通过在包括连通进气管道和排气管道的密闭分离腔内设置过滤体再生机构，可以在过滤体工作一段时间后，过滤体过滤能力因为表面和气孔内的焦油煤灰附着物而大幅下降满足不了正常工作的时候，由过滤体再生机构工作，将过滤体重要恢复到应有的水平上去，反复再生直接减少了过滤体的投入，也大大提高了过滤体的使用寿命。但是这些专利对热量利用不够充分，浪费了大量的余热，而且再生气体的温度控制不够精确、与过滤机构接触不够充分，以致于含碳类易析出物与再生气体反应不彻底。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种高温油气、水蒸气、含碳类易析出物的混合气的灰尘过滤系统。

本发明的另一目的还在于提供一种高温油气、水蒸气、含碳类易析出物的混合气的灰尘过滤方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高温油气、水蒸气、含碳类易析出物的混合气的灰尘过滤系统，包括多个并联的密闭分离腔，所述密闭分离腔通过进气支管连通进气总管，通过排气支管连通排气总管，所述进气支管和排气支管内分别设有阀门，所述密闭分离腔内设置过滤机构和过滤体再生机构，所述过滤体再生机构为设于密闭分离腔内壁四周的换热管，所述换热管上设有一个再生气体进气口和多个再生气体出气口，所述再生气体出气口包括密闭分离腔上部的再生气体出气口和下部的再生气体出气口，所述密闭分离腔外设有多个串联的换热器，经过换热后的再生气体通入换热管内，所述再生气体进气口处设有再生气体流量计，所述密闭分离腔内设有温度传感器。

优选地，所述的密闭分离腔上部的再生气体出气口与下部的再生气体出气口呈交叉排列。

优选地，所述的换热器设有两个，第一个换热器换热介质为排气总管排出的高温洁净混合气和再生气体，第二个换热器换热介质为高温水蒸气和第一个换热器排出的再生气体。

优选地，所述过滤机构为若干个并列的凹弧形过滤网，向过滤系统进气总管方向凹陷。

一种上述的高温油气、水蒸气、含碳类易析出物的混合气的灰尘过滤方法，包括以下步骤：