双层滤料颗粒床除尘器预热过程的仿真研究

颗粒床除尘器在脱除含尘热解煤气粉尘前需要进行预热工作,从而避免因携带的焦油冷凝造成设备损坏无法工作.为研究此过程,采用FLUENT软件对一个大型颗粒床除尘器的预热过程进行数值模拟.该除尘器壳体内径4.8 m,高度22 m,壳体内沿垂直中心线上安装6个内径3.4 m、高1.8 m的过滤床.模拟结果表明,当预热气在过滤床流速为0.1 m·s^-1时,壳体内壁面上下最大温差为76.9℃,除尘器从10℃加热至500℃需要98 880 s.本次模拟采用的阶跃式分段预热制度使除尘器壳体内壁面上下温度差较小,减小了因温度不均匀造成的材料变形,模拟中的滤料和壳体温度及预热所需的时间也可给实际的工程应用提供参考.

基于颗粒床除尘器高温实验研究

现阶段工业企业主要依托湿法处理和降温处理,这两种方法都会对高温气体原有的物理潜热造成冲击,导致设备投入加大。为解决上述问题,研究人员应围绕除尘设备开展高温实验研究。本文围绕颗粒床除尘器装置,开展实验研究,并对实验结果进行分析,以期找寻最佳的除尘方式。

移动颗粒床除尘器入口结构优化

颗粒床除尘器因其耐高温、耐腐蚀、运行阻力低、除尘效率高等优点,受到了越来越广泛的关注,也使其成为最具发展前途的除尘技术之一.文章优化了工业尺寸移动床除尘器入口结构,通过加入导流板的形式消除气流不均匀分布对除尘性能的影响,优化结果表明:加入9个导流板时能最大限度保证入口气流均匀性,使进入颗粒床主体的气流速度差降到了0.8m/s以下,并且导流板尾部的弧形设计对均匀性起了决定性作用.

移动颗粒床除尘器的除尘性能

为进一步了解移动颗粒床除尘器的除尘性能,首先解决了除尘器中容易出现的流动静止区域的消除问题,并实验研究了除尘效率及压降与表观过滤风速和滤料质量流率之间的关系,结果表明当表观过滤风速为0.3 m·s^(-1),滤料质量流率为300 g·min^(-1)时,除尘效率高达99.8%,压降最大还不及180 Pa。另外,通过数值仿真得到了滤料床层内部气体的流场分布以及灰尘粒子在床层中的运行轨迹,发现除尘器结构部件对气体流场分布以及灰尘粒子轨迹有重要影响。对仿真过程中逃逸出滤料床层的灰尘粒子进行统计,并与实验数据相比较,验证了尘饼对增强细微灰尘捕集能力的重要性。