专利名称：一种烟尘过滤器及其柔性过滤介质的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种烟尘过滤器的过滤方法，烟尘过滤器是工业炉窑尾气取样装置上必 需的装置，该方法借助于特定物质的物理性质来过滤烟尘。
背景技术：
工业炉窑烟气成份检测所需的取样预处理系统的关键是过滤除尘技术。目前，过滤 器使用的过滤方法，国内外无一例外地使用"刚性表面微孔"过滤方法。过滤器最主要 的性能指标是过滤精度和维护周期。根据这种过滤方法制造的过滤器，原理上无法既实 现过滤精度高又达到维护周期长，因为要过滤程度高，必须微孔小，而孔小则易堵塞， 必然维护周期短。实际应用中则采用折中法设计，过滤不能太好，又能使用l周到l个 月。所以这种过滤器经常造成样品后处理和分析仪器因进灰而引起故障率增高，经常维 护、使用费用高，在线连续分析时间减少的问题。过滤器制造商采用改进结构和工艺方 法都无法解决这种原理上带来的缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种过滤精度高，同时维护周期长的过滤器，同时， 本发明采提供了过滤器中所填充的柔性过滤介质的制备方法，该柔性过滤介质在没有外 力作用的时候保持较小的外形和体积，在受到清灰反吹气压力作用下，其外形和体积变 大，在外力消失后，其外形又能自动复原的柔性特征。
本发明所述的一种柔性体积间隙烟尘过滤器，包括过滤器壳体、限位不锈钢筛网和 柔性过滤介质，所述过滤器壳体的两侧分别设有工业气入口及反吹气出口和工业气出口 及反吹气入口，两个限位不锈钢筛网设置在过滤器壳体内，柔性过滤介质装填在两个限 位不锈钢筛网之间。过滤器内的柔性过滤介质由进口和出口处的两个不锈钢筛网，限制 过滤介质体积变化量。
上述柔性过滤介质是石英颗粒，其制备方法包括以下步骤
(1) 用①5mm钢球与纯石英碎块按l:4-6混合，在球磨机中将石英碎块机械磨碎， 成近似于球状、无棱角的石英颗粒；
(2) 用孔径为0. 8mm的筛网筛滤除大于①0. 8 的石英颗粒和钢球；
(3) 用孔径为0. 5mm的细不锈钢筛网滤除直径小于0. 5mm的石英颗粒；(4) 将直径为O0.5 ①0.8mm的石英颗粒散开摊平，表面喷洒聚四氟液雾，在35 'C 45'C下烘干，之后将处理后的颗粒搅拌后再摊平进行二次喷洒聚四氟液雾，如此反 复处理三次；
(5) 再用孔径为lmrn的不锈钢筛网筛除大于lmm的颗粒，获得小于lmra的氟处理 的石英颗粒，即为柔性过滤介质。
传统烟尘过滤方法的缺陷在于过滤介质是外形不可变的刚性特征，为保证过滤精 度，微孔做小不困难，但孔径小则必然会容易造成堵塞。所以本发明的核心是采用非刚 性的其过滤间隙可变特征的过滤介质。当需过滤时，过滤介质间隙教小，在清灰时过滤 间隙又能变大。解决维护周期长的另一关键是不能将灰尘阻挡在过滤器表面，因为实际 受尺寸限制，积灰面积有限，很快过滤器表面积满灰尘，必然造成维护周期短，本发明 采用体积间隙过滤法，允许灰尘进入过滤器内部，把灰尘阻挡在充满过滤介质内部的间 隙中，同样的过滤器尺寸体积其容尘量要大得多，也是延长维护周期的重要措施。又由 于过滤间隙在清灰时自动变大，很容易将阻挡在间隙中的尘粒清除出去，不需拆下清洗 的维护工作。
本发明制备的颗粒状过滤介质耐腐蚀、耐高温(<250°C)，在限位不锈钢筛网中， 受自重作用，分析时为小体积，在脉冲反吹气压作用下，颗粒处于翻腾状态，其体积充 满在较大的限位空间内，实现颗粒间的间隙自动扩大到mm数量级。当需过滤时，间隙 要很小，在清灰时过滤间隙又能变大。为了解决维护周期长的另一关键问题，本发明采 用体积间隙过滤法，允许灰尘进入过滤器内部，把灰尘阻挡在充满过滤介质内部的间隙 中，同样的过滤器尺寸体积其容尘量要大得多，也是延长维护周期的重要措施。又由于 过滤间隙在清灰时自动变大，很容易将阻挡在间隙中的尘粒清除出去，不需拆下清洗进 行维护工作。本发明的这种过滤烟尘方法不存在过滤精度与维护周期之间原理上的矛 盾，可以很好地解决存在过滤不好，易堵的问题。
图1是本发明分析状态的示意图； 图2是本发明反吹状态的示意图。
图中1.工业气入口和反吹气出口2、过滤器壳体3.限位不锈钢筛网4、柔性过 滤介质5.工业气出口和反吹气入口 6.过滤间隙具体实施方式
