CS231141B1

CS231141B1 - Gas filtration method

Info

Publication number: CS231141B1
Application number: CS831191A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Mrstina; Jaroslav Kropacek
Original assignee: Vaclav Mrstina; Jaroslav Kropacek
Priority date: 1983-02-22
Filing date: 1983-02-22
Publication date: 1984-10-15
Also published as: CS119183A1

Abstract

Způsob filtrace plynu, zejména zemního plynu nebo svitiplynuvv regulační stanici, se provádí alespoň dvoustupňové vedením proudu plynu pod tlakem skrze filtrační náplň vytvořenou nejméně ze dvou vpichovaných textilií ze syntetických vláken, které jsou k sobě přiložené a každá z nich je na jedné straně natavená. Alespoň výstupní strana filtrační náplně je tvořena natavenou stranou vpichované textilie. Většina nečistot se zaehycuje ve vpichované textilie umístěné na vstupní straně filtrační náplně. Při zvýšení tlakové ztráty u přefiltrovaného plynu nad stanovenou výši se buň z filtru vyjme alespoň jedna vpichovaná textilie a vloží se do něho nejméně jedna nová vpichovaná textilie a/nebo se mechanicky očistí vstupní strana filtrační náplně.The process for the filtration of gas, in particular natural gas or gas in a control station, is effected by at least two stages of passing the gas stream under pressure through a filter cartridge formed from at least two needled synthetic fiber fabrics which are attached to each other and each one is melted on one side. At least the outlet side of the filter cartridge is formed by the melted side of the needled fabric. Most impurities are stuck in needled fabrics placed on the inlet side of the filter cartridge. If the pressure loss of the filtered gas increases above the specified level, at least one needled fabric is removed from the filter and at least one new needled fabric is inserted into the filter and / or the filter cartridge inlet side is mechanically cleaned.

Description

Vynález ee týká způsobu filtrace plynu, zejména zemního plynu nebo svítiplynu v regulační stanici, při němž proud plynu prochází pod tlakem filtrem obsahujícím filtrační náplň a při kterém se střídá dlouhodobé filtrování plynu s krátkodobým regenerováním filtrační náplně.The invention relates to a method of filtering a gas, in particular natural gas or coal gas in a control station, in which the gas stream passes under pressure through a filter comprising a filter cartridge and in which long-term gas filtration alternates with short-term regeneration of the filter cartridge.

Zemní plyn nebo svítiplyn se v regulačních stanicích dosud hojná filtruje jeho vedením skrze filtry, v nichž filtrační náplní jsou koňské žíně, ručně.zformované do kruhových, pokud možná stejnoměrně hustých vrstev o tloušťce 3 až 5 cm. Tato filtrační náplň je vložená do filtru ve tvaru dutého válce mezi jeho vstupní a výstupní stranou, jež jsou tvořeny kovovým sítem, přičemž síto na vstupní straně filtru je součástí snímatelného víka, kdežto na výstupní straně tvoří součást této strany pevně spojené s válcem filtru*Natural gas or coal gas is still abundantly filtered at the regulation stations by passing it through filters in which the horsehair filter medium is manually formed into circular, if possible uniformly dense layers of 3 to 5 cm in thickness. The filter cartridge is inserted into a hollow cylinder filter between its inlet and outlet sides, which are formed by a metal screen, the screen on the inlet side of the filter being part of the removable lid, while the outlet side forms part of that side fixed to the filter cylinder.

Filtrování plynu přes náplň z koňských žíní je nevýhodné z několika důvodů. Ručním formováním nelze dosáhnout stejnoměrné hustoty filtrační náplně a navíc vrstva není provázaná, takže proud stla Seného plynu si během filtrace hledá a vytváří ve vrstvě cestu menšího odporu a.tím i nižšího filtračního účinku. Z neprovázané a na výstupní straně nijak zpevněné vrstvy se uvolňují žíně, které pak vnikají do pohyblivých částí armatury, například ventilů a šoupátek, takže dochází k jejich netěsnění nebo zadření. Žíněná filtrační náplň se obtížně regeneruje promýváním v příslušných rozpouštědlech.Filtering the gas through the horsehair filling is disadvantageous for several reasons. Uniform density of the filter filling cannot be achieved by manual molding and moreover the layer is not interconnected, so that the compressed gas stream searches during filtration and creates a path of lower resistance and thus a lower filtration effect in the layer. From the non-bonded and on the exit side of the non-reinforced layer, the horsehair is released, which then penetrates into the moving parts of the valve, such as valves and gate valves, so that they leak or seize. The horsehair filter cartridge is difficult to regenerate by washing in appropriate solvents.

