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第1章 引言 1

1.1高温气体净化与气固分离技术 1

1.2高温气固分离技术的发展历程 3

1.3高温气固分离技术的工程应用领域 8

1.3.1燃煤增压流化床燃烧联合循环发电技术 8

1.3.2整体煤气化联合循环发电技术 12

1.3.3煤气化技术 15

1.3.4粉煤热解技术 17

1.3.5催化裂化烟气能量回收系统 18

1.3.6催化裂化汽油吸附脱硫工艺 20

1.3.7生物质气化工艺 21

1.3.8垃圾焚烧和热解工艺 22

1.3.9冶金过程高温烟气和煤气的余热利用 23

1.4高温气固分离要求及相关标准 24

1.4.1燃气轮机叶片等部位的气固分离要求 24

1.4.2燃料电池等对生物质燃气的净化要求 26

1.4.3环境排放标准对气体净化的要求 26

参考文献 27

第2章 高温气固分离设备的性能对比 30

2.1高温气固分离技术的主要类型和特点 30

2.2高温旋风分离器 33

2.2.1高温旋风分离器的结构型式及应用 33

2.2.2高温旋风分离器的性能测定与分析 39

2.2.3高温旋风分离器内的流动特性 44

2.3高温静电除尘器 46

2.3.1主要结构型式 46

2.3.2温度对静电除尘器性能的影响 49

2.3.3高温静电除尘过程的影响因素分析 52

2.4颗粒层过滤器 56

2.4.1颗粒层过滤器的特点 56

2.4.2颗粒层过滤器的主要类型 57

2.4.3温度对颗粒层过滤器性能的影响 69

2.5高温刚性过滤器 70

2.5.1高温刚性过滤元件的特点 70

2.5.2高温过滤器的结构型式 72

参考文献 74

第3章 高温过滤元件的类型和性能 78

3.1高温过滤元件的分类及发展概况 78

3.1.1高温过滤元件的分类 78

3.1.2高温过滤元件的发展历程 80

3.2高温过滤元件的主要性能及其检测方法 83

3.2.1过滤元件的主要性能要求 83

3.2.2过滤元件的力学性能检测方法 86

3.2.3过滤元件的抗热震性检测方法 99

3.2.4过滤元件的抗腐蚀性能检测方法 101

3.2.5过滤元件的抗热疲劳性能检测方法 102

3.2.6过滤元件的过滤性能检测方法 103

3.3陶瓷粉末过滤元件 107

3.3.1试管式过滤管 107

3.3.2通管式过滤管 119

3.3.3错流式陶瓷过滤元件 123

3.3.4蜂窝式陶瓷过滤元件 126

3.3.5其他型式的陶瓷过滤元件 128

3.4陶瓷纤维过滤管 132

3.4.1各种纤维过滤袋的耐温性能 132

3.4.2陶瓷纤维刚性过滤管的材料组成和性能 134

3.5催化与过滤复合元件 136

3.5.1烟气脱硝与颗粒物分离的催化过滤元件 136

3.5.2合成气中焦油脱除与颗粒物分离的催化过滤元件 139

3.5.3烟气中挥发性有机物脱除与颗粒物分离的催化过滤元件 142

3.6金属材料过滤元件 142

3.6.1多孔金属材料过滤元件的发展概况 142

3.6.2金属粉末烧结过滤管 143

3.6.3金属纤维烧结过滤元件 148

3.6.4多层金属丝网过滤元件 149

参考文献 151

第4章 粉尘层的形成及其结构特性 157

4.1过滤元件表面粉尘层的形成及清除过程 157

4.1.1粉尘层的形成与脉冲反吹清灰过程 157

4.1.2表面粉尘层结构和脉冲反吹清灰性能的试验测定 162

4.2粉尘层的主要物性参数 164

4.2.1粉尘层的颗粒物性 164

4.2.2粉尘层的孔隙结构参数 167

4.2.3粉尘层颗粒间的团聚强度及其测试方法 169

4.3过滤气体参数对粉尘层结构的影响 174

4.3.1粉尘层的动态压缩特性 174

4.3.2操作参数对粉尘层结构的影响 179

4.3.3粉尘层的压降计算模型 187

4.4粉尘层架桥现象及其分析 190

4.4.1粉尘层内颗粒的高温烧结特性 190

4.4.2粉尘层内颗粒间的低温共熔现象 196

4.4.3粉尘层架桥现象 200

参考文献 208

第5章 脉冲反吹清灰过程及其流动特性 211

5.1脉冲反吹清灰过程 211

5.1.1刚性过滤管脉冲反吹系统的组成 211

5.1.2刚性过滤管脉冲反吹清灰过程 213

5.1.3清灰效率的测定方法 215

5.2脉冲反吹清灰过程瞬态压力特性 224

5.2.1脉冲反吹系统的瞬态压力变化 225

5.2.2过滤管的渗透性对动态压力波形的影响 232

5.2.3刚性过滤管内外压力差波形评价方法 235

5.2.4过滤管表面粉尘层对压力差波形的影响 237

5.2.5脉冲反吹清灰过程中的流动特性 239

5.2.6脉冲反吹系统流动模型 242

5.3脉冲反吹过程中过滤管内外瞬态流动特性 246

5.3.1过滤管内外瞬态流动特性的测试方法 246

5.3.2过滤管内外压力差波形的测定 248

5.3.3过滤管内外瞬态速度场的测定与分析 250

5.3.4过滤管内外瞬态流场的模拟与分析 253

5.3.5过滤管脉冲反吹引射性能的测定与分析 256

5.3.6脉冲反吹清灰过程的图像分析 259

5.3.7过滤器内气固两相流动特性的模拟分析 262

5.4粉尘层脉冲反吹清灰模型 263

5.4.1基于粉尘层压降动态变化的清灰模型 263

5.4.2基于粉尘层厚度分布的清灰模型 265

5.4.3基于粉尘层形成年龄的清灰模型 267

5.4.4基于断裂力学理论的粉尘层清灰模型 271

5.4.5基于粉体力学应力理论的粉尘层清灰模型 275

5.5新型脉冲反吹系统 278

5.5.1压力脉冲耦合清灰系统 278

5.5.2旋风分离器与过滤器耦合装置 280

参考文献 282

第6章 高温气体过滤器的结构型式 287

6.1试管式过滤器 287

6.1.1单层结构过滤器 288

6.1.2多束多层结构过滤器 300

6.1.3倒置式结构过滤器 317

6.1.4两端支撑结构的多层过滤器 321

6.2通管式过滤器的结构型式 322

6.3错流式和蜂窝式过滤器的结构型式 327

6.3.1错流式过滤器 327

6.3.2蜂窝式过滤器 330

6.4高温过滤器的设计 332

6.4.1高温过滤器的设计参数 332

6.4.2 PFBC和IGCC工艺用高温过滤器的主要设计参数 334

参考文献 339