如图1所示，本发明中的烟尘过滤器，包括过滤器壳体2、限位不锈钢筛网3和柔 性过滤介质4，所述过滤器壳体2的两侧分别设有工业气入口及反吹气出口 1和工业气 出口及反吹气入口 5，两个限位不锈钢筛网3设置在过滤器壳体2内，柔性过滤介质4 装填在两个限位不锈钢筛网3之间。其中过滤器壳体2的尺寸大小根据需过滤烟尘量决 定，例如某钢厂转炉煤气取样过滤器，Ll=110mm，壳径D=50mm，静态过滤介质尺寸 L2=75mm，最大容尘量为0.0034升。设计参数为平均过滤间隙①-185. 6 u m。根据容尘 式体积过滤器过滤精度经验计算公式n《6.46402/L2z3pm，达到设计单位要求过滤程 度〈5um的要求，若要过滤精度更髙，根据公式只要介质平均过滤间隙更小些，并不困 难。实际使用3年不需维护。
过滤介质选用氟硅多间隙材质，可承受250'C高温。该氟硅多间隙材质的制备方法， 包括以下步骤
(1) 用①5mm钢球与纯石英碎块按1:4-6混合，在球磨机中将石英碎块机械磨碎， 成近似于球状、无棱角的石英颗粒；
(2) 用孔径为0. 8mra的筛网筛滤除大于OO. 8mm的石英颗粒和钢球；
(3) 用孔径为0. 5mm的细不锈钢筛网滤除直径小于0. 5mm的石英颗粒；
(4) 将直径为①0.5 ①0.8mm的石英颗粒散开摊平，表面喷洒聚四氟液雾，在35 'C 45'C下烘干，之后将处理后的颗粒搅拌后再摊平进行二次喷洒聚四氟液雾，如此反 复处理三次；
(5) 再用孔径为l腿的不锈钢筛网筛除大于lmm的颗粒，获得小于lmm的氟处理 的石英颗粒，即为柔性过滤介质。
烟尘过滤器的具体工作过程在测量状态时，工业气体从工业气入口及反吹气出 口l进入过滤器内，经限位不锈钢筛网3后通过柔性过滤介质4的微孔过滤，气体中的 灰尘被阻挡或滞留在过滤器间隙6中，此时的柔性过滤介质4保持较小的体积和间隙， 使洁净的样气通过过滤器从工业气出口及反吹气入口 5流入分析系统。当清灰反吹时， 反吹气从工业气出口及反吹气入口5进入过滤器内，在反吹气压力作用下，柔性过滤介 质4的外形和体积变大，被阻挡或滞留在过滤器间隙中的灰尘随着反吹气压力方向从工 业气入口及反吹气出口 l返回烟道中。该过滤方法过滤效果好，维护周期长。
权利要求
1、一种烟尘过滤器，其特征在于包括过滤器壳体(2)、限位不锈钢筛网(3)和柔性过滤介质(4)，所述过滤器壳体(2)的两侧分别设有工业气入口及反吹气出口(1)和工业气出口及反吹气入口(5)，两个限位不锈钢筛网(3)设置在过滤器壳体(2)内，柔性过滤介质(4)装填在两个限位不锈钢筛网(3)之间。
2、 根据权利要求1所述的烟尘过滤器，其特征在于柔性过滤介质(4)是石英颗粒。
3、 一种柔性过滤介质的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1) 用①5mm钢球与纯石英碎块按l:4-6混合，在球磨机中将石英碎块机械磨碎， 成近似于球状、无棱角的石英颗粒；(2) 用孔径为0. 8mm的筛网筛滤除大于OO. 8mm的石英颗粒和钢球；(3) 用孔径为0. 5mm的细不锈钢筛网滤除直径小于0. 5mm的石英颗粒；(4) 将直径为O0.5 cD0.8mm的石英颗粒散开摊平，表面喷洒聚四氟液雾，在35 。C 45。C下烘干，之后将处理后的颗粒搅拌后再摊平进行二次喷洒聚四氟液雾，如此反 复处理三次；(5) 再用孔径为lmm的不锈钢筛网筛除大于lmm的颗粒，获得小于lmm的氟处理 的石英颗粒，即为柔性过滤介质。
全文摘要
本发明公开了一种过滤精度高，维护周期长的烟尘过滤器及其柔性过滤介质的制备方法，烟尘过滤器包括过滤器壳体、限位不锈钢筛网和柔性过滤介质，所述过滤器壳体的两侧分别设有工业气入口及反吹气出口和工业气出口及反吹气入口，两个限位不锈钢筛网设置在过滤器壳体内，柔性过滤介质装填在两个限位不锈钢筛网之间。柔性过滤介质的制备方法首先将钢球与纯石英碎块混合，在球磨机中将石英碎块机械磨碎；筛滤出直径为Φ0.5～Φ0.8mm的石英颗粒，氟处理的石英颗粒，最后筛滤出小于1mm的氟处理的石英颗粒，即为柔性过滤介质。
文档编号B01D39/02GK101530705SQ20091002570
公开日2009年9月16日 申请日期2009年3月6日 优先权日2009年3月6日
发明者索纪文, 索菲菲 申请人:索纪文