Ze stejných důvodů je nevýhodná filtrační náplň známá z francouzského patentového spisu č. 2, 488 521, která sestává z vrstvy skleněných vláken a z nosné vrstvy s nízkou odlučovací schopností. Rovněž filtrační vrstva podle francouzského patentového spisu č. 2,462 188, která sestává z textilie, na níž je uloženo několik vrs-2231 141 tev termoplastických zrnek, není vhodná pro filtraci zemního plynu, protože neeoudržné vrstvy zrnek nezajišťují stejnoměrnou hustotu vrstev, takže filtrační účinek je nestejnoměrný a zrnka by zanášela pohyblivé části armatury. Také je nevhodná filtrační vrstva podle franc· patentového spisu č. 2,482 867, která je ve formě membrány obsahující 5 až 95 dílů vláknité hmoty pro výrobu papíru a 95 až 5 dílů hmoty s velkou sorpční vlastností. Tato filtrační vrstva by vyvolávala vysokou tlakovou ztrátu. Ani válcové filtry ve tvaru přizových návinů o různé hustotě, známé například z franc. patentového spisu č. 2,489 706, nejsou vhodné pro filtraci zemního plynu, protože způsobují vysokou tlakovou ztrátu. Vzhledem k tomu, že při filtraci zemního plynu není třeba filtrační vložka s adsorpčním účinkem, tak k tomuto účelu není vhodná adsorpční filtrační vložka podle USP č. 4,181 515, která sestává z vrstvy aktivních uhlíkových vláken uložených mezi vpichovanými textiliemi.For the same reasons, a filter cartridge known from French Patent No. 2 488 521, which consists of a glass fiber layer and a carrier layer with a low separation ability, is disadvantageous. Also, the filter layer of French Patent No. 2,462,188, which consists of a fabric on which several layers of thermoplastic grains are deposited, is not suitable for natural gas filtration, since the incoherent grain layers do not provide an even layer density, so the filtering effect is uneven and grains would clog the moving parts of the armature. Also, the filter layer according to French Patent No. 2,482,867, which is in the form of a membrane comprising 5 to 95 parts of a fibrous material for papermaking and 95 to 5 parts of a high sorption property, is unsuitable. This filter layer would cause a high pressure drop. Neither cylindrical filters in the form of yarn windings of different density, known for example from French. No. 2,489,706 are not suitable for natural gas filtration because they cause high pressure drop. Since there is no need for an adsorption filter element for natural gas filtration, the adsorption filter element of U.S. Pat. No. 4,181,515, which consists of a layer of active carbon fibers interposed between needled fabrics, is not suitable for this purpose.

Všechny právě uvedené nevýhody odstraňuje způsob filtrace plynu, zejména zemního plynu nebo svítiplynu v regulační stanici, při němž proud plynu prochází pod tlakem filtrem obsahujícím filtrační náplň a při kterém se střídá dlouhodobé filtrování plynu s krátkodobou regenerací filtrační náplně a jeho podstata spočívá podle vynálezu v tom, že se filtrování provádí alespoň dvoustupňové vedením proudu plynu skrze nejméně dvě k sobě přiložené a samostatně vyměnitelné vpichované textilie, z nichž každá sestává ze syntetického vlákenného rouna a je na jedné své straně natavena, a že při zvýšení tlakové ztráty vystupujícího proudu plynu nad stanovenou výši se provede regenerování filtrační náplně buí mechanickým očistěním její vstupní strany a/nebo se z filtru vyjme nejméně jedna vpichovaná textilie zanešená nečistotami a vloží se do něho alespoň jedna nová vpichovaná textilie. Jestliže se při regenerování filtrační náplně vyjme z filtru zanešená vpichovaná textilie, pák se na uvolněné místo přemístí ve filtru zbylá vpichovaná textilie a nakonec se do filtru vloží nová vpichovaná textilie, a to na místo vzniklé po přemístění zbylé vpichované textilie, přičemž se dodržuje poloha netavených stran, které jsou buí na vstupních nebo výstupních stranách vpichovaných textilií.All the above-mentioned disadvantages are overcome by a method of filtering gas, in particular natural gas or coal gas in a control station, in which the gas stream passes under pressure through a filter containing a filter cartridge and alternates long-term gas filtration with short-term filter cartridge regeneration. that the filtering is carried out by at least two-stage conduction of the gas stream through at least two interlocking and separately interchangeable needled fabrics, each of which consists of a synthetic fiber web and is fused on one side, and that the filter cartridge is regenerated either by mechanical cleaning of its inlet side and / or at least one of the needled fabrics soiled with dirt is removed from the filter and at least one new needled fabric is inserted. If, when regenerating the filter cartridge, the stitched fabric is removed from the filter, the lever is moved to the free space in the filter by the remaining stitched fabric and finally a new stitched fabric is inserted into the filter. pages that are either on the inlet or outlet sides of the needled fabrics.

