工业除尘过滤材料研究与应用
时间：2021-01-29 20:07:07 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：随着空气污染日趋严重，环境保护与防止大气污染已提到国策，尤其是对冶金、钢铁等行业高温烟尘的排放要求日趋严格，为此袋式除尘技术正逐步成为除尘领域的主导技术。怎样选用钢铁行业高温烟尘除尘用过滤材料，使它成为具有耐高温、耐磨、耐腐蚀，且容尘大、寿命长、价格低、效率高等。本文做了系统的研究与分析，可供钢铁行业熔炼炉除尘和其它工业除尘作参考。
关键词：钢铁行业；高温烟尘；除尘滤料；实用性；效率；价格
前言
近年来我国大部分地区被雾霾困扰，甚至某时段达到了“严重污染”程度，因此人们对环境保护及资源再利用的要求越来越高，环境治理与防止大气污染和防止雾霾及改善城市空气质量就变得尤为重要。特别是对冶金、钢铁、发电、水泥及垃圾焚烧等行业高温烟（粉）尘的排放要求日趋严格，为此袋式除尘技术正逐步成为除尘领域的主导技术。其中对滤料的应用范围特别是对耐高温、耐腐蚀和长寿命的滤料需求更为迫切。过去由于滤料性能没有突破，国内企业大量使用进口耐高温、耐腐蚀纤维针刺滤料，由于滤料需要定期更换，仅上海地区每年就需要更换价值几千万元以上的耐高温、耐腐蚀过滤材料。
因此为寻求解决过滤材料具有耐高温、耐腐蚀、透气量大、阻力小、过滤效率高、且使用寿命长和价格性能比优良的过滤材料作为研究与应用课题。
1研究与应用目标
工业除尘过滤材料研究与应用课题主要解决目前我国钢铁行业大量使用进口耐高温、耐腐蚀过滤材料，如在电力行业及燃煤锅炉上使用的莱顿（Ryton）也称普抗（Procon）针刺毡；在垃圾焚烧炉上使用的P84针刺毡；在一些冶炼厂、钢铁厂使用的美塔斯（Metamax）耐高温针刺毡。最终采用国产高性能过滤材料以取代进口滤料。因此对钢铁行业熔炼炉使用过滤材料进行调研与分析，调研对象主要为上海宝钢集团公司熔炼炉所使用滤料，拟采用国产滤料，并推广和应用已取得经验、技术参数与方法，以取得更多经济和社会效益。
2钢铁行业除尘滤料状况
2.1目前钢铁行业熔炼炉容量一般为150-450t，熔炼炉上方烟气温度约200-220℃，烟尘浓度约3000mg/Nm3，处理风量为L=10×104--25×104m3/h，使用滤料大多数为进口耐高温化学纤维针刺过滤毡：（1）芳纶针刺过滤毡，（2）PPS针刺过滤毡，（3）P84针刺过滤毡。
从过滤材料产品的化学结构上分析，无机纤维的主要成份为SiO2，经加热熔融由高速旋转拉丝机拉制成纤维，虽然保留了高温熔体的方向性结构，抗拉强度很高，但它耐磨、耐折以及耐机械加工的性能都远不及有机耐高温纤维，故工作寿命短，使用功能受到限制，不能用于高风速，高效率脉冲除尘器。
有机耐高温纤维基本上都属于高科技纤维，主要使用的有：METAMAX纤维（芳族聚酰胺）、PPS（聚苯硫醚）纤维、P84（聚酰亚胺）纤维，每种纤维各自有其抗化学侵蚀的特性，加工性能好，使用寿命长，综合性能优异。但受自身化学性质的影响，这些高科技纤维的工况适应性也有各自的局限性，简述如下：
（1）METAMAX纤维为水解性纤维，当高温时其化学成份会与烟气中水份产生反应很快水解而损坏，在水份含量为20%，温度190℃下使用寿命只有半年多，另外耐SOx的侵蚀性不好，因此在燃用高硫煤的电厂往往不能应用。
（2）PPS缺点是抗氧化性较差，要求O2含量小于14%（Vol）、NOX小于600mg/Nm3，若O2含量达到12%，温度需降到140℃，当氧含量越高，所使用的温度就要越低，因温度每增加10℃，化学反应成双倍的增加。
（3）P84纤维及其滤料有一定的水解性，使用在水汽含量小于35%Vol的气氛中。另外SOX会使滤料寿命降低，在垃圾焚烧炉等场合应用必须有脱硫装置。
2.2上海博格氟美斯（FMS）工业用布有限公司经多年的生产经营实践及国内外的市场调研，根据国内外环保行业对过滤材料的使用工艺要求，采用非织造针刺法工艺及先进的后整理技术研制开发出了耐高温、耐腐蚀、透气（风）量大、使用寿命长的系列氟美斯（FMS）过滤材料。它是将几种耐高温纤维以不同的比例与玻璃纤维混纺针刺成毡，再用含氟的助剂进行后整理加工。该产品耐温、耐磨、耐折性能好，出口排放浓度低。不仅可以替代进口原料生产过滤材料，节约大量外汇。由于针刺毡生产技术水平的大幅度提高，用户可以根据自己不同的工况条件选择不同的FMS产品，
（1）博格氟美斯（FMS）系列产品技术特点
FMS针刺毡的技术特点在于将有机耐温化纤与无机化纤进行混纺，这样即提高了毡体的耐温性（与纯有机化纤相比）又获得了良好的耐磨耐折性（与纯无机纤维相比）。在FMS针刺毡出现以前，市场上耐高温针刺毡有两种，一种是采用进口有机纤维生产的针刺毡，价格昂贵；一种是采用无机纤维生产的，价格虽低，但耐磨耐折性差，使用寿命低。与这两种由单一纤维生产的耐高温针刺毡不同，FMS针刺毡是一种复合型针刺毡，技术特点在于将有机耐高温纤维与无机纤维进行混纺。既提高了毡体的耐温性又获得了良好的耐磨性和耐折性（与纯无机纤维毡相比）这一结构上的改变，不仅改变了传统针刺毡产品结构。也大幅度提高了耐高温针刺毡产品的性能价格比。
（2）FMS针刺毡在生产工艺上的技术特点
采用在进口耐高温纤维中混入了短切的无机纤维复合技术，降低了成本，优化了价格。FMS针刺毡的为了实用性在针刺加固工艺上进行了改进，采取了分工序加固的方法，先按照不同的使用工况条件配制各种使用功能的纤维网（这种纤维网是复合结构的，用梳理机生产）然后在环型针刺机上同基布复合，再用高速针刺机机械加固，从而制成半成品。在后处理方面选用了PTEE处理配方和表面结膜工艺。考虑到PTEE及助剂的特性，我们改变生产工艺，由原来单一的压光、烧毛后整理，改进为浸渍、烘干、熔烘、热碾烫平、结膜等新技术。达到了纯化纤毡的易清灰，耐磨、耐折、使用寿命长等性能。
