气-液-固三相过滤过程滤芯压降特性

作     者：杨云兰 常程 冯艳丽 刘涛 金晶 王亚倩 刘俊杰 吴小林 

作者机构：中国石油大学(北京)机械与储运工程学院过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室 中国石油天然气管道科学研究院有限公司 中油管道机械制造有限责任公司 

出 版 物：《石油学报(石油加工)》 (Acta Petrolei Sinica(Petroleum Processing Section))

年 卷 期：2025年

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 080706[工学-化工过程机械] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 082003[工学-油气储运工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52374070) 中国石油大学(北京)科研基金项目(2462024QNXZ002)资助 

主　　题：过滤 压降 粉尘 液滴 滤芯 气溶胶 天然气 

摘      要：为了深入研究天然气输送过程中气体净化用过滤分离元件的气-液-固三相过滤性能，采用等效填充密度及理论填充密度表征粉尘沉积特性的方法，探究了滤芯精度和粉尘粒径对含液及含尘过滤过程压降变化影响规律。结果表明：对于洁净滤芯气-固过滤过程，较小粒径粉尘更易堵塞滤材孔隙，导致在相同粉尘量沉积情况下滤芯压降增长速率增大，在相同时间内，同种滤芯的等效填充密度均高于理论填充密度，两者之间差异随着滤芯精度降低愈加显著；对于含液滤芯气-固过滤过程，滤芯压降随时间呈现线性增长，其压降增长速率随滤芯精度增高而增大，此过程等效填充密度和理论填充密度吻合性良好，平均偏差小于10%；对于含尘滤芯气-液过滤过程，滤芯压降首先在液体冲刷作用下逐渐降低，而后再次上升并最终达到稳定，在气-液过滤冲刷阶段，滤芯精度越低，滤材内粉尘结构越为松散，抗冲刷能力更弱，并且粉尘粒径增大将减缓压降下降速率。