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常用滤料的种类及性能

文章出处:http://www.btxncc.com责任编辑:品丞环保人气:1041发表时间:2014-01-17 14:01:43
 

滤料按制作方法分为纺织滤料、无纺滤料、复合滤料、陶瓷纤维滤料等。按制作材质分为 纤维滤料、合成纤维滤料和无机纤维滤料。

(一)纺织滤料早期的滤料多是以纺织物制成的。随着无纺纤维滤料和化纤工业的发展,无纺纤维滤料逐步成为气体中颗粒物收集的主要过滤原料。但是,由于纺织滤料具有 的特性和实际过滤条件的要求,纺织滤料在很多方面仍 应用。

    机织的滤料是以合股加捻的经、纬纱线或单丝用织机交织而成的。因经、纬纱线都经过加捻,所以纱线密度比较大。被过滤的粒子几乎只能从经、纬线间的空隙经过。机织滤料的孔隙率一般只有30%~40%!,而且是直通的。

纺织滤料和无纺纤维滤料相比,有如下优缺点:

1)可制成具有较大强度和 性的滤料;

2)尺寸稳定性好;

3)易形成平整光滑表面或薄形柔软的织物,易于清灰;

4)易调整织物的紧密程度,既可制成较疏松的也可制成紧密的滤料;

5)内部过滤作用小,初始效率低,只有在纺织滤料表面形成粉尘层后,才能过滤较小的粒子,未形成粉尘层或因某种原因使粉尘层遭到破坏时,效率明显下降;

6)在同样过滤风速情况下,纺织滤料阻力大;

7)为达到应有的效率,气布比较低。

    纺织滤料的种类很多,几乎各种材质和不同结构的纺织滤料都有所应用。其中,208 绒布是我国为袋滤式除尘器专门开发的一种纺织滤料。它是以涤纶短纤维为原料单面起绒的斜纹织物。因有表面绒毛,有助于形成粉尘层,提高过滤效率,208 绒布在清灰时,粉尘层便遭到破坏,重新滤尘时效率明显下降。另外,应特别注意防止结露,因粉尘粘附在绒毛及滤料表面上结垢后,很难清灰。

   (二)无纺纤维无纺纤维的发展始于20 世纪60年代,1970~1980 年的10年间产量增长了79%。当前,袋滤式除尘器用的无纺纤维绝大部分是针刺毡。针刺毡分为有基布和无基布二类。增加基布是为了提高针刺毡滤料的强度。基布是事先织好的,生产过程中用上下纤维网将基布夹于其中,然后经过预针刺和主针刺加固,再采取 的后续处理技术即可成为所需要的针刺毡滤料。针刺毡滤料具有如下特点:

1)针刺毡滤料中的纤维呈交错随机排列,孔隙率高达70%~80%!,根据前面过滤理论,其孔隙率处在 佳的内部过滤状态,可充分发挥其内部过滤捕尘功能。这种结构既有利于形成粉尘层,清灰后也不存在直通的孔隙,过滤效率高而稳定。

2)针刺毡滤料的孔隙率比纺织纤维高1.6~2.0倍。因而自身的透气性好、阻力低。

3)针刺毡滤料的生产速度快、劳动生产率高、产品成本低、产品质量稳定。(三)复合滤料为扬长避短,可用两种或两种以上各具特色的材料加工成滤料,这种滤料称为复合滤料。有底布的针刺毡就是一种复合滤料。这种滤料用基布以增加强力,用纤网以获得理想的过滤效率。基布与面层材质相同者,严格地讲,也属复合滤料,只是人们已习惯于称之为针刺毡。如在合成纤维 Nomex基布上刺以细玻纤制成针刺毡,可避免玻纤不抗折的缺点,同时又可获得耐温与抗腐蚀的优势。

    在针刺毡滤料或纺织滤料表面覆以微孔薄膜制成的复合滤料可直接实现表面过滤,不需要事先形成粉尘层,这不仅显著提高滤料的捕集效率,而且使粉尘粒子只停留于滤料表面,尘饼容易脱落,清灰效果好,可有效地防止滤料的堵塞和结垢,因而阻力低。覆膜有助于提高滤料的疏水性,提高了对湿度较大烟气净化的适用性。测试结果表明,这种覆膜滤料对0.01-1.0um的粒子,分级效率可达97%~ 以上,总效率可达99.9 !。覆膜技术是纤维过滤净化的一个发展方向。

