1、高温气体过滤 器在气固 分 离中的应用优势 南京雄凯过滤设备有限公司 摘要 在化工生产中，高温气体中固体微粒的分离至关重要，高温气体过滤器 被证实是一种高效、可靠和经济的选择。工业化应用,特别是要求半固定过滤 器在高温高危环境的连续应用中， 高温气体过滤器展示出来了良好的应用前景。 高温气体过滤器采用全自动化控制， 安全操作， 过滤效率高， 在为化工企业解 决了设备损坏和产能下降问题的同时， 也减轻了环保压力， 节省投资成本创造 了经济价值。 关键词 高温气体过滤器，气固分离，连续应用，全自动化控制，安全操作， 环保 目前，国内外石油化工、新能源行业、M T O、催化剂再生、脱氢等领域使 用的
2、反应器大多为流化床反应器。 流化床反应器会产生大量气相产物和固体微 粒（催化剂、精细颗粒等） ，由于一些传统的分离设备（例如：旋风分离器、 静电除尘器、 膜分离器、 布袋过滤器、 陶瓷膜过滤器等） 精度、 耐温性和力学 性能较差， 无法满足高温气固分离要求， 导致进入后续工段的气相产物中仍然 夹带有大量的固体微粒。 这些固体微粒会对生产系统造成工艺运行阻碍、 设备频繁 损坏、 停车产能降低等不利影响。 此外， 含有固体微粒的高温气体无法达到排放标准， 环保压力大。 在高温条件下， 由于粘滞力有较大变化， 湿度大幅下降， 细颗粒凝聚现象 大为降低， 所以对微粒的分离有较高难度。 高温时采用的设备
3、材质、 结构形式 以及热膨胀等工程问题往往影响设备的有效正常运行。 在诸多气固分离技术中， 金属膜过滤技术最大程度地利用了气体显热和有用能源， 同时简化了工艺流程， 节省了设备投资。 此外， 金属膜过滤技术还能提高产品纯度、 增加产量、 消除 排放物的污染( 减少或避免大气污染)、 保护下游的重要设备以及节能降低成本 而具有显著的优势。 金属膜过滤元件具有良好的耐温性和力学性能， 在常温下金属膜元件的强 度是陶瓷膜元件的 1 0 倍,即使在 7 0 0高温其强度仍数倍于陶瓷膜元件。 金属 膜介质良好的导热性和韧性使其具有优异的抗热震性能, 并且适于连续的反向 脉冲清洗,可全焊接组装，再生性好，
4、使用寿命长。因此，金属膜过滤技术在 高温气体过滤应用中具有很好的适应性和优越性。 金属膜过滤元件具有精确起泡点控制并有良好的均匀透气性， 保证了可靠 的过滤性能、 有效的在线反吹清洁能力和长的使用寿命。 金属膜元件过滤效率 较高，其粒子捕获效率高达 9 9 .9 %，若使用表面或深层介质则效率会更高。依 据选择的金属合金，操作温度可高达 l O 0 0。金属膜过滤系统已经被证实可 以有效和经济地替代对压力峰值、高温和外界环境敏感的其他分离设备。 1. 金属膜过滤元件 金属膜过滤元件可选择适当的气孔尺寸、 强度和耐腐蚀能力的过滤元件能 够使过滤器长期运转且能高效去除微粒， 并且提供可以满足当今工
5、业应用中严 格排放标准下的高清除效率。 专门设计和制造的金属膜过滤介质有稳定的多孔 组合、 精确的起泡点、 精密的厚度公差和均匀的渗透性， 用来保证可靠的过滤性能、有效的反吹清洁能力和持久的使用寿命。 由不同合金制成的高温气体过滤器具有优异的性能,在气体过滤应用领域 其允许在极端条件下( 高温、 高压和腐蚀气体)使用。 高温气体过滤器的主要优 点是：强度高，能在高压和高温下工作，耐溶剂，耐腐蚀，元件再生性能好, 可全焊接组装，操作压降低和使用寿命长。 金属膜元件可以认为是全焊接结构的半固定元件， 元件能经受住压力冲击 而没有显著的介质泳移。 高温气体过滤器内在的刚度保证了在长期运行周期中 连续
6、的反吹操作。 南京雄凯经过十多年对过滤、 分离领域的探索与研究， 借助真空烧结技术、 冷等静压成型、 模压成型技术和特种焊接技术， 自主研发了国际一流的金属膜 过滤元件。 元件可选用的材质有不锈钢 （3 0 4L、 3 1 6L） 、 钛及其合金、 因康镍、 蒙奈尔、哈氏合金、纯镍合金等，可满足各种酸、碱、高温、高压场合。 图 1 金属膜过滤元件 2. 过滤原理和过滤器选用 对气流通过过滤器去除微粒工艺基本原理的了解是选择理想介质以及成 功设计和过滤器选用的关键。 过滤器按过滤材料可分为表面型和深度型。 它们 对固体污染物的过滤作用是通过直接阻截和吸附来完成的。 在表面型过滤器中， 被滤除的颗