Nečistoty, obzvláště převážhě suché nečistoty, unášené proudem plynu se zachycují převážně první vpichovenou textilií, a to ' 231 141 zejména na její vstupní straně, na níž jsou vlákna v místech jejich vzájemného dotyku slepena alespoň částečně roztavenou hmotou těchto vláken, přičemž se úniku vláken z filtrační náplně do přefiltrovaného plynu zabraňuje poslední vpichovanou textilií, a to její výstupní stranou, na níž jsou vlákna v místech vzájemného dotyku slepena alespoň částečně roztavenou hmotou těchto vláken.Impurities, especially predominantly dry impurities, entrained by the gas stream are trapped predominantly by the first needled fabric, particularly at the inlet side thereof, at which the fibers are adhered together at least partially by the molten mass of the fibers at their intersection. the filter cartridge into the filtered gas prevents the last needled fabric, namely its outlet side, on which the fibers at the points of contact are glued together at least partially by the molten mass of these fibers.

Obsahuje-li však plyn obzvláště mazlavé nečistoty, pak se plyn může čistit tak zvanou hloubkovou filtrací ve filtrační náplni vytvořené nejméně ze dvou k sobě přiložených vpiohovanýoh textilií, na jejichž výstupních stranách jsou vlákna v místech jejioh vzájemného dotyku slepena alespoň částečně roztavenou hmotou těchto vláken, přičemž většina nečistot se zachycuje v tloušťce první vpichované textilie, v níž zvětšují filtrační účinek svým rozmístěním, spočívajícím ve zmenšování počtu hrubých částic nečistot a ve zvyšování počtu jemných částic nečistot směrem k výstupní straně této první vpichované textilie. Při hloubkové filtraci se při zvýšení tlakové ztráty nad stanovenou výši regeneruje filtrační, například dvouvrstvá filtrační náplň tak, že se z filtru vyjme první vpichovaná textilie a na její místo se buň vloží nová první vpichovaná textilie, anebo se na toto místo přemístí druhá vpichovaná textilie, která pak plní funkci první vpichované textilie a za ni se na uvolněné místo vloží nová druhá vpichovaná textilie. Volba jednoho z těchto dvou možných způsobů regenerace filtru při hloubkové filtraci závisí na tom, zda první a druhá vpichovaná textilie jsou stejného nebo odlišného provedení. Tyto dva způsoby regenrace filtrační náplně se mohou provádět i při filtraci převážně suchých nečistot, avšak obvykle až po provedení několika mechanických regenerací, při nichž se pouze otře nebo oklepe nános nečistot, vytvořený během filtrace na vstupní straně filtinx. I když regenerace filtru oklepem nebo výměnou jedné vpichované textilie je ve většině případů postačující, tak někdy po dlouhé době filtrování se vyměňují všechny vpichované textilie} bývá to obvykle při hloubkové filtraci u filtrační náplně vytvořené ze dvou odlišných vpichovaných textilií.However, if the gas contains particularly greasy impurities, the gas may be cleaned by so-called depth filtration in a filter cartridge made up of at least two adjacent spunbonded fabrics, at the exit sides of which the fibers are glued at least partially by the molten mass of these fibers the majority of the impurities being trapped in the thickness of the first needled fabric, in which they increase the filtering effect by deploying them to reduce the number of coarse impurities and to increase the number of fine impurities towards the exit side of the first needled fabric. In depth filtration, when the pressure drop exceeds a certain amount, a filter, for example a two-layer filter cartridge, is regenerated by removing the first needled fabric from the filter and replacing the cell with a new first needled fabric or replacing the second needled fabric there. which then performs the function of the first needled fabric and after that a new second needled fabric is inserted in the vacant space. The choice of one of these two possible methods of filter regeneration in depth filtration depends on whether the first and second needled fabrics are of the same or different design. These two methods of regenerating the filter media can also be carried out in the filtration of predominantly dry impurities, but usually only after several mechanical regenerations have been performed, in which only the deposit of impurities formed during filtration on the inlet side of the filters is wiped or knocked. Although the regeneration of the filter by shaking or replacing one needled fabric is in most cases sufficient, sometimes after a long filtering period all needled fabrics are replaced. This is usually the case with depth filtration of a filter cartridge made up of two different needled fabrics.