(四)玻璃纤维滤料玻璃纤维滤料是由熔融的玻璃液拉制而成的,是一种无机非金属材料。玻纤的耐温性好,可以在260-280的高温下使用,可减少结露的危险。经过 表面处理的玻纤滤料,具有柔软、润滑、疏水等性能,使粉尘容易剥离,仅用反吹风方式即可充分达到清灰的目的。玻纤在280下,其收缩率为0。与 合成纤维比较,尺寸稳定性优越得多,在使用时不必担心透气性与过滤面积的变化以及因收缩而加大布面张力,加速滤袋破损情况的发生。玻纤有很好的抗腐蚀性,即使在强碱、强酸的烟气中,对其使用寿命的影响也很小。总之,玻璃纤维过滤材料具有 、抗结露、尺寸稳定、粉尘剥离性好等优点,是处理含湿量高、温度高、有腐蚀性化学成分烟尘的理想滤料。

    用于袋滤式除尘器的玻璃纤维过滤材料主要有玻璃纤维平幅过滤布,玻璃纤维膨体纱过滤布,玻璃纤维针刺毡滤料。玻纤的曲挠性与合成纤维相差很远。玻纤作为滤料, 经过表面处理。表面处理工艺可分为前处理和后处理两类,所谓前处理玻璃纤维过滤布,是将玻璃纤维纱线经表面处理后,再织造成玻璃纤维过滤布;而后处理玻璃纤维过滤材料,则是把玻璃纤维纱制成织造织物或非织造织物,然后用表面化学处理制成的玻璃纤维。

    ,对于玻纤的表面处理,国内主要有以硅油为主;以聚四氟乙烯为主;以硅油、石墨、聚四氟乙烯为主;以耐酸和 为主等四大系列表面处理配方。如玻纤经以硅油、石墨、聚四氟乙烯为主要成分的表面处理后,可大幅度提高耐折性和 性,并具有优越的耐热和疏水性。如在配方中引入耐酸成膜剂,可进一步提高 性。

  (五) 滤料作为过滤用纤维,自身或使用过程中气流或粒子的摩擦,或多或少都带有 的电荷。我们知道静电作用可增强纤维过滤效率。但一些纤维、特别是合成纤维 易荷电。如一般丙纶毡表面电阻可达1X10 14Ω!,摩擦1min可产生2000V的高压静电。静电放电产生的火花能引燃所过滤的可燃粉尘,当粉尘浓度高于爆炸下限时会造成爆炸。另外,易荷电的粒子积聚在滤料上,相互之间很强的引力作用会严重影响清灰效果。压损增大,滤料会在高粉尘负荷作用下破损。

    为预防上述静电危害,对高比电阻纤维滤料,需提高其导电性。采用的方法是在过滤材料中引入导电纱线(电荷经导电纱线通过接地除尘器壳体释放)。导电纱线可用不锈钢丝、含石墨纤维纱等。

(六)陶瓷纤维自从1983年发明陶瓷纤维以来,用于高温烟气(高达920)净化的陶瓷滤料 很快的商业发展。高温陶瓷滤料是纤维过滤领域的 ,陶瓷滤料具备了几乎所有过滤净化所需要的优良性能。陶瓷过滤器几乎对烟气条件无任何 ,其过滤风速远大于常规袋式除尘器,其净化后的烟尘浓度每标米不超过1mg,净化效率 高。陶瓷滤料可烧结成不同的形状,如可制成矩形扁袋以增大过滤面积,节省空间。陶瓷滤袋不需要支撑骨架,因其本身具有足够的强度和刚度。可用传统的清灰方法,如反吹风或脉冲喷吹清灰方式。陶瓷滤料使用寿命长,如果陶瓷滤料出现堵塞, 时还可采取湿式清洗。

    ,国外陶瓷过滤器主要用于燃煤发电厂、流化床燃烧器、工业窑炉、锌和铝冶炼、垃圾焚烧等诸多高温烟气净化方面。尽管陶瓷过滤器的初始投资较大,但随着 要求的日益严格和用户对高温烟气净化的需要,陶瓷纤维过滤器具有很好的发展前景。

  (七)不锈钢丝滤料在陶瓷纤维出现之前,加工制造技术就可以把不锈钢或铬镍铁合金制成4~22um的纤维丝。不锈钢丝滤料有两种:针刺毡型和烧结型。烧结型是用烧结合金将随机排列的不锈钢丝烧结成平整的多孔滤料层。到 为止,不锈钢丝滤料产品的主要提供源仍来自挪威和比利时。不锈钢丝过滤器也有许多优点:有较高的气布比;清灰易,无静电放电现象,抗腐蚀,容尘量大(孔隙率可达95%),效率高。由于生产不锈钢丝过滤器的经济技术要求较高,在应用上受到 的 ,原因是:合金纤维针刺技术或烧结工艺难度大,制袋成本高,对滤袋或过滤单元的支撑要求滤室有较高的结构强度,而且在许多应用场合,仍需要用二次气流将高温烟气的温度降 550。 ,不锈钢丝过滤器在空气污染净化方面的应用还不广泛