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  • 袋式除尘器滤料的发展过程及过滤效率

    发布日期:2018-11-28 发布者:宏瑞环保

    袋式除尘器是过滤式除尘器的一种,因其运行可靠,使用灵活,操作简单,除尘效率高,而逐渐受到人们的关注。早期的袋式除尘器,当烟尘穿过滤料时,因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作用使得粉尘在滤料表面形成粉尘层,常称作粉尘初层。初层形成后作为袋式除尘器的主要过滤层提高了除尘效率。滤布只不过起着形成粉尘初层和支撑它的作用。后来出现了覆膜滤料,其薄膜本身就起着粉尘初层的作用,粉尘在滤料的表面被阻隔下来并且除掉,可以大大降低设备的阻力。因此滤料在整套设备起到了至关重要的作用,它直接影响到除尘器的除尘效率、除尘粒径、设备的运行阻力及使用范围。纵观布袋除尘器的发展可以看出,每一次技术的革新都取决于新型滤料的使用。因此,布袋除尘器的发展和进步归根到底就是滤料的发展和进步。

    滤料的发展过程

    布袋除尘器滤料的发展体现在两个方面:其一是新型原材料的使用;其二是滤料纺织工艺的革新。在滤料发展的较初阶段,人们对它的改进主要是为了扩大使用的温度范围,随着工业的发展和环保要求的提高,人们开始对布袋除尘器的除尘效率、除尘粒径和设备运行阻力提出了高的要求,单纯通过原材料的改进无法达到预期的效果,于是人们开始引入其他纺织工艺。新型原材料和新型纺织工艺的有机结合大大地推动了滤料的发展,使得布袋除尘器的应用加广泛,前景加广阔。

    早期的滤料基本上都是采用棉、毛等纤维织成,这种滤料具有透气率高、阻力小、容尘量大、易于清灰等优点,但是其使用温度在100℃以下,一般为75~85℃。在冶金、能源、化工等大量需要除尘器的领域,布袋除尘器很少能满足它们的温度要求,这严重限制了布袋除尘器的使用。在一些用到布袋除尘器的特殊领域,往往需要在布袋除尘器的前面增加用于冷却的预处理设备,这又势必增加整套除尘系统的造价。纤维的另外一个缺点就是性差,一般的弱酸性环境就能使布袋的使用寿命减半。

    近年来,无机纤维滤料和合成纤维滤料取得了长足的发展。目前使用较广泛的无机纤维滤料就是玻璃纤维滤料。用玻璃纤维织成的滤料较大的特点就是,使用温度在230~280℃之间,另外还具有吸湿性、延伸率小、抗拉强度大、过滤性好、阻力低、价格比其他无机纤维滤料低等优点。不过玻璃纤维较脆、抗弯性差、不、不能处理含HF气体的烟尘,因而在使用上也有的局限性。为了保留玻璃纤维的优点同时克服其缺点,科研人员想到了陶瓷纤维,用它织成的滤料很好地克服了玻纤的一些致命弱点。随着技术的成熟,陶瓷纤维将会取代玻纤成为滤料的主流。

    合成纤维是随着石油化工的发展而发展起来的,具有许多纤维无法比拟的优点。用它织成的滤料应用非常广泛,并有逐渐取代纤维的趋势。合成纤维的强度高,性好,耐温性及性均优于纤维。目前已经使用的合成纤维有聚酞胺(尼龙、棉纶)、芳香族聚酞胺(诺梅克斯)、聚胺(涤纶)、聚丙稀、聚丙稀晴(晴纶)、聚四氟乙烯等。这些滤料的性能各异,使用范围亦各有不同。在合成纤维滤料中使用较为普遍的有氟美斯、诺梅克斯和美塔斯纤维。由这些纤维织成的滤料除尘效果好、阻力小、过滤风速大、使用寿命长,缺点就是价格偏高。

    与原材料对滤料的影响相比,纺织工艺对滤料的影响要简单许多。早期的滤料全部采用的机织布,它是将经纱和纬纱按的规则连续交错织成的织物。其基本结构有平纹、斜纹和缎纹3种。这种工艺织成的滤料透气性差,阻力较大,含尘量也小,以前广泛使用的729滤料就是采用这种纺织工艺。机织布在很长一段时间里是人们的选择,针刺毡的出现使其退居次要地位。针刺毡是20世纪70年代开始使用的一种滤料,其纺织工艺与机织布完全不同,它是把梳理好的纤维用带倒刺的三维针反复针刺,使纤维与基布牢固地结合在一起,制成素布,然后经过处理制成滤料。针刺毡的孔隙是在单根纤维之间形成的,在厚度方向上有多层孔隙,孔隙率可达70%一80 %。

