旋风除尘技术
旋风分离器是利用含尘气体在进行高速旋转时所产生的离心力, 将固体从气体中分离出来的干式除尘设备。由于它结构简单、无运动部件、制造安装投资较少、操作维护简便、性能稳定、受含尘气体的浓度和温度影响较少、压损中等、动力消耗不大, 所以得到广泛的应用。该高温除尘技术是科技人员根据实践经验, 结合理论知识逐渐摸索出来的, 其核心部件采用耐高温的陶瓷旋风子, 利用烟气炉的砌筑方法, 使高温烟气得到较好的除尘效果, 并把温降控制在最小的范围之内, 满足了工艺生产的需求。
为了延长旋风除尘器的使用寿命、提高除尘效率及满足耐高温、耐磨损的要求, 人们对该项技术进行了一系列的改进。例如使用陶瓷材料制作核心部件旋风子和陶瓷多管旋风除尘器的生产与应用。然而, 由于该技术对粒度低于5μm~10μm的粒子无效, 而这远远不能满足净化后的高温煤( 烟) 气含尘浓度低于6×10-6 的要求。故一般旋风除尘器只能作为预除尘设备, 使从气化炉出来的高温粗煤气含尘浓度降低到0. 5%以下, 再予以二次除尘。
旋风除尘器分类
1 高温旋风除尘器
旋风除尘器的分离机理为离心分离。它具有结构简单、操作方便、造价较低,根据不同材质及耐磨措施可用于不同温度及高磨蚀场合下。其机理决定了不适用于分离小于5～10μm 的颗粒。该除尘器一般达不到环保要求,只能作为高温除
尘的预处理。
上海化工研究院从60 年代就开始研究,其中包括硬件、软件的开发,研制出多种新型高效旋风除尘器,并建立相应的计算机系统模拟设计计算程序,其中ET、E2 Ⅱ型旋风分离器及其系统优化软件获得国家专利,并被列入国家科委“八五”、“九五”重点科研成果推广项目。石油大学开发的PV 型高效旋风分离器已在石油、化工装置中广泛应用。
2 旋流式分离器(龙卷风除尘器)
旋流式分离器系德国西门子公司60 年代开发的产品,简称DSE 型分离器,采用二次气流,加速了气流旋转速度,增强了颗粒离心力,使得其分离效率大大提高。上海炼油厂成功地将旋流式分离器用于FCC 能量回收装置中。由于其结构复杂,能耗较大,故在环保行业中应用较少。
3 多管除尘器
多管除尘器由几个并联的小旋风分离器单元(旋风管) 组合而成。旋风管有切向进气型和轴向进气型两种(图2) ,结构又有立置式和卧式之分(图3) ,已广泛用于炼油催化裂化装置中的能量回收及天然气除尘。如美国UOP 公司用于天然气除尘中对于8μm 微粒其除尘效率在99 %以上。日本冰岛炼油厂用于年产96 万t FCC 能量回收装置中。
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我国以石油大学为代表,近年来开发了多种形式的旋风管,如EPVC 型旋风管,其关键技术在于排气管下端装了一个分流型芯管,大大减少了排气管下口短路流的影响,从而提高了分离效率,这种新型多管除尘器已广泛应用于FCC 装置中,在650 ℃高温下基本能将大于10μm 微粒除净。
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