用于从气体中去除夹带颗粒的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于从气体中去除夹带颗粒的方法，其中气体可包括一种或多种蒸气。许多类型颗粒中的任何颗粒可变为以多种方式被夹带在若干种不同气体中。例如，许多不同的化学反应会产生变为悬浮于气体中的颗粒。作为化学反应自身的结果可产生气体，或者可将气体提供给化学反应从而以许多方式中的任意方式来促进化学反应，包括例如以促进剂或反应物的形式。类似地，在化学反应自身期间可产生颗粒，例如作为反应产物(例如燃烧产物)，或者可将颗粒添加到化学反应中(例如作为促进剂、反应物、或催化剂)。这些气体的混合物和颗粒通常形成悬浮于气体中颗粒的流化床。为了容纳和限制气体和悬浮颗粒，可在容器(例如反应容器或再生器容器)中进行或实施化学反应。
【背景技术】
[0002]体现本发明的方法可用于多种化学反应(包括例如燃烧反应、合成反应、分解反应、和催化反应)以便从气体中去除夹带颗粒。许多实例中的一个实例是在炼油工业和化学工业中，其中在可以重复使用前需要对受污染的催化剂颗粒实施再生。可将受污染催化剂颗粒悬浮于在再生器容器(其中可将污垢物从催化剂颗粒中烧掉)内部的热气体的流化床中。可从流化床中提取出一部分的气体和夹带的催化剂颗粒，并且可根据体现本发明的方法从气体中去除夹带的催化剂颗粒。然后，可排放气体，例如用于进一步处理或者作为废气排放到环境中，同时可收集催化剂颗粒用于重复使用或者返回到流化床以便进一步处理。
[0003]许多其它工业可采用悬浮于气体中的颗粒的流化床。例如，在催化剂制造工业中，在煅烧或活化期间可将催化剂颗粒悬浮于在流化床内部的气体中。体现本发明的方法可用于在所有的这些工业中从气体中去除夹带颗粒。
【发明内容】
[0004]根据本发明的一个方面，用于从气体中去除夹带颗粒的方法可包括从气体中过滤掉大部分的夹带颗粒。过滤夹带颗粒包括引导气体从过滤介质的进料侧经过过滤介质到达过滤介质的滤过物侧。当气体通过过滤介质时，过滤介质从气体中去除大部分或基本上全部的夹带颗粒，使经过滤气体在过滤介质的滤过物侧并且使颗粒留在过滤介质的进料侧。过滤夹带颗粒还包括通常切向地沿过滤介质的进料侧引导至少一部分的夹带颗粒。当颗粒切向地沿过滤介质的进料侧通过时，它们冲刷进料侧，从而防止污垢物(诸如被去除颗粒的滤饼)在进料侧上堆积并堵塞过滤介质。体现本发明的方法还可包括引导颗粒从过滤介质的进料侧进入料腿。该料腿引导颗粒离开过滤介质，允许经冲刷的过滤介质继续从气体中过滤掉夹带颗粒。
[0005]根据本发明的另一方面，用于从气体中去除夹带颗粒的方法可包括在容器中实施化学反应，包括在容器中形成悬浮颗粒和气体的流化床。所述方法还可包括将一部分的气体和夹带颗粒引导至过滤介质并且从气体中过滤掉夹带颗粒。过滤夹带颗粒包括将气体从过滤介质的进料侧经过过滤介质引导至过滤介质的滤过物侧。当气体通过过滤介质时，过滤介质从气体中去除大部分或基本上全部的夹带颗粒，使经过滤气体留在过滤介质的滤过物侧并且使颗粒留在过滤介质的进料侧。过滤夹带颗粒还包括通常切向地沿过滤介质的进料侧引导至少一部分的夹带颗粒。当颗粒切向地沿过滤介质的进料侧通过时，它们冲刷进料侧，防止污垢物(诸如被去除颗粒的滤饼)堆积在进料侧上并堵塞过滤介质。体现本发明的方法还可包括引导颗粒从过滤介质的进料侧进入料腿。该料腿引导颗粒离开过滤介质，允许经冲刷的过滤介质继续从气体中过滤掉夹带颗粒。对于许多但不是全部的体现本发明的方法而言，可在容纳流化床的容器中从气体中过滤掉颗粒并且可将这些颗粒引导至在该容器中的料腿。然后可将经过滤气体从容器中排出，并且可将颗粒从料腿中引导出容器加以处置或重复使用、或者返回入流化床做进一步处理。
[0006]根据本发明的另一方面，用于从气体中去除夹带催化剂颗粒的方法可包括在再生器容器中使催化剂颗粒再生，包括在再生器容器中形成热气体的流化床和悬浮的催化剂颗粒。所述方法还可包括在再生器容器中从气体中过滤掉大部分的夹带催化剂颗粒。过滤夹带催化剂颗粒包括将气体从再生器容器中的过滤介质进料侧经过过滤介质引导至过滤介质的滤过物侧。当气体通过过滤介质时，过滤介质从气体去除大部分或基本上全部的催化剂颗粒，使经过滤气体留在过滤介质的滤过物侧并且使催化剂颗粒留在过滤介质的进料侦U。过滤夹带催化剂颗粒还包括通常切向地沿过滤介质的进料侧引导至少一部分的夹带催化剂颗粒，当催化剂颗粒切向地沿过滤介质的进料侧通过时，它们冲刷进料侧，从而防止污垢物(例如被去除催化剂颗粒的滤饼)堆积在进料侧上并堵塞过滤介质。体现本发明的方法还可包括从再生器容器中排放经过滤气体并且引导催化剂颗粒从过滤介质进料侧进入在再生器容器中的料腿。该料腿可引导催化剂颗粒离开过滤介质。例如，可将催化剂颗粒从料腿引导至再生器容器的外部用于重复使用或者返回到在再生器容器内部的流化床做进一步处理。
