Способ регенерации волокнистых фильтров

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1766615 (6t) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 061278 (21) 2692215/23-26 с присоединением заявки Й9 (23) Приоритет

Опубликовано 300980 Бюллетень М936

Дата опубликования описания 08. 10. 80 (51)М. Кл.

В 01 0 29/38

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66. 074. 3 (088. 8) (72) Авторы изобретения

H.A.Ìàçóð, М.В.Лотоцкий, A.À.Êàëèíèí, А.В.Ильченко, A.C.Êoâàëåâ и А.A.Ùåðáèíèí

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по очистке технологических газов, сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов предприятий черной металлургии (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ВОЛОКНИСТЫХ ФИЛЬТРОВ

Изобретение относится к способам регенерации фильтров в очистке промышленных газов от взвешенных частиц, содержащих соли, окислы и гидроокиси металлов, и может быть использо- 5 вано в металлургической, химической, радиохимической и машиностроительной промышленности.

Известен способ и устройство для очистки промышленных выбросных газов !О от твердых и жидких аэрозолей, а также от растворимых в воде газообразных веществ (SOg, 50, С0,2). По этому способу предусматривается двухступенчатая очистка газа на гидрофобных волокнистых материалах, причем для первой ступени фильтра предусмотрено прямоточное орошение слоя водой или слабыми растворами кислот.

Основным требованием к орошающей 20 жидкости является то, что она не должна растворять твердые частицы, присутствующие в фильтруемом газе.

Отработанная жидкость, содержащая в растворенном виде жидкие и гаэооб- 25 разные компоненты улавливаемого аэрозоля, а также твердые частицы (в виде взвеси), направляется в гравитационный сепаратор, где происходит отделение взвешенных твердых частиц, и после этого жидкость снова подает-ся на орошение первой ступени (1) .

Недостатки известного способа сложность конструкции устройства для его реализации, высокое сопротивленис системы потоку газа (160 мм вод.ст. и выше при линейной скорости газа от 0,5 3,0 м/сек), возможность сильного "зарастания" фильтрующего материала эа счет неполного смыва твердых частиц орошающей жидкостью.

Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ регенерации волокнистых фильт-ров путем обработки фильтрующего слоя водой (2) .

Недостатком данного способа является эарастание волокнистого материала слоем осаждаемых твердых частиц, нерастворимых в воде. Накопление частиц в фильтрующем слое происходит в результате действия адгезии между частицами и фильтрующим волокном.

Целью изобретения является уменьшение сопротивления фильтрующего слоя потоку газа.

Поставленная цель достигается способом регенерации волокнистых фильтров, используемых при очистке газов, 766615 заключающемся в обработке фильтрующего слоя водным раствором поверхностно-активного вещества (ПАВ) при рН раствора 1,5-6,5.

При этом водный раствор содержит

20-80 мг/л поверхностно-активного

5 вещества.

На чертеже показана схема осуществления регенерации волокнистых материалов. Она содержит cMBGHTcJIb 1, насос 2, циркуляционный бак 3, насос 4, фильтрующие элементы 5 форсунки (струйные аппараты) 6, фильтр 7, патрубки 8 и 9.

По предложенному способу регене рирующий раствор содержит ПАВ в количестве 20-80 мг/л при рН раствора 15 в пределах 1,5-6,5. Для приготовления регенерирующего раствора можно использовать как чистую или оборотную воду, так и сточные воды производства. Необходимое значение рН ;ф достИгается путем добавки в раствор минеральных кислот (серной, соляной и др.), а в качестве ПАВ можно использовать как ионогенные (сульфанол и др.), так и неионогенные

25 (ОП-10 „превоцел и др. ) вещества этого класса. Применение неионогенных ПАВ предпочтительнее по сравнению с ионогенными. Из смесителя 1 раствор подают насосом 2 в циркуля— ционный бак 3, откуда, при помощи насоса 4 поступает на орошение фильтрующих элементов 5 — металлических сеток, перфорированных пластин, насыпных, волокнистых или тканных слоев. Орошение слоя производят с помо- З5 щью форсунок, струйных аппаратов или других устройств 6, смонтированных в корпусе фильтра 7 известной конструкции. Процессы очистки газа и регенерации фильтрующего слоя 40 проходят одновременно, при линейной скорости газа в фильтре 0,25-2 м/сек и удельном расходе регенерирующего раствора 0,2- 0,8 л/м фильтруемого

Ъ газа.