    滤料的平整表面不同,这种滤料的表面呈矩形波的形状。这种滤料主要可从2个方面来提高滤料的性能。其一,增加滤料的过滤面积。对于占地相同的布袋除尘器,使用这种滤料比使用普通的滤料增加了2倍左右的过滤面积;其二,可以提高滤料的容尘量,减少喷吹的次数。这样既可以减少喷吹的次数,减少压缩空气的用量,也可以减少设备运行时的清灰时间,提高设备的使用效率。另外,使用这种滤料也给清灰带来了许多方便。

    kpl竞猜入口无论那种清灰的方式都是依靠惯性来使粉尘脱离布袋,因此在其他条件相同的情况下,滤料的振动幅度越大清灰的效果就越好,这种波形滤料可以在清灰时依靠自身的弹性完全张开,其振动的幅度比传统的平整滤料大得多。不过既要保持这种滤料的凹凸不平的外形,又要使它具有的韧性,能够在清灰之后立刻恢复原来的形状是目前遇到的主要技术难题,也是这种滤料还处于试验阶段的主要原因。现在人们主要想通过2个途径来解决这个问题:首先是寻找合适的原材料用于滤料的生产,其次就是改变布袋除尘器中布袋的安装形式。

    kpl竞猜入口新型原材料和纺织工艺的使用只是人们改进滤料的2个主要方面,实际上人们对它的改进也不仅限于此。为了提高布袋除尘器的适应性,人们在现有滤料的基础上不断进行革新,对现有滤料进行后处理,其物理化学性能提高清灰功能和过滤效率。后处理技术大致分为以下4种:

    (1)热熔延压表面处理,也称烫毛处理。对于针刺毡,在滤料表面进行热熔延压使其表面光滑,表面孔隙均匀。

    kpl竞猜入口( 2)预涂层处理,即将配制好的粉剂,用特殊工艺溶进已配置好的滤袋滤料内部,再将其固定,达到滤袋未使用就有收尘的能力。

    kpl竞猜入口( 3)表面覆膜处理,即在滤料表面涂事先制成的薄膜,覆盖于滤料的表面。薄膜滤料是采用膜分离技术,使滤料产生了质的飞跃,实现了的表面过滤,阻力大大降低,节约了能源。(4)表面膨化处理,与连续纤维过滤布不同,经过膨化处 理的滤料纬纱全部或部分由膨化纱组成,由于纱线蓬松,覆 盖能力强,透气性好,因而可提高过滤效率,降低过滤阻力,且除尘效高,可达99. 5%以上,过滤速度在0. 6~0. 8m/ min。

    kpl竞猜入口布袋除尘器发展到,其技术取得了很大的突破,这些都与滤料的发展密不可分,可以说完全是滤料决定了布袋除尘器的发展和使用。今后滤料的发展方向应该从以下几个方面展开:

    (1)提高捕集率,特别是对微细粒子的捕集率。

    kpl竞猜入口(2)发展多种形式的表面过滤材料。除覆膜滤料外,诸如面层滤料也有良好的应用前景,此外还应开发表面过滤材料新的生产工艺。

    kpl竞猜入口(3)从滤料性能入手,增强粉尘对滤料的剥离能力,降低袋式除尘器阻力。当然,降低设备阻力的较重要措施在于增强清灰能力,但滤料的特性对此也有积的作用。

    (4)努力降低生产成本。滤料(或滤袋)在袋式除尘器成本中占据很大比重,特别在高温烟气净化中,滤料费用昂贵往往是袋式除尘器投资高于电除尘器的重要原因。因此,滤料(特别是高温滤料)若不能显著降低造价,将使袋式除尘器失去相当大的市场份额。

    (5)开发专用的滤料品种。特别对于一些工艺复杂、净化程度高、要求严格的领域(例如:垃圾焚烧烟气净化、电厂燃煤烟气净化、高炉煤气净化等等,)应有专用的滤料品种。