[0007]体现本发明的方法具有许多有利特征。例如，通过引导气体经过过滤介质，可有效地且高效率地从气体中去除很大一部分的夹带颗粒(包括细颗粒)。因此，在过滤介质下游的部件(诸如管、阀、或热交换器)更可靠地运行，因为经过滤气体具有很少的(如果有的话)污染或磨损下游部件的颗粒。可更好地保护环境，因为经过滤气体的任何排放具有极少的颗粒。例如，经过滤气体的排放可具有低至大约15mg/Nm3以下，例如10mg/Nm3以下、5mg/Nm3以下、或者甚至2mg/Nm3以下的颗粒负荷，其中Nm3是I标准立方米的气体，即在0°C和1.01325巴(绝对压力)下的I立方米的气体。此外，通过沿过滤介质的进料侧引导颗粒并连续地对其进行冲刷，而使过滤介质保持清洁且高度有效达延长的时间段甚至是当进料侧的颗粒负荷极高时。
【附图说明】
[0008]图1是用于从气体中去除夹带颗粒的方法的一个实施方式的示意图。
【具体实施方式】
[0009]用于从气体(包括蒸气)中去除夹带颗粒的许多不同方法可体现本发明。在许多实例的一个中，如图1中所示，体现本发明的方法可包括执行或实施化学反应，包括形成悬浮于气体中的颗粒的流化床10。对于许多实施方案而言，化学反应主要在流化床10内发生，并且可将流化床10限制或容纳在容器11内。容器11可以是多种压力容器中的任一种，包括但不限于化学反应容器、再生器容器、或者气化器容器。容器可能非常大，并可具有任意数量的进口端口和/或出口端口。
[0010]可在许多工业中的任何工业(包括炼油工业、化学工业和气化工业)中实施各种化学反应，包括燃烧反应、合成反应、分解反应和催化反应。由于许多原因，可将多种气体提供给化学反应。例如，加压气体供给装置12可引导气体进入容器11从而产生并维持流化床10。也可将一种或多种气体提供给化学反应，以便以各种方式促进反应，例如作为反应物或促进剂。此外，可作为学反应自身的结果，而产生气体，例如气体反应产物(如燃烧产物)。类似地，由于许多原因可将各种颗粒提供给化学反应。例如，可将颗粒反应物、促进剂、或催化剂加入到化学反应中。另外，在化学反应自身期间会产生颗粒，例如作为反应产物(如燃烧产物)。
[0011]这些气体和颗粒的混合物可在容器11内形成悬浮于气体中的颗粒的流化床10。可以根据例如流化床尺寸、流化床中颗粒的期望密度、和化学反应性质的速率，将气体从气体供给装置12提供给至流化床10。气体和颗粒的温度及压力可根据例如化学反应的性质而有很大变化。例如，温度可以是在从大约700° F以下至大约1800° F以上的范围内。压力可以是在大约5psig以下至大约1200psig以上的范围内。对于许多实施方式而言，温度可以是在从大约550° F以下至大约1400° F以上的范围内，并且压力可以在大约15psig以下至大约45psig以上的范围内。
[0012]所述方法还可包括将一部分的气体和夹带颗粒引导至过滤介质的进料侧。对于许多实施方式而言，过滤介质13可位于容器11的内部。例如，过滤介质13可位于容器11内部在流化床10的上方。当气体和夹带颗粒越过流化床10 (例如在上方)洗涤或分散时，容器11的上部区域可将分散的气体和夹带颗粒引导至过滤介质13的进料侧14。
[0013]所述方法还可包括从气体中过滤掉夹带颗粒，这包括将气体从过滤介质13的进料侧14经过过滤介质13引导至过滤介质13的滤过物侧15 ;过滤介质13将滤过物侧15与进料侧14隔离。当气体通过过滤介质13时，过滤介质13从气体中去除大部分或基本上全部的夹带颗粒，使经过滤气体留在进滤介质13的滤过物侧15并且将颗粒留在过滤介质13的进料侧14。过滤夹带颗粒还包括通常切向地沿过滤介质13的进料侧14引导至少一部分的夹带颗粒。当颗粒切向地沿过滤介质的进料侧14通过时，它们冲刷进料侧14，从而防止污垢物(例如被去除颗粒的滤饼)堆积在进料侧14上并堵塞过滤介质13。可利用容器内部的气体压力或者利用鼓风机、风扇或压缩机驱动气体和夹带颗粒穿过过滤介质并沿着过滤介质通过。
[0014]过滤