袋式除塵器濾料及其發(fā)展
隨著環(huán)境保護(hù)的要求日益增強(qiáng),對濾料的過濾效率、使用壽命,要求也越來越高,這就導(dǎo)致濾料的織物結(jié)構(gòu)與表面處理技術(shù)的進(jìn)步。因而袋式除塵器濾料的發(fā)展,主要是圍繞材質(zhì)、織物結(jié)構(gòu)、表面處理技術(shù)這三方面來進(jìn)行。
一、濾料材質(zhì)及織物結(jié)構(gòu)
20世紀(jì)50年代以前,過濾材料主要是棉、毛等 纖維,存在使用溫度低、吸濕率高、不耐酸等缺陷,除在某些常溫條件下,現(xiàn)已很少使用。濾料材質(zhì)的發(fā)展是向使用溫度高、吸濕率低、蝕等方面發(fā)展,先后出現(xiàn)了玻璃纖維、芳香族聚酰胺、聚四氟乙烯(PTFE)等為材質(zhì)的性能優(yōu)良的濾料。
濾料織物結(jié)構(gòu)由二維結(jié)構(gòu)的織布發(fā)展成三維交錯隨機(jī)排列針刺。這種三維結(jié)構(gòu)無直通孔隙,透氣性