[其他]纤维床分离器

说明书

一种由人造纤维条形成的纤维床分离器。在纤维床中选定的位置产生间隙层以改善液体从纤维床排出的状况。

本发明是关于将悬浮微粒从气流中分离的改进的纤维床分离器。更具体地说，本发明涉及一种纤维床分离器，它能够在实际上防止从含有悬浮微粒气体中分离出来的液体再次挟带县浮微粒，从而允许扩展气床速度工作范围和/或加大悬浮微粒负荷至超过现有的纤维床分离器。本发明还涉及在纤维床分离器内建立间隙层以改进液体从纤维床的排出。

纤维床分离器已在这样的场合得到广泛应用，在这种场合中必须将3微米以下，特别是1微米以下的特细悬浮微粒从气体或蒸汽（以下统为气体）流中分离出来。已经建造了微粒收集率达98-99.9%的纤维床。

纤维床分离器经常碰到的问题是从纤维床下游面流出的液体重新挟带悬浮微粒。被处理的气体中的悬浮微粒通常是1微米以下至几微米的微粒混合体，它们被纤维床所集聚。我们希望集聚的液体向下排出;然而，气流将液体带至纤维床的下游面，在该处气流的剪切作用使悬浮微粒重新被挟带。

曾经应用下游导流板，网垫和过滤器来去除被重新挟带的悬浮微粒;但是这些装置不能有效地去除较小的微粒，即小于3微米的微粒。此外，这些装置通常要增大气体系统中的压力差。

曾经试图完全通过改变纤维床分离器的设计来避免悬浮微粒的重新挟带，这种设计使通过纤维床的气体速度（即床速）和/或悬浮微粒负荷足够低从而使重新挟带的悬浮微粒量保持在可行或可接受的范围内。这种方法要求加大纤维床分离器的尺寸，以提供更大的垂直于气流方向的纤维床面积，或限制允许的气流通过速率，其结果是处理单位体积气体的费用增高了。

一种解决微粒重新挟带的问题的最新办法是象美国专利4，086，070号所述那样，应用双组件纤维床分离器。这种双组件纤维床分离器由两个互相紧密接触的纤维床做成，其中一个纤维床用比较粗的纤维构成，而另一个纤维床用比较细的纤维构成。通常纤维较粗的纤维床放在纤维较细的纤维床的上游。这种典型的安排在美国专利4，086，070号中被颠倒过来，在该专利中纤维平均直径至少为5微米，纤维随机分布的第一纤维床放在纤维直径为15至约200微米，纤维随机分布的第二纤维床的上游。悬浮微粒集聚在上游纤维床内，流向两个纤维床之间的表面，在第二纤维床内排出。虽然这种纤维床比那些以前应用过的都要好，但气流在高速时仍要携带一些液体至下游面，在该处就可能产生重新挟带微粒。

美国专利4，249，918号作出了防止重新挟带微粒的另一种尝试。在该专利中纤维床由粗纱纤维做成，大多数纤维一般按垂直于气流的方向布置。粗纱是通过将许多薄的连续的纤维片打底，同时使大多数纤维总的在垂直于气流的方向上伸展而形成的。这种纤维床为凝聚的液体向下流出提供通道，但是，液体仍会被气流带向下游面。

本发明的目的就是提供一个用于处理含悬浮微粒气体的纤维床分离器和方法，能够在可以产生重新挟带微粒的床速下实际上不产生重新挟带悬浮微粒。

本发明的另一个目的是提供一种纤维床分离器，利用它集聚悬浮微粒大体已在到达下游面可能产生重新挟带之前就被向下排出纤维床分离器之外。

本发明还有另一个目的就是提供一种纤维床分离器，在其中设置了间隙层以极大地改进液体的排出，并防止这种液体通过纤维床流到下游面。

这些目的及其他目的是通过一种纤维床分离器及其应用方法达到的，这种纤维床分离器包括一个由许多大致平行的人造纤维条组成的纤维床，纤维条的重量为每米约0.1克至每米50克，纤维直径为5微米至15微米。大量的平行的纤维条放置成在纤维床内形成许多层，而且在纤维床内选定的地方在层与层之间建立间隙层。