近年來，灰霾天氣越來越多，可入肺顆粒物ＰＭ２．５的危害性日益突出［１－２］．ＰＭ２．５在大氣中停留時間長、很難被呼吸道過濾，對人體具有嚴重危害［３］，而且穿透性極強，現有的過濾設備很難將其過濾，ＰＭ２．５的排放和控制越來越受到重視［４－５］，但現有的除塵技術都有其局限性，高溫微細粒子的排放和控制更是一個難題．覆膜布袋除塵器在形成粉餅后微細粒子有很好的過濾效果，但其適用溫度低于２８０ ℃；陶瓷管過濾器對微細粒子有很高的過濾效率、且耐高溫，但是其壓降高、易斷裂、易堵塞、密封性不好且價格昂貴［６］．顆粒床過濾器過濾效率高，濾料價格低廉、耐高溫，是解決高溫氣體除塵很有效的方法［７］．為提高顆粒床的過濾效率，顆粒床的濾料粒徑越來越小，從大于１ｍｍ 粗顆粒床到小于１ｍｍ 的細顆粒床，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［８－１１］，過濾效率不斷提高．微細粒子的過濾主要是靠捕集于顆粒層表面的灰塵所形成的粉餅，移動顆粒床的顆粒始終處于移動中，很難形成粉餅［８］，故過濾效率較低．固定顆粒床的過濾效率相對移動顆粒床要高，但是大于１ｍｍ的顆粒床不能形成粉餅，小于１ｍｍ細顆粒床在一定條件下可在其表面形成粉餅，能有效過濾微細粒子［１２－１６］，但在粉餅形成之前，對微細粒子的過濾效率也不高［１７－１８］，特別是當單獨過濾微細粒子時，很難形成粉餅，微細粒子的過濾效率更低［１９］，故現有的顆粒床都不能很好的解決微細粒子過濾效率低這一難題．針對顆粒床對微細粒子過濾效率低的問題，提出并試驗研究了粉－粒雙層濾料顆粒床．該顆粒床以重質粉體層為下層濾料、輕質顆粒層為上層濾料，過濾時含塵氣流由上而下先經過上層輕質顆粒層截獲大部分粉塵，再經過粉體層，捕獲殘余的微細粒子，達到以粉濾塵，全程高效過濾．清灰時，反吹氣流由下而上，使粉－粒兩層濾料共同流化，帶走捕獲的微細粒子，清灰后兩層濾料恢復原狀．膠粒徑譜儀、羅茨鼓風機、管路管件及Ｕ 型壓力計、流量計等組成，如圖１所示．過濾床床體選用有機玻璃制作，內徑為１００ｍｍ，外徑為１１０ｍｍ，高度為１　１００ｍｍ．顆粒床布風板由０．２５ｍｍ的不銹鋼網組成，分兩種情況鋪設顆粒床進行過濾實驗．一是在布風板上直接鋪１５０ｍｍ厚、粒徑為０．３～１ｍｍ的膨脹珍珠巖輕質顆粒層．二是先鋪２０ｍｍ 厚、粒徑為０．３５５～０．５ｍｍ的海砂，再在該海砂上添加一層３．０ｍｍ 厚、粒徑為０．１０６～０．７５ｍｍ的石英砂重質粉體層，最后在粉體層上鋪１５０ｍｍ厚、粒徑為０．３～１ｍｍ的膨脹珍珠巖輕質顆粒層，組成粉－粒雙層濾料顆粒床，其中的海砂層主要起布風和支撐粉體層的作用．實驗煙塵為發煙劑發煙產生的煙塵粒子，實驗氣源為羅茨鼓風機，溫度為室溫．過濾時，含塵氣由上至下流過床層，采用德國ＰＡＬＡＳ公司生產的Ｗｅｌａｓ３０００氣溶膠粒徑譜儀測試床層前后的煙塵濃度和粒徑分布，由過濾床前后各粒徑煙塵粒子的體積濃度計算全粒級過濾效率和各粒徑分級效率，用Ｕ型管測量床層壓降．