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(袋式除塵)高溫濾料大彙總

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(袋式除塵)高溫濾料大彙總

發布日期:2018-01-08 作者: 點擊:

近年來,霧霾天氣頻繁襲擊我國大部分地區,PM2.5也成為大家耳熟能詳的名詞。從NASA公布的一張PM2.5污染地圖來看,全球細顆粒物污染最嚴重的地區為北非及我國的華北、華東和華中地區,我國大部分地區細顆粒物年均濃度接近80微克/立方米,約為世界衛生組織規定的安全值(年均10微克/立方米)的8倍,空氣污染形勢嚴峻。


全球PM2.5污染地圖(2001-2016)

Source:NASA


目前我國工業污染是 PM2.5的最大來源,其中水泥制造、燃煤電站和鋼鐵冶金更是工業污染源中的三大殺手,因此治理PM2.5,工業除塵不可忽視。


PM2.5的來源



然而工業除塵并非易事,這是因為工業煙塵溫度較高,且常常含有酸性、堿性氣體,對應用于工業除塵的技術、材料有較高要求。目前工業除塵主流的技術有兩種,分别是靜電除塵、袋式除塵;在此二者基礎上又衍生出了電袋複合除塵。


三種除塵器技術經濟性能比較





一、袋式除塵——工業除塵的主流技術




目前我國電除塵技術已達到應用成熟階段,袋式除塵技術正處于快速發展時期,但是随着國家對工業煙氣污染控制要求不斷提高,電除塵技術已經不能完全滿足要求,采用袋式除塵技術和電袋複合除塵替代電除塵技術已經成為主流。


袋式除塵作用機理:利用特種纖維制成濾袋,将含塵氣體噴入濾袋中,用濾袋過濾和捕集粉塵,過濾效果取決于濾袋的質量。


袋式除塵器内部結構示意圖





二、高溫濾料——袋式除塵的核心材料





濾袋



袋式除塵器的過濾作用是通過濾料實現,可以通過配備耐常溫(130℃以下)、耐高溫(130℃以上)、耐腐蝕、拒水防油、防燃防爆、長壽命(2~4年)等不同性能的各種濾袋來實現不同的過濾效果,袋式除塵技術的變化與革新與濾料的變革也具有較強的相關性。


目前,國内外用于煙氣治理的高溫濾料纖維主要有PPS(聚苯硫醚)、Nomex(芳香族聚酰胺)、 P84(聚酰亞胺)、PTFE(聚四氟乙烯)、玻璃纖維及PSA(芳砜綸)纖維等,實際應用中往往采用多種纖維配合。制作工藝有針刺氈、表面覆膜、乳液浸漬等,能達到表面過濾、梯度過濾的效果,不僅提高了粉塵捕集能力,而且減少了壓力損失,易于清灰,節約能耗。


耐高溫纖維濾料性能總結表


PPS

P84

PTFE

間位芳綸

芳砜綸

玻璃纖維

過濾效果

最佳

一般

使用壽命

較短

較長

最長

較長

較長

最短

耐溫性能

較好

最佳

較好

較好

較好

耐酸堿

耐酸好、耐堿差

最好

一般

一般

耐氧化性

耐折性

價格方面

較低

較高

最高

中等

中等

最低





三、主要高溫濾料介紹




1、聚苯硫醚(PPS)——目前應用最廣的高溫濾料


簡介:聚苯硫醚纖維,具有穩定的化學性質、較高的熔點(285℃)和優異的耐熱性,其阻燃性、耐化學藥品性和穩定性也極其出衆,主要用在市政廢物焚燒爐、公用工程鍋爐、燃煤鍋爐、醫院焚燒爐、熱電聯産鍋爐上的脈沖袋濾器,是目前應用最廣的高溫濾料。


PPS纖維及PPS纖維濾袋


從全球來看 2012 年 PPS 主要運用在汽車領域,日本 PPS 的33%、歐洲 PPS 的 50%都消費在該領域。我國消費結構則以環保産業(過濾袋)為主,占比 30%左右,汽車零部件和電子電工産業緊接其後。


主要生産企業:

國内與PPS相關上市企業有三維絲、新和成、旭光高新。其中旭光高新為全球産能最大的 PPS 樹脂生産商。


海外 PPS 生産集中在美國(康菲石油)、日本(東麗工業、吳羽化工、迪愛生、出光興産、德國(拜耳集團),其中日本PPS産能産量均居世界第一。




2、聚酰亞胺纖維(P84)——耐溫等級最高的除塵材料


簡介:聚酰亞胺纖維,又稱芳酰亞胺纖維,是有均苯四酸二酐和芳香族二胺聚合得到聚酰胺酸預聚體,再通過溶液紡絲而制得的高性能纖維。


聚酰亞胺纖維最早由奧地利蘭精公司開發,商品名“P84”。該壟斷性産品現隸屬于德國赢創,多用在除塵袋之中,素有“黃金絲”稱号。


聚酰亞胺纖維綜合性能優異,具有耐溫等級高、過濾性好、耐酸堿性等諸多優勢,可用于水泥窯尾、垃圾焚燒、電廠等高溫環境。


PI纖維及PI纖維濾袋


另外,對于聚酰亞胺纖維産品來說,其具有獨特的纖維結構——不規則葉片狀截面,比一般圓形截面增加了 80%的表面積,并帶來兩大優點:


  • 增強了捕捉粉塵的能力;

