工艺流程分析解决钢铁厂过滤器更换问题

利用其独特的现场气体过滤测试橇，Celeros Flow Technology能够在不中断正常操作的情况下对气体流中的固体和液体污染物进行详细分析。测试确定了与废气再处理系统相关的上游和下游过滤系统性能差和设备过早故障的原因。测试结果被用来推荐优化过滤系统和提高运行效率的方法。

钢铁生产
客户生产不同形状、尺寸和规格的钢丝、轧辊和截面，使用工艺气体将铁矿石还原成铁球团，然后引入电弧炉。还原过程的一个重要副产品是直接还原装置(DRP)反应器的废气。气体经过不同的回收装置去除热量、固体和液体污染物，然后被引入气体压缩机，压缩机以适当的压力将气体循环到反应堆。

作为气体调节过程的最后一部分，DRP配备了过滤器，旨在将固体污染物保留到50 μm。然而，客户对现有过滤系统的更换频率高于预期。过滤器需求的增加可能表明存在更高水平的污染，这可能导致长时间的操作中断。回收气流中固体和液体污染物的浓度可能严重损坏下游压缩机，并导致不合规格的气体和压缩机内部的快速沉积，导致频繁的紧急停机。

认识到风险，客户要求Celeros Flow Technology监测其工艺气体回收系统中固体和液体污染物的大小和数量，以便提出和评估最佳过滤解决方案。

污染分析
Celeros Flow Technology在客户现场动用了气体过滤测试橇进行分析。测试橇是最近增加的，使客户能够更好地了解他们的液体工艺和过滤要求，而不中断生产。它可以更精确地检测和估计气体流动中的固体和液体污染物的数量，使客户能够采取适当的措施:要么采用新的过滤解决方案，要么升级现有的过滤解决方案。

在轧钢厂进行的测试持续了五天。目的是确定固体污染物的数量，验证污染物颗粒大小分布的质量，并确定气体流中液体污染物的体积。

这些样品在Celeros Flow Technology位于爱尔兰的实验室和当地实验室进行了检查，以确定实际的工艺气体条件。分析表明，目前的过滤器在50µm时的初始去除率为93-95%，但在2µm - 40µm范围内存在大量颗粒。这些固体污染物被发现主要是含有一定比例碳化合物的铁颗粒。

饲料中液体污染物含量较高，体积变化较大，从7.5ml/m3到25.57ml/m3不等。与更细的固体颗粒一起，这些高残留液体浓度很可能在下游表面形成浆液。这可能会影响滤芯结构、工艺管道、阀门以及压缩机内部表面和叶片。这种水平的液体污染也可能导致在工艺气体过滤器出口形成大量的冷凝液体，这些液体将在系统最低点聚集。

渗透率测试表明，由于介质的液体饱和，现有50µm过滤器的流动渗透率降低了20-25%。滤料的润湿发生得非常快，因此压差起点高于干气应用。

结果
基于这些结果，Celeros Flow Technology建议重新配置现有的过滤器布置到98% @ 100µm。这将显著降低元件压差，提高气体压缩机的运行寿命。我们还建议采用更细的下游过滤系统，以达到客户5-10微米的最佳要求，同时提高使用寿命。

还提出了功能性的去除和液体浓度的处理，包括对现有管道的改造，加入一个排水疏水阀和一个专用的液体分离器。任何额外的过滤设备都需要配置，以有效地分离和隔离液体内容，以防止潜在的再夹带和可能流向下游的过滤器/压缩机安装。