[实用新型]一种用于MTO装置的高温烟气过滤设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种非对称通道的刚性过滤器，具体是一种用于MTO装置的高温烟气过滤设备，属于含微细颗粒物的高温烟气净化技术领域。

背景技术

MTO装置在运行过程中，其外排超过500℃的高温干燥气体中会夹带约500～1000mg/Nm³的微细颗粒物，逃逸的微细颗粒物主要组分是催化剂产品，其粒径的分布为：0～5μm占70％；5～20μm占25％；20～40μm占5％；颗粒物的中位径一般小于5μm。现阶段尾气外排之前经过多级旋风分离器后会捕集大部分的颗粒物，外排浓度约150～50mg/Nm³，外排粉尘粒径为0～2μm的约占70％，这种情况需要进一步回收后才能将尾气排向大气。

自2017年7月1日开始执行的《石油炼制工业污染物排放标准》(GB31570-2015)，其中规定，尾气的排放量必须要小于≤30mg/Nm³，因此现阶段的尾气治理装置都需要升级改造。

微细颗粒收集常用的工艺方案有袋式除尘器、静电除尘器和旋风分离器等，但是这三种技术方案都不适合处理MTO装置的干燥尾气，主要原因是(一)微细颗粒物的粒径、比重和比电阻参数都超出静电除尘器的适用范围；(二)袋式除尘器的材质很难耐受250℃以上的温度；(三)旋风分离器的收集效率不能满足排放指标。

基于上述背景，石油化工行业亟需一种高温气体的微细颗粒物收集工艺来收集干燥尾气中微细颗粒物，确保全时段排放达标。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种可以在250～600℃高温下高效过滤的用于MTO装置的高温烟气过滤设备，不仅能够满足环保排放的要求，而且设备寿命可达到10年以上。

为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种用于MTO装置的高温烟气过滤设备，包括壳体，在壳体的顶端设有净烟气出口，底端连接有灰斗，灰斗的底端具有微细颗粒物排出口，在壳体上位于灰斗上方设有原烟气进口，壳体中设有至少一个沿轴向分布的滤芯，滤芯采用多层复合结构，多层复合结构由至少两层带不同孔径过滤孔的分层复合而成，相邻两分层的过滤孔相连通且各分层的过滤孔孔径由内至外逐级减小，在壳体中位于滤芯上方设有反吹管组件。

本实用新型进一步限定的技术方案是：

进一步的，多层复合结构由内至外依次为刚性支撑体层和刚性过滤层。

进一步的，刚性支撑体层的过滤孔孔径大于刚性过滤层的过滤孔孔径。这种结构使得滤芯的滤孔外小内大，形成非均相结构，这种非均相结构可以截留更小的微细颗粒物，但是更为重要的作用是提高了反吹效果，当高压气体咋滤孔通道内急剧加速时，这种结构会使得冲击粘附的微细颗粒物的动能增加。

进一步的，刚性支撑体层、刚性过滤层的材料为陶瓷、合金或碳化硅等，这些材料在高温条件下的化学稳定性比较高，可根据烟气条件和温度条件对应选择不同的材料。

进一步的，滤芯为中空柱状体，中空柱状体的顶部敞开，底面为弧形凸起面或平面。

进一步的，壳体为中空的圆柱形体，圆柱形体的顶面为弧形凸起面或平面。

进一步的，反吹管组件包括能够容纳气体流通的反吹管和连接反吹管的反吹气体入口。

进一步的，滤芯的直径为1～30厘米，长度为0.5～3米，滤芯可以单件安装在一个壳体内组成一个过滤单元，也可以多个滤芯安装于一个壳体内组成一个过滤器，过滤器可以根据现场条件立式或者卧式布置。

进一步的，一组高温烟气过滤设备通过管路系统并联形成一个过滤系统。

更进一步的，管路系统包括进气管路系统、洁净气体管路系统、反吹气管路系统、料渣收集系统管路和紧急排放系统管路，进气管路系统连接原烟气进口，洁净气体管路系统连接净烟气出口，反吹气管路系统连接反吹气体入口，料渣收集系统管路连接微细颗粒物排出口，紧急排放系统管路连接位于壳体上的紧急排放口。

本实用新型的有益效果是：1)通过选用刚性滤芯，其机械强度好，耐温度和载荷交变的冲击，没有破袋的风险；2)过滤精度高，可以根据颗粒物的粒径特点设计滤孔通道，可供过滤的最小颗粒物直径可达到0.1μm；3)过滤效率高，对常规性质的粉尘，过滤后出口浓度可低于10mg/Nm³，一级过滤就可以满足达标排放；4)本实用新型可以在烟气压力小于5.0MPa的工况下工作；5)本实用新型孔隙率高，过滤通量大，过滤风速大于1.5m/min，明显高于现有的柔性的过滤器；6)本实用新型使用寿命可至10年以上；7)本实用新型不仅适用于MTO装置还适用于FCC装置。