  • 不規則的纖維截面因其内應力大小不同,分布不均勻而使纖維自然卷曲,而使纖維具有較強的抱合纏結力。因此在玻纖複合針刺氈中加入聚酰亞胺纖維,即使風速增大,氈層也不容易脫落。


聚酰亞胺纖維截面圖


主要生産企業:

國外:德國赢創;

國内:長春高琦(深圳惠程控股)和江蘇奧神。



3、聚四氟乙烯纖維——抗腐蝕性能最佳的除塵材料


簡介:聚四氟乙烯纖維,國内也稱“氟綸”。 最早由杜邦公司于 1953 年開發,1957年實現工業化生産。聚四氟乙烯纖維是以聚四氟乙烯為原料,經紡絲或制成薄膜後切割或原纖化而制得的一種合成纖維。目前聚四氟乙烯纖維的生産方法主要有四種,包括乳液紡絲法、糊料擠出紡絲。


聚四氟乙烯纖維繼承了聚四氟乙烯化學穩定性好,使用溫度範圍廣,耐大氣老化,耐輻照,較低的滲透性等諸多優點,主要用作高溫粉塵濾袋、耐強腐蝕性的過濾氣體或液體的濾材、泵和閥的填料、密封帶、自潤滑軸承、制堿用全氟離子交換膜的增強材料以及火箭發射台的苫布等。



PTFE纖維及PTFE濾袋


聚四氟乙烯除塵濾袋有兩種形式:一種是聚四氟乙烯纖維覆膜于其他濾料(聚苯硫醚纖維、 P84聚酰亞胺纖維、玻纖等)制成的基布上,另一種是覆膜和基布均采用聚四氟乙烯纖維,加工制成針刺氈。100%聚四氟乙烯纖維濾袋的性能更佳。盡管性能優越,但聚四氟乙烯纖維偏高的價格是制約其大範圍推廣的障礙。


主要生産企業:

國内僅有幾家企業可以生産純聚四氟乙烯濾料(主要有上海淩橋保設備廠有限公司,上海大宮新材料有限公司、浙江戈爾泰斯環保特材科技有限公司等);國外則以蘭精公司為主。


4、芳綸纖維——用途最為廣泛的除塵材料


簡介:芳綸纖維是一種高性能合成纖維,最早由杜邦公司開發,具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸堿、重量輕、耐熱阻燃等優良性能,應用領域廣泛。目前市場上已實現商業化的芳綸品種包括間位芳綸和對位芳綸,以及少量的改性産品芳綸II和芳綸III等。


間位芳綸具有耐高溫、阻燃、絕緣性能,主要應用于高溫防護服、電絕緣和高溫過濾領域。對位芳綸的應用則主要利用其高強高模特點,應用于個體防護、防彈裝甲、力學橡膠制品、高強纜繩、石棉替代品。



Nomex纖維及Nomex纖維濾袋


高溫除塵領域是間位芳綸最主要的消費市場。由于性價比與玻纖、PPS相比不占優勢,芳綸纖維目前在高溫過濾行業的占有率僅為 5%左右。較之其他纖維,芳綸纖維濾袋突出的性能是其在高溫應用環境下極低的收縮率, 250°C 環境下使用1000 小時仍能保持 1%的收縮率。


主要生産企業:

國際:美國杜邦、日本帝人等

國内:泰和新材、聖歐集團等


5、芳砜綸簡介


簡介:芳砜綸屬于對位芳綸系列,學名為聚苯砜對苯二甲酰胺纖維,它是一種在高分子主鍊上含有砜基(-SO2-)的芳香族聚酰胺纖維,為三元無規共聚物。


芳砜綸是制作袋式除塵器配套濾袋的優良材料,不僅耐熱性良好,而且還具有優良的抗熱氧老化的穩定性,熱收縮小,能保持良好的尺寸穩定性以及良好的抗酸性能等,可在高溫下長期使用,非常适用于耐高溫濾料,價格相對P84、PPS、Nomex也較便宜。另外,芳砜綸的纖維摩擦系數小,用其制成的濾袋清灰容易;由于芳砜綸耐溫較高,因此可與PTFE(固化溫度260℃)熱壓粘合制成過濾效果好且穩定的覆膜濾料。



芳砜綸纖維濾袋


主要生産企業:

上海特安綸纖維


6、玻璃纖維——最經濟的高溫濾料材料


簡介:玻璃纖維是一種傳統的過濾材料,也是中、高溫煙氣除塵中應用最為廣泛的濾料。玻璃纖維按玻璃成分不同,可分為 C(中堿)玻璃纖維過濾材料和E(無堿)玻璃纖維過濾材料兩大類。



玻璃纖維及玻璃纖維濾袋


玻璃纖維耐高溫性能突出,可以在260℃ (中堿) /280℃(無堿)的溫度條件下長期工作。瞬間溫度可達350℃。強度高、伸縮率小,它的抗拉強度比其他各種天然、合成纖維都要高,優良的耐腐蝕性能,能耐大部分酸(氫氟酸除外)的腐蝕。玻璃纖維表面光滑,過濾阻力小,有利于粉塵剝離。它不燃燒、不變形。經過不同表面處理劑處理的玻璃纖維,具有柔軟、順滑、疏水、抗結露和收縮率低等優點。玻璃纖維具有突出的尺寸穩定性,拉伸斷裂強度高,,耐腐蝕性強,表面光滑,憎水透氣,容易清灰,化學穩定性好,因其價廉,當用戶要求低時,除塵設備制造廠也有采用玻璃纖維做脈沖袋濾器的。


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