Отработанная жидкость, содержащая продукты улавливания,.через патрубки

8 сливается обратно в циркуляционнФ бак 3, откуда снова насосом 4 подается на орошение фильрующего материала. Одновременно в бак 3 из сме- 50 сителя 1 поступают свежие порции регенерирующего раствора в количестве

5-10% от общего объема циркулирующей жидкости. При этом компенсируется вывод раствора со шламом иэ бака 3 55 через патрубок 9, а также — потери жидкости в фильтре за счет испарения.

Пример 1. Газ, отсасываемый от ванн цинкования и содержащий до

1800 Mr/м взвешенных частиц (химический состав взвешенной фазы в отходящих газах ванн горячего цинкования в Ъ: масла — 4,11, Si0 — 0,72, Fe 0n — 1,30, ZnO — 33,6t PbO — 1,25, С1 — 35,5; А120З - 20,9, NH4 - 2 О) в количестве 144 м /ч пропускают через волокнистый фильтр. Линейная скорость фильтрации составляет 1 м/сек.

Фильтрующий слой, изготовленный из иглопробивного материала на основе лавсана (толщина слоя 7 мм ), непрерывно орошается с помощью форсунки, установленной в корпусе фильтра.

Расход жидкости на орошение составляет 0,63 л/м фильтруемого газа. Орошающая жидкость представляет собой раствор неионогенного ПАВ типа СП-10 в технической воде, подкисленной соляной кислотой до рН 3,4. Содержание

ОП-10 в растворе 80 мг/л.

Степень очистки газа от взвешенных частиц 96%. Сопротивление фильтра потоку газа за первые 4 часа работы возрастает от 25 до 50 мм вод.ст. и далее остается постоянным. Орошающая жидкость циркулирует, накапливая продукты улавливания.

Пример 2. Газ, отсасываемый от ванн горячего цинкования в количестве 144 мб/ч, пропускают через волокнистый фильтр. В качестве орошающей жидкости используется технологи,ческая вода цеха, содержащая 2080 мг/л ОП-10 и имеющая рН 2-4. Расход жидкости на орошение такой же, как и в примере 1. Степень очистки газа 96Ъ. Гидравлическое сопротивление фильтра за 3 ч работы возрастает от 25 до 55 мм вод.ст. и далее находится в пределах 50-60 мм вод.ст.

В таблице приведены сравнительные данные технических показателей известного и предложенного способов регенерации фильтрующих материалов применительно к волокнистым фильтрам.

Иэ представленных данных следует, что предлагаемый способ позволяет существенно снизить темпы "зарастания" волокнистых фильтров при очистке газовых выбросов, содержащих значительное количество взвешенной твердой фазы, без усложнения конструкции фильтра и без снижения степени очистки. Кроме того, предлагаемый способ позволяет снизить удельный расход орошающей жидкости,. а также использовать для приготовления регенерирующего раствора технологические и сточные воды производства, что создает благоприятные условия решения вопроса об их утилизации.

766615

Одинаковая

До 1800

До 1800

0,8

0,63

Орошающая жидкость

Вода а. Кислые водные растворы IIAB б. Сточные воды, содержащие ПАВ и имеющие кислую реакцию

1,5-6,5

20-80

Отсутствует

96

25

107

140

Линейная скорость фильтрации, м/с

Конструкция волокнистого фильтра

Входная концентрация взвешенных частиц в газе, мг/м

Расход орошающей жидкости (на 1 м фильтруемого газа), л рН орошающей жидкости

Концентрация ПАВ, мг/л

Степень очистки газа,Ъ

Сопротивление фильтра потоку газа в начале работы, мм вод.ст.

Сопротивление фильтра потоку газа через 6 ч работы, мм вод.ст.

Сопротивление фильтра потоку газа .через 10 ч работы, мм вод.ст.

Формула изобретения

1. Способ регенерации волокнистых фильтров, используемых при очистке газов, путем обработки фильтрующего слоя жидкостью, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с цельЮ уменьшения ,сопротивления фильтрующего слоя потоку газа, регенерацию ведут водным раствором поверхностно-активного вещества при рН раствора 1,5-6,5.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что водный раствор содержит 20-80 мг/л поверхностно-активного вещества.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CUA Р 3250059, кл. 55-90, 1966.

55 2. Мягков B.H. Волокнистые тумано.уловители. М., ЦНИИТЭ НефтеХим, 1973 (прототип).

766615

ГРЯ

Составитель Л.Кольба

Техред Е.Гаврылешко Корректор.Г.Решетннк

Редактор И.Ковальчук

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8138 Тираж 809 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5