對(duì)于粗顆粒煙塵粒子，現(xiàn)有的過(guò)濾設(shè)備都能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)［７－１０］．而對(duì)于細(xì)顆粒煙塵粒子，傳統(tǒng)除塵技術(shù)都有其局限性．靜電除塵器對(duì)ＰＭ２．５煙塵粒子過(guò)濾效率低且初期投資大［１１］；布袋除塵器在形成濾膜后能對(duì)ＰＭ２．５煙塵粒子達(dá)到很好的過(guò)濾效果，但其適用溫度低（＜２８０℃）；陶瓷試管過(guò)濾器對(duì)ＰＭ２．５煙塵粒子有很高的過(guò)濾效率，又耐高溫，但是其壓降高、濾管易斷裂、易堵塞且價(jià)格昂貴．顆粒床過(guò)濾因?yàn)V料價(jià)格低廉、來(lái)源廣、耐高溫，被認(rèn)為是高溫除塵領(lǐng)域最具發(fā)展前途的技術(shù)之一．早期的顆粒床過(guò)濾器濾料粒徑一般大于６ｍｍ，最大達(dá)３６ｍｍ，隨著對(duì)過(guò)濾效率的要求越來(lái)越高，濾料顆粒粒徑越來(lái)越小，從大于１ｍｍ粗顆粒床到小于１ｍｍ的細(xì)顆粒床，再到大于１ｍｍ 濾料層與小于１ｍｍ濾料層集于一體的雙層濾料顆粒床［１２－１５］，過(guò)濾效率不斷提高．小于１ｍｍ 細(xì)顆粒床在一定條件下可在其表面形成粉餅，能有效過(guò)濾ＰＭ２．５煙塵粒子［１６－２０］，但當(dāng)顆粒床單獨(dú)過(guò)濾 ＰＭ２．５煙塵粒子時(shí)，很難形成粉餅，ＰＭ２．５煙塵粒子的過(guò)濾效率很低．為提高顆粒床對(duì) ＰＭ２．５煙塵粒子過(guò)濾效率，提出了粉體顆粒床這一構(gòu)想．粉體顆粒床由上層粉體層和下層細(xì)顆粒層組成．粉體顆粒床過(guò)濾時(shí)，上層粉體層在過(guò)濾初期能起到一定的“粉餅過(guò)濾”作并促進(jìn)ＰＭ２．５煙塵粒子在該粉體層表面形成粉餅，進(jìn)一步提高ＰＭ２．５煙塵粒子的過(guò)濾效率．下層顆粒層主要起支撐粉體層作用，同時(shí)也能防止煙塵粒子堵塞布風(fēng)板．實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要由氣流控制系統(tǒng)、顆粒床、發(fā)塵系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)組成，如圖１所示．氣流控制系統(tǒng)由風(fēng)機(jī)提供氣流，排空閥調(diào)節(jié)氣流量，流量計(jì)測(cè)試氣對(duì)海砂顆粒和石英砂粉體分別進(jìn)行流化實(shí)驗(yàn)，研究各自流化速度以及雙層濾料共同流化的速度范圍．粉體顆粒床捕集的煙塵粒子主要集中在粉體層，極少量煙塵粒子會(huì)穿過(guò)粉體層被下層顆粒層捕集，所以通常只需對(duì)粉體層流化清灰；但經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間過(guò)濾后，下層顆粒層中可能會(huì)沉積較多微粒，導(dǎo)致壓降過(guò)高，所以也需要定期對(duì)其流化清灰．在對(duì)下層顆粒層流化清灰時(shí)，必須保證兩層濾料共同流分別研究單層海砂顆粒床和粉體顆粒床對(duì)ＰＭ２．５煙塵粒子的分級(jí)效率和壓降隨時(shí)間的變化，重點(diǎn)研究了粉體層厚度和過(guò)濾速度對(duì)粉體顆粒～０．５ｍｍ 的海砂層；粉體顆粒床為該海砂層上添加一層粒徑為０．１０～０．０７４ｍｍ 的石英砂粉體組成；ＰＭ２．５煙塵粒子由發(fā)煙劑發(fā)煙產(chǎn)生，粒徑分布如圖２示．　　圖３為流化前后床層狀態(tài)，粉體顆粒床在０．２８ｍ／ｓ的速度下流化６０ｍｉｎ后狀態(tài)如圖３ｂ，３ｄ所示，與流化前的狀態(tài)（圖３ａ，３ｃ）相比在粉體層厚度和粉體覆蓋完整程度上都沒(méi)有明顯變化．在流化速度為０．０８～０．１３ｍ／ｓ時(shí)，能實(shí)現(xiàn)下層海砂不動(dòng)，上層石英砂粉體單獨(dú)流化；在流化速度為０．２１～　　從圖４ｂ看，海砂床在４０ｍｉｎ內(nèi)各時(shí)段的分級(jí)效率曲線并無(wú)明顯區(qū)別，說(shuō)明 ＰＭ２．５煙塵粒子在０．１ｍ／ｓ的過(guò)濾速度下在０．３５５～０．５ｍｍ 的海砂床表面不能形成粉餅，海砂床對(duì) ＰＭ２．５煙塵粒子不能高效過(guò)濾．由圖５ａ分級(jí)效率曲線顯示，在０．１ｍ／ｓ的過(guò)濾速度下，帶有０．１０～０．０７４ｍｍ 石英砂粉的粉體顆粒床對(duì)煙塵粒子的過(guò)濾效率由０．１８４μｍ 的８９．３１２％減低至０．３５２μｍ 的８５．８３９％，再升至２．５μｍ 的 ９９．０１２％，ＰＭ２．５ 的平均過(guò)濾效率為９５．８４１％．與圖４ａ中單層海砂分級(jí)效率比較得到。