Z uvedeného jsou patrné výhody vynálezu. Vícestupňovou, obvykle dvoustupňovou filtrací pomocí dvou vpichovaných textilií ze syntetických vláken se dosahuje stejnoměrného filtračního účinku a podle povahy nečistot v plynu lze zvolit účinnější způsob zachycování nečistot pouhým přestavením vpichovaných textilií.From the above, the advantages of the invention are evident. A multi-stage, usually two-stage filtration with two needled synthetic fiber fabrics achieves a uniform filtration effect and, depending on the nature of the impurities in the gas, a more efficient way of trapping the impurities can be selected simply by adjusting the needled fabrics.

-4231 141-4231 141

Buí se využije netavená vstupní strana filtrační náplně, anebo se zvolí hloubková filtrace,.u níž není natavená vstupní, nýbrž výstupní strana jednotlivých vpichovaných textilií. Vynález prodlužuje životnost filtrační náplně, protože se při regeneraci vyměňuje jen část filtrační náplně.Either a non-melted inlet side of the filter cartridge is used, or a deep filtration is chosen, in which the inlet side of the needled fabrics is not melted, but the outlet side. The invention extends the life of the filter cartridge, since only part of the filter cartridge is replaced during regeneration.

Výhody vynálezu lépe vyniknou z popisu příkladů, v nichž z důvodu jednoduchosti popisu byla zvolena dvoustupňová filtrace. Tím se však nevylučuje vícestupňová, například třístupňová nebo čtyřstupňová filtrace, použitím tří nebo více vpichovaných textilií.The advantages of the invention are better understood from the description of the examples in which, for the sake of simplicity of description, two-stage filtration has been chosen. However, this does not exclude multi-stage, for example three-stage or four-stage filtration, using three or more needled fabrics.

Příklad 1Example 1

Filtrace zemního plynu se provádí v regulační stanici filtrem sestávajícím z dutého válce, na jehož vstupní straně je sítové víko a na výstupní straně je sítová stěna, která je pevně spojená s dutým válcem. Mezi víkem a výstupní sítovou stěnou je umístěna filtrační náplň vytvořená ze dvou vpichovaných textilií, a to z první vpichované textilie a z druhé vpichované textilie. První i druhá vpichovaná textilie sestává ze syntetických vláken, zde polypropylenových vláken o jemnosti 30 dtex a hmotnostiFiltration of natural gas is carried out in the control station by a filter consisting of a hollow cylinder, the inlet side of which is a sieve lid and the outlet side, a sieve wall which is firmly connected to the hollow cylinder. A filter cartridge formed of two needled fabrics, a first needled fabric and a second needled fabric, is positioned between the lid and the outlet screen. Both the first and second needled fabrics consist of synthetic fibers, here polypropylene fibers with a fineness of 30 dtex and weight

Q OQ O

550 g/m . Každá textilie je zpevněna 3 vpichy/cm a na jedné své straně je natavená a tyto netavené strany tvoří vstupní a výstupní stranu filtrační náplně.550 g / m. Each fabric is reinforced with 3 stitches / cm and is fused on one side and these non-fused sides form the inlet and outlet sides of the filter cartridge.