7、粒污染物几乎全部阻截在过滤元件表面上 游的一侧， 随后在表面形成滤饼。 过滤元件上具有均匀的标定小孔， 可以滤除 大于标定小孔的固体颗粒。 深度型过滤器的过滤元件为多孔可透性材料，内部具有曲折迂回的通道。 大于孔径的污染颗粒直接被阻截在靠物料上游的外表面， 而较小的颗粒进入元 件内部通道时， 由于受表面张力( 分子吸附力、 静电力等)的作用偏离流束， 而 被吸附在过滤通道的内壁上。 故深度型过滤器的过滤原理既有直接阻截， 又有 吸附作用。选用过滤器时应考虑具体的工艺参数和工况条件： （1） 可根据过滤器的特 点， 并结合系统对污染度等级的要求或过滤精度的要求， 系统工作压力、 温度 及物料粘度
8、等来选定过滤器的型号； （2） 过滤器要有足够的通流能力 （通流能 力是指在一定压降下允许通过过滤器的最大流量） ，应结合过滤器在系统中的 安装位置， 根据过滤器样本来选取； （3） 对于不能停机的连续过滤系统， 必须 选择切换式或错流结构的过滤器，可以不停机在线反吹清洗。 3. 过滤系统设计 随着人们对环境要求愈来愈高， 众多的气体需要处理才能排往大气中。 为 了有效地把固体微粒从气体中分离出来， 雄凯针对具有高腐蚀性、 高温和高浓 度污染物的工况环境， 开发出两种气固分离过滤系统： 气固分离增压回吹过滤 系统和气固分离文丘里管脉冲过滤系统， 两种系统都能很好地适应自动化工艺 控制，包括元件
9、的在线清洁，且其方式可略有不同。 气固分离增压回吹过滤器可提供由外向内的过滤， 用于工业废气和工业蒸 汽的过滤以及不允许使用常规微粒控制装置的应用场合， 如袋式除尘器。 其具 有以下优点： 设计简单、操作方便； 过滤面积大于 1 0 0 ； 运行压差可达 0 . 8M pa； 最高工作温度达 9 0 0； 通过专利技术使元件易再生。 图 2 增压回吹过滤系统 气固分离文丘里管脉冲过滤器非常适用于要求过滤器持续操作的系统。 过 滤器由多个金属膜元件组合在一起， 可在不拆除过滤器的情况下依次进行脉冲 反吹， 脉冲产生的振波被设置在滤件喉管里的文丘里管加强， 有效地把堆积起 来的滤饼从滤件上卸下。其
10、具有以下优点： 过滤器可持续运行； 始终保持全流量正向流； 处理量大，但只需很小的反向脉冲； 过滤面积大于 1 0 0 ； 运行压差可达 0 . 8M pa； 最高工作温度达 9 0 0。 通过专利技术使元件达到再生要求。 图 3 在线脉冲反吹过滤系统 4.工业化应用 实例 高温气体过滤器常应用于化工生产过程中高温气体的过滤， 该过滤器可有 效连续脱除高温气体中的固体微粒， 从而避免了设备损坏和产能降低。 既解决 了环保问题， 又创造了经济价值。 具体而言， 高温气流通过过滤器时， 夹带的 固体杂质粒径大于过滤元件的孔径， 在元件的进气表面被分离而沉积下来， 后 来的固体杂质堆积成滤饼。 当达
11、到预定压降或周期时间时， 启动反吹系统在线 反吹清洁过滤元件， 使滤饼剥离， 滤饼落入出料槽并移走， 过滤元件恢复到初 始压降。 需要指出的是， 任何时候反吹清洁的元件仅是多个过滤元件中的一部 分，其余元件仍处于过滤状态，所以能保证高温气体的连续流动。 图 4 高温气体过滤器5.结语 在化工生产中， 高温气体中的固体杂质脱除至关重要， 直接关系到下游设 备的正常运行、 生产效率的高低和气体的排放。 而性能优良的半固定金属膜元 件为固体微粒的连续脱除提供了一种有效的过滤方法。 在工业化应用中， 高温 气体过滤器表现出了良好的技术性能， 成功的连续脱除高温气体物料中的固体 杂质， 从而避免了设备损坏和产能降低, 提高了经济效益。 既解决了环保问题， 又为客户节省投资成本创造了经济价值。 技术支持：王先生 电话：13951730983 邮箱：zaixiong_wang
