Способ циклического фильтрования газообразной среды

Союз СоветскнкСоцналнстнческнкРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ856503Опубликовано 23.08.81. Бюллетень31Дата опубликования описания 28.08.81 по делай изобретеиий и открытий(54) СПОСОБ ЦИКЛИЧЕСКОГО ФИЛЬТРОВАНИЯ ГАЗООБРАЗНОЙ СРЕДЫИзобретение относится к периодическим процессам фильтрования аэрозолей на фильтрах периодического действия с фильтровальной перегородкой поверхностного типа и может использоваться, например, при фильтровании воздуха в процессе производства разбавленной азотной кислоты.Известен способ циклического фильтрования, например, газообразной среды при постоянных расходе и давлении сквозь фильтровальную перегородку поверхностного типа и переменном (растущем в перно. де цикла) газодинамическом сопротивлении перегородки, а также изменяющейся скорости фильтрования. При проведении процесса фильтрований по этому способу эффективность процесса очистки увеличивается по мере покрытия поверхности фильтровальной перегородки слоем осадка частиц, которые частично забивают поры. Через некоторое время, так называемый период стаби. лизации, эффективность очистки достигает асимптотического значения и практически не изменяется до конца процесса фильтрования. Газодинамическое сопротивление в процессе фильтрования монотонно возрастает и конец процесса фильтрования определяют по предельно допустимому значению этого сопротивления 1.Недостаток известного способа фильтрования заключается в сравнительно большом проскоке частиц сквозь фильтровальную перегородку в период стабилизации процесса фильтрования, который в некоторых случаях, например при фильтровании слабо запыленного воздуха, идущего на приготовление аммиачно-воздушной смеси в производстве разбавленной азотной кислоты, мо- тО жет занимать несколько сот часов.Кроме того, газодинамическое сопротивление фильтровальной перегородки постоянно нарастает во время работы, что при большой производительности процесса иногда бывает неблагоприятным. Например, если процесс фильтрования воздуха на всасывающем трубопроводе компрессора при производстве азотной кислоты начинают по производственной необходимости в зимне- весенний период (характеризующийся относительно низкой запыленностью атмосферного воздуха и высокой его плотностью, обусловленной сравнительно низкими температурами), то период стабилизации процесса фильтрования и стабильный режим прихо.56503весь период цикла - 3660 ч , = 0,12%), что означает прохождение через фильтры только 13,2 г пыли.Пример 2. При работе 10-и фильтровв течение первой стадии цикла - 1464 ч5 (40% периода времени цикла - временистабилизации) воздух предварительно пропускают через 1 фильтр, т. е. поддерживают скорость фильтрования в 10 раз больше конечной скорости цикла. Коэффициент пропуска Е изменяется при этом от 0,5 до 0,01% ( Е 1= 0,09%) . Газодинамическое сопротивление в первой стадии - со 150 до 309 мм вод. ст.В начале второй стадии цикла - 2196 чвключают в работу еще 3 фильтра, а затем через 732 и 1464 ч - еще по 3 фильтра.Среднеинтегральное значениеЯср во второй стадии равно 0,11/о. Газодинамическое сопротивление в конце второй стадии 89 мм вод. ст. Общее среднеинтегральное значение с, за весь период цикла - 3660 ч (Яс 0,102%), что означает прохождение через фильтры только 11,2 г пыли.Из примеров видно, что при проведениипроцесса фильтрации по предлагаемому способу проскок пыли за период цикла уменьшается примерно на 40 - 49% по сравнению с известным способом, а газодинамическое сопротивление фильтровальной перегородки снижается от начала до конца периода цикла. Формула изобретения 55 38 дятся на летний период, характеризующийся сравнительно высокой запыленностью и малой плотностью воздуха, Поскольку в стабильном режиме в данном случае будет иметь место наибольшее газодинамическое сопротивление фильтровальной перегородки, то компрессор при большом газодинамическом сопротивлении на всасывающем трубопроводе и малой плотности воздуха в этот период может не обеспечивать необходимой массовой производительности по воздуху, что вызовет уменьшение мощности производства азотной кислоты или лотребует неплановой остановки агрегата для замены фильтровальной перегородки.Цель изобретения - повышение эффективности очистки в процессе циклического фильтрования с одновременным уменьшением газодинамического сопротивления фильтровальной перегородки в период цикла,Данная цель достигается тем, что согласно способу циклического фильтрования процесс осуществляют в две стадии, причем в первой стадии, составляющей 25 - 40/о периода времени цикла, скорость фильтрования поддерживают постоянной и превышающей конечную скорость цикла в 2 - 10 раз, а во второй стадии, составляющей 60 - 75% периода цикла, скорость фильтрования уменьшают до конечной скорости цикла. Причем повышенную скорость фильтрования на первой стадии цикла обеспечивают включением в работу только части фильтровальной перегородки, д скорость фильтрования во второй части цикла уменьшают плавно или ступенчато,Пример 1. При работе 10-и фильтров в течение, первой стадии цикла - 915 ч (25% периода времени цикла - времени стабилизации) воздух предварительно пропускают через 5 фильтров, т. е. поддерживают скорость фильтрования в два раза больше конечной скорости цикла. Коэффициент пропуска фильтровальной перегородки Е изменяется при этом от 0,5 до 0,05/О (Есе= 0,25/о), Газодинамическое сопротивление в первой стадии - с 6 до 130 мм вод. ст.Во второй стадии цикла - 2745 ч включают в работу еще 3 фильтра и фильтрование ведут в течение 1000 ч на восьми фильтрах, При этом с. изменяется от 0,35 до 0,05 /о ср -- 0,18%), а газодинамическое сопротивление по истечении этих 1000 ч составляет 95 мм вод. ст. Далее включают оставшиеся 2 фильтра и до конца второй стадии фильтрование ведут на всех 10 фильтрах. При этом с. уменьшается от 0,2 до 0,05%. Газодинамическое сопротивление в конце второй стадии составляет 98 мм вод. ст,Общее среднеинтегральное значение с. за 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Способ циклического фильтрования газообразной среды, в котором очищаемую среду, имеющую постоянное давление, пропускают с постоянным расходом и изменяющейся в период времени цикла скоростью фильтрования сквозь фильтровальную перегородку, газодинамическое сопротивление которой изменяется в период цикла, отяичаюи 4 ийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки с одновременным уменьшением газодинамического сопротивления, фильтрование осуществляют в две стадии, причем в первой стадии, составляющей 25 - 40% периода времени цикла, скорость фильтрования поддерживают постоянной и превышающей конечную скорость цикла в 2 - 10 раз, а во второй стадии, составляющей 60 - 75% периода цикла, скорость фильтрования уменьшают до конечной скорости цикла,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М., Химия 1971, с. 195.