15.3. Зернисті фільтри

Зернисті фільтри використовують в газоочистці при неможливості застосування тканинних через високу температуру середовища. Зернисті фільтри знаходять все більш широке застосування в світі при обробці запилених викидів виробництва будівельних матеріалів, підприємств хімічної промисловості, при отриманні рідкісних металів і в інших технологічних процесах. Проте в порівнянні з тканинними фільтрами вони мають менше розповсюдження. Перспективним напрямом можна вважати використання зернистих фільтрів для одночасного вловлювання дисперсних і газоподібних домішок газових викидів.

Фільтрувальний шар в зернистих фільтрах утворений зернами сферичної або іншої форми. Можуть використовуватися при високих температурах – до 500...800°С, в умовах дії агресивного середовища. Зернисті фільтри поширені значно менше, ніж тканинні фільтри. Розрізняють насипні зернисті фільтри, в яких елементи фільтрувального шару не зв’язані жорстко один з одним, і жорсткі зернисті фільтри, в яких ці елементи міцно зв’язані між собою шляхом спікання, пресування, склеювання і утворюють міцну нерухому систему.

Зернисті жорсткі фільтри керамічні, металокерамічні та інші володіють значною стійкістю до високої температури, корозії, механічних навантажень. Їх недолік – висока вартість, великий гідравлічний опір, трудність регенерації.

У насадці насипних фільтрів використовують пісок, гравій, шлак, роздроблені гірські породи, кокс, крихту гуми, пластмас, графіту і інші матеріали залежно від необхідної стійкості до дії температури, хімічних речовин.

Як і тканинні фільтри, зернисті насипні фільтри потребують регенерації. Найбільшого поширення набули наступні способи очищення фільтрувального шару: імпульсним продуванням з періодичним рухом шару; зворотним продуванням і ворушінням (спушенням); зворотним продуванням і віброструшуванням; видаленням лобового шару зерен.

Регенерація здійснюється шляхом спушення шару вручну або механічно, промивки водою, заміни шару.

Зернистий фільтр може бути єдиним ступенем в установці або першим ступенем перед ефективнішим фільтром, наприклад з матеріалами ФП.

У зернистому гравієвому фільтрі для вловлювання пилу з наявністю абразивних частинок і агресивних газів від дробарок, грохотів, сушарок, млинів, транспортуючих пристроїв підприємств по виробництву цементу, вапна, гіпсу, фосфорних добрив і ін. питоме навантаження на фільтр складає 17...50 м³/м³∙год, опір фільтру – в межах 0,5...1,5 кПа. Ефективність очищення – до 99,8%.

Характеристики деяких типів фільтрів із зернистим шаром, що знайшли застосування в промисловості, приведені в таблицях 15.6, 15.7.

Таблиця 15.6

Технічні характеристики зернистих фільтрів типу ЗФ

Показники	ЗФ-4М	ЗФ-5М	ЗФ-6М	ЗФ-8	ЗФ-10
Пропускна спроможність, м/с	2,5...5	5...10	10...40	10...150	10...30
Площа фільтрації, м	2...4	4...8	8...31	8...120	16...37
Число секцій	2...4	2...6	2...8	2...30	6...37
Число фільтрувальних шарів	3	3	3	3	2
Тривалість фільтрації / регенерації, хв	40...60 2...4	40...60 2...4	40...60 2...4	40...60 2...4	10...15 0,5...1
Максимальна початкова запиленість, г/м	20	20	20	20	5
Наповнювач	Гравій розміром 3...10 мм
Максимальна температура, К	673
Гідравлічний опір, Па	600...1500
Ступінь очищення, %	95...99
Маса, т: з наповнювачем без наповнювача	2,5...5 1,5...3	4,5...9 2,5...5	9...14 5...10	14...180 10...130	15...34 10...20
Спосіб регенерації	Зворотне продування

Таблиця 15.7

Технічна характеристика гравієвих фільтрів циклонів типу ФГЦН

Показники	ФГЦН-120	ФГЦН-30
Площа фільтрувальної поверхні, м	124	28,8
Питоме навантаження, м3/(м2∙с)	0,25...0,33
Гідравлічний опір, Па	1800...2200	1600...2000
Максимальна температура, К	673
Наповнювач	Гравій великою 2...4 мм
Максимальна початкова запилена, г/м	30
Число елементів в апараті	10	4
Діаметр фільтрувального елементу, мм	2600	2160
Тип циклону	ЦН-15У	ЦН-24
Діаметр циклону, мм	1200	800
Спосіб регенерації	Ворушіння із зворотним продуванням
Привід механізму ворушіння	МП02-26ВК5,5/5,6	МП02-18ВК6/7
Число обертів перетрушувача, хв-1	5,6	6,7
Габарити, мм: довжина ширина висота	15300 7570 11900	5930 4440 8700
Маса, т	68	20