對于粗顆粒煙塵粒子，現有的過濾設備都能達到排放標準［７－１０］．而對于細顆粒煙塵粒子，傳統除塵技術都有其局限性．靜電除塵器對ＰＭ２．５煙塵粒子過濾效率低且初期投資大［１１］；布袋除塵器在形成濾膜后能對ＰＭ２．５煙塵粒子達到很好的過濾效果，但其適用溫度低（＜２８０℃）；陶瓷試管過濾器對ＰＭ２．５煙塵粒子有很高的過濾效率，又耐高溫，但是其壓降高、濾管易斷裂、易堵塞且價格昂貴．顆粒床過濾因濾料價格低廉、來源廣、耐高溫，被認為是高溫除塵領域最具發展前途的技術之一．早期的顆粒床過濾器濾料粒徑一般大于６ｍｍ，最大達３６ｍｍ，隨著對過濾效率的要求越來越高，濾料顆粒粒徑越來越小，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［１２－１５］，過濾效率不斷提高．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ＰＭ２．５煙塵粒子［１６－２０］，但當顆粒床單獨過濾 ＰＭ２．５煙塵粒子時，很難形成粉餅，ＰＭ２．５煙塵粒子的過濾效率很低．為提高顆粒床對 ＰＭ２．５煙塵粒子過濾效率，提出了粉體顆粒床這一構想．粉體顆粒床由上層粉體層和下層細顆粒層組成．粉體顆粒床過濾時，上層粉體層在過濾初期能起到一定的“粉餅過濾”作并促進ＰＭ２．５煙塵粒子在該粉體層表面形成粉餅，進一步提高ＰＭ２．５煙塵粒子的過濾效率．下層顆粒層主要起支撐粉體層作用，同時也能防止煙塵粒子堵塞布風板．實驗系統主要由氣流控制系統、顆粒床、發塵系統、檢測系統組成，如圖１所示．氣流控制系統由風機提供氣流，排空閥調節氣流量，流量計測試氣對海砂顆粒和石英砂粉體分別進行流化實驗，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，極少量煙塵粒子會穿過粉體層被下層顆粒層捕集，所以通常只需對粉體層流化清灰；但經過長時間過濾后，下層顆粒層中可能會沉積較多微粒，導致壓降過高，所以也需要定期對其流化清灰．在對下層顆粒層流化清灰時，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ＰＭ２．５煙塵粒子的分級效率和壓降隨時間的變化，重點研究了粉體層厚度和過濾速度對粉體顆粒～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煙塵粒子由發煙劑發煙產生，粒徑分布如圖２示．　　圖３為流化前后床層狀態，粉體顆粒床在０．２８ｍ／ｓ的速度下流化６０ｍｉｎ后狀態如圖３ｂ，３ｄ所示，與流化前的狀態（圖３ａ，３ｃ）相比在粉體層厚度和粉體覆蓋完整程度上都沒有明顯變化．在流化速度為０．０８～０．１３ｍ／ｓ時，能實現下層海砂不動，上層石英砂粉體單獨流化；在流化速度為０．２１～　　從圖４ｂ看，海砂床在４０ｍｉｎ內各時段的分級效率曲線并無明顯區別，說明 ＰＭ２．５煙塵粒子在０．１ｍ／ｓ的過濾速度下在０．３５５～０．５ｍｍ 的海砂床表面不能形成粉餅，海砂床對 ＰＭ２．５煙塵粒子不能高效過濾．由圖５ａ分級效率曲線顯示，在０．１ｍ／ｓ的過濾速度下，帶有０．１０～０．０７４ｍｍ 石英砂粉的粉體顆粒床對煙塵粒子的過濾效率由０．１８４μｍ 的８９．３１２％減低至０．３５２μｍ 的８５．８３９％，再升至２．５μｍ 的 ９９．０１２％，ＰＭ２．５ 的平均過濾效率為９５．８４１％．與圖４ａ中單層海砂分級效率比較得到。