[发明专利]一种气固相反应分离系统及其分离方法

权利要求书

1.一种气固相反应分离系统，其特征在于该分离系统由反应器(I)、无机膜错流 过滤器(II)、布袋过滤器(III)、风机(IV)和压缩机(V)组成，并通过不锈钢管路连接； 其中，无机膜错流过滤器(II)由壳体(2)和膜组件(3)组成，壳体(2)的上部设有高温 烟气进口(1)，下部为倒锥形，底部设有集尘箱(7)；膜组件(3)的顶部设有浓尘腔 (10)、底部设有排气通道(6)、中间固定膜过滤元件(4)；浓尘腔(10)上设有浓尘气 体出口(9)、膜组件的上端分别设有洁净气体出口(8)和反吹气体进口(11)；壳体(2) 和膜组件(3)之间为气体回转通道(5)。

2.根据权利要求1所述的分离系统，其特征在于无机膜错流过滤器(II)中所述的 膜过滤元件(4)为陶瓷或金属材料构成的管式膜；膜的平均孔径为0.02μm～50μm； 膜通道的直径为3-100mm。

3.根据权利要求2所述的分离系统，其特征在于所述的陶瓷材料为氧化铝、氧 化锆或碳化硅；金属材料为不锈钢、FeAl合金或FeCrAl合金。

4.一种气固相反应分离方法，其具体步骤如下：

A)反应器(I)中出来的高温烟气(a)在离心风机(IV)的作用下经高温烟气进口 (1)沿切线方向通入无机膜错流过滤器(II)，气流在无机膜错流过滤器(II)中沿 回转通道(5)由上至下做圆周回转运动，气流中的颗粒被惯性离心力抛至器壁， 并汇集于过滤器锥形底部的集尘箱(7)，进行一次除尘，气体则沿排气通道(6) 从底部向上进入膜组件(3)，通过无机膜的筛分作用来实现气固分离，进行二次 除尘；

B)透过无机膜错流过滤器(II)的洁净气体(b)进入后处理(A)工段；膜截留 侧的浓尘气体(d)从浓尘气体出口(9)排出并进入布袋过滤器(III)中进行三次除 尘，透过布袋过滤器(III)的气体进入后处理(A)工段；

C)被无机膜错流过滤器(II)和布袋过滤器(III)截留下来的粉尘(e)返回反应 器(I)参与反应。

5.根据权利要求4所述的分离方法，其特征在于步骤A中高温烟气(a)平行于膜 面，高温烟气(a)进入无机膜错流过滤器时，控制跨膜压力0.01MPa-1.0Mpa；膜 面气体流速1m/s-100m/s。

6.根据权利要求4所述的分离方法，其特征在于无机膜错流过滤器装有反吹气 体进口(11)，在膜通量下降至初始通量的40-60％时，自动采用无机膜错流过 滤器出口的洁净气体(b)间歇反冲无机膜错流过滤器，将附着在膜面上的滤饼脱 落，沉降到无机膜错流过滤器的底部，从而有效地防止膜污染。