Během filtrace, která je v tomto případě dvoustupňová, se všechny hrubé a většina jemných nečistot unášených plynem zachycuje první vpichovanou textilií, a to převážně na její natavené vstupní straně» Zbytek jemných nečistot přechází do druhé vpichovahé textilie, kde se z nich převážná část zachytí. Přefiltrovaný zemní plyn se při průchodu filtrační náplní zbaví kolem nečistot, přičemž v uniklých 1^ jsou pouze velmi jemné nečistoty. Dojde-li k uvolnění vláken v tloušťce filtrační náplně, pak jejich úniku z filtru zabraňuje natavená výstupní strana druhé vpichované textilie. Při zvýšení tlakové ztráty plynu nad stanovenou výši se filtr vyjme, nečistoty zachycené na natavené vstupní straně první vpichované textilie se odstraní otěrem nebo oklepem a takto regenerovaný filtr se opět nasadí do pracovní polohy.During the filtration, which in this case is two-stage, all the coarse and most of the fine impurities entrained by the gas are trapped by the first needled fabric, mainly on its molten inlet side. The filtered natural gas is cleared of impurities as it passes through the filter medium, with only very fine impurities in the leak. If the fibers are released in the thickness of the filter cartridge, their molten exit side of the second needled fabric prevents their leakage from the filter. If the pressure drop of the gas increases above a certain level, the filter is removed, the impurities trapped on the molten inlet side of the first needled fabric are removed by abrasion or shaking, and the regenerated filter is put back into the working position.

Příklad 2Example 2

Způsob filtrace zemního plynu se liší od příkladu 1 jednak tím, Že se plyn vede skrze dvě vpichované textilie vyrobené zThe method of natural gas filtration differs from Example 1 on the one hand in that the gas is passed through two needled fabrics made of

-5231 141 hrubších polypropylenových vláken, a to z vláken jemnosti '70 dtex, a jednak způsobem regenerace filtru.-5231 141 of coarser polypropylene fibers, from 70 dtex fineness, and secondly by a filter regeneration method.

Při zvýšení tlakové ztráty u přefiltrovaného plynu nad stanovenou výši, se z filtru vyjme první vpichovaná textilie nacházející se na vstupní straně filtru a na její místo se přemístí druhá vpichovaná textilie nacházející se na výstupní straně filtru, a to tak, aby po jejím přemístění byla její natavená strana na vstupní straně filtru, takže původně druhá vpichovaná textilie nyní plní funkci první vpichované textilie na vstupní straně filtru. Toto přemístění je možné proto, že obě vpichovarné textilie jsou téhož provedení a že zanešení druhé vpichované textilie nečistotami je nepatrné.If the pressure loss of the filtered gas exceeds a certain level, the first needled fabric located on the inlet side of the filter is removed from the filter and the second needled fabric located on the outlet side of the filter is replaced in its position so that the fused side at the inlet side of the filter, so that the originally second needled fabric now functions as the first needled fabric at the inlet side of the filter. This displacement is possible because both of the needlepunch fabrics are of the same embodiment and because the impurity of the second needlepunch fabric is negligible.

Příklad 3Example 3

U silně znečištěného svítiplynu, obsahujícího i mazlavé nečistoty, se provádí dvoustupňová filtrace tak, že se plyn vede skrze filtrační náplň vytvořenou ze dvou, těsně za sebou umístěných vpichovaných textilií sestávajících ze syntetických, zde polypropylenových vláken. První vpichovaná textilie o hmotnostiFor heavily contaminated coal gas, which also contains greasy impurities, a two-stage filtration is carried out by passing the gas through a filter cartridge made up of two stitched, stitched fabrics consisting of synthetic, here-made polypropylene fibers. The first needled fabric weighing

OO

550 g/m , nacházející se na vstupní straně filtru, je vytvořena z vláken jemnosti 70 dtex, druhá vpichovaná textilie o hmotnosti 550 g/m^ je zhotovena z vláken jemnosti 30 dtex a každá z těch· to textilií je zpevněná 10 vpichy/cm . Obě výstupní strany vpichovaných textilií jsou netavené, takže filtrační náplň na vstupní straně je nenatavená.The 550 g / m on the inlet side of the filter is made of 70 dtex fibers, the second needled 550 g / m 2 fabric is made of 30 dtex fibers, each of which is reinforced with 10 punctures / cm . Both exit sides of the needled fabrics are non-fused so that the inlet side filter cartridge is non-fused.

Během filtrace svítiplynu se všechny hrubé a většina jemných nečistot zachycuje v první vpichované textilii tak, že hrubých nečistot ubývá v tloušňce této textilie ve směru od její nenatavené vstupní strany k její netavené výstupní straně, přičemž se tímto směrem zmenšuje i velikost hrubých nečistot. U jemných nečistot je tomu anopak, přibývá jich ve směru k natavené výstupní straně. Takto rozmístěné nečistoty zvyšují po určitou dobu filtrační účinek první vpichované textilie. Většina ze zbytku velmi jemných nečistot, nezachycených první vpichovanou textilií, se zachytí ve druhé vpichované textilii.During the filtration of the town gas, all the coarse and most fine impurities are trapped in the first needled fabric such that the coarse impurities decrease in the thickness of the fabric in the direction from its non-molten inlet side to its non-molten outlet side, thereby reducing the coarse impurities. In the case of fine impurities, the opposite is true, increasing in the direction of the molten discharge side. The soiled dirt increases the filter effect of the first needled fabric for some time. Most of the remainder of the very fine impurities not retained by the first needled fabric is trapped in the second needled fabric.

Vzhledem k tomu, že vpichované textilie jsou odlišného provedení, zde se liší jemností vláken, ták při zvýšení tlakové ztrá ty nad stanovenou výši se z filtru vyjme první vpichovaná textilie a nahradí se novou, kdežto druhá vpichovaná textilie zůstane ve filtru, jelikož obsahuje nepatrné množství nečistot. DruháSince the needles are of a different design, the fineness of the fibers differs here, so as the pressure drop exceeds a predetermined amount, the first needled fabric is removed from the filter and replaced with the new needled fabric, while the second needled fabric remains in the filter because it impurities. Second

-6231 141 vpichovaná textilie se vymění až při některé další výměně první vpichované textilie, jakmile zachycené nečistoty jsou dohře patrné na vstupní straně této druhé vpichované textilie.The needle-punched fabric is not changed until the next needle-punched fabric is replaced as soon as the entrapped impurities are noticeable on the inlet side of the second needle-punched fabric.

V příkladech se používá filtrační náplň vytvořená jednak pouze z polypropylenových vláken a jednak pouze ze dvou jemností těchto vláken, přičemž ve všech příkladech je stejné hmotnosti. To však neznamená, že k provedení způsobu podle vynálezu nelze použít jiného provedení filtrační náplně} táto se váěk musí sestávat nejméně ze dvou vpichovaných textilií umístěných těs ně za sebou, aby se zajistila alespoň dvoustupňová filtrace s možností přestavování vpichovaných textilií ze syntetických vláken. Při tří- nebo vícestupňové filtraci se naskýtá větší možnost kombinaoe s jednotlivými vpichovanými textiliemi.In the examples, a filter cartridge made up of only polypropylene fibers and only two finenesses of these fibers is used, all of which have the same weight. However, this does not mean that another embodiment of the filter cartridge cannot be used to carry out the method of the invention. This bag must consist of at least two stitched fabrics positioned one behind the other in order to ensure at least two-stage filtration with stitching of stitched synthetic fiber fabrics. Three- or multi-stage filtration offers a greater possibility of combining individual needled fabrics.

Claims

A method of filtering a gas, in particular natural gas or coal gas, in a control station, wherein the gas stream passes under pressure through a filter comprising a filter cartridge, and alternating long term gas filtering with short term filter cartridge regeneration, characterized in of the gas stream through at least two attached and separately interchangeable needled fabrics, each of which consists of a synthetic fiber web and is non-melted on one side, and that if the pressure loss of the exiting gas stream exceeds a specified amount, its inlet side and / or at least one of the needling fabric soiled by the dirt is removed from the filter and at least one new needling fabric is inserted therein.

2. A method according to claim 1, characterized in that, when the filter cartridge is regenerated, the stitched fabric is removed from the filter, the remaining stitched fabric is transferred to the filter and finally a new stitched fabric is inserted into the filter. relocation of the remaining needled fabric, while maintaining the specified position of the non-molten sides that are either on the inlet or outlet sides of the needled fabric.