過(guò)濾元件的流化床顆粒層威爾克森WILKERSON過(guò)濾器
能源和環(huán)境問(wèn)題對(duì)高效、低污染清潔煤燃燒技術(shù)的發(fā)展提出了迫切的要求。*整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)發(fā)電、增壓流化床聯(lián)合循環(huán)(PFBC-CC)發(fā)電由于在發(fā)電效率、環(huán)境保護(hù)等方面具有強(qiáng)大的吸引力,而被國(guó)內(nèi)外視為二十一世紀(jì)zui有發(fā)展前途的潔凈煤發(fā)電技術(shù)。

過(guò)濾元件的流化床顆粒層威爾克森WILKERSON過(guò)濾器
IGCC、PFBC-CC能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)都需要一套運(yùn)行可靠、維護(hù)簡(jiǎn)單的高溫煤氣凈化裝置,能夠從高溫、高壓的煤氣中有效清除細(xì)微顆粒和氣態(tài)污染物。在一帶有內(nèi)置過(guò)濾元件流化床冷態(tài)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,對(duì)圓錐型過(guò)濾元件流化床顆粒層WILKERSON過(guò)濾器的流化特性、阻力特性和過(guò)濾性能進(jìn)行了研究,并對(duì)WILKERSON過(guò)濾器進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究,為其進(jìn)一步開(kāi)發(fā)及工業(yè)應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。從當(dāng)前我國(guó)的能源和環(huán)境形勢(shì)以及潔凈煤技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā),分析了燃煤聯(lián)合循環(huán)對(duì)煤氣凈化的要求,介紹了陶瓷WILKERSON過(guò)濾器和顆粒WILKERSON過(guò)濾器的研究發(fā)展現(xiàn)狀。詳細(xì)介紹了在原臺(tái)架上進(jìn)行的圓錐型過(guò)濾元件上濾餅厚度均勻性的實(shí)驗(yàn)研究。研究了改造后的圓錐型過(guò)濾元件流化床的流化特性,在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,歸納得到了帶內(nèi)置過(guò)濾元件流化床zui小流化速度的經(jīng)驗(yàn)表達(dá)式。顆粒層WILKERSON過(guò)濾器作為一種深層WILKERSON過(guò)濾器在油田污水處理、市政污水處理、工業(yè)廢水處理等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，與此同時(shí)，纖維球?yàn)V料及WILKERSON過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)也得到不斷改進(jìn)，出現(xiàn)了多種不同結(jié)構(gòu)的纖維球及顆粒層WILKERSON過(guò)濾器。對(duì)目前出現(xiàn)的幾種纖維球及顆粒層WILKERSON過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了總結(jié)，分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)顆粒層WILKERSON過(guò)濾器在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題進(jìn)行了討論，并分析了產(chǎn)生的原因及可能的解決辦法，并提出了一種新的顆粒層WILKERSON過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)形式，繪制出了裝配圖和零件圖。應(yīng)用FLUENT軟件對(duì)顆粒層WILKERSON過(guò)濾器反洗過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，對(duì)出現(xiàn)的騰涌現(xiàn)象進(jìn)行了分析，提出了結(jié)構(gòu)改進(jìn)措施，有限元模擬表明，改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)能有效地避免反洗過(guò)程中騰涌現(xiàn)象的出現(xiàn)，有助于顆粒層WILKERSON過(guò)濾器過(guò)濾效率的提高。還*應(yīng)用FLUENT多孔介質(zhì)模型對(duì)顆粒層WILKERSON過(guò)濾器在使用過(guò)程中的壓降進(jìn)行模擬，并與試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)兩結(jié)果比較接近，說(shuō)明應(yīng)用FLUENT多孔介質(zhì)模型對(duì)纖維球過(guò)濾壓降進(jìn)行模擬是可行的。此外，還應(yīng)用FLUENT軟件對(duì)壓緊板的作用進(jìn)行了數(shù)值分析，得出了不同提升高度下，濾床中流場(chǎng)的分布情況，發(fā)現(xiàn)壓緊板提升高度對(duì)濾床流場(chǎng)的分布有一定的影響。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，可選擇合適的壓緊板提升高度，保持顆粒層WILKERSON過(guò)濾器處于*過(guò)濾效果。

過(guò)濾元件的流化床顆粒層威爾克森WILKERSON過(guò)濾器
對(duì)改造后WILKERSON過(guò)濾器的阻力特性進(jìn)行了研究,重點(diǎn)研究了圓錐型過(guò)濾元件的阻力特性,建立了圓錐型多孔介質(zhì)阻力模型和理想狀況下濾餅阻力模型。分析了WILKERSON過(guò)濾器的過(guò)濾機(jī)理,并對(duì)濾餅表面顆粒進(jìn)行受力分析,建立了濾餅保持模型,得出了WILKERSON過(guò)濾器不需間歇反吹清灰的主要原因是顆粒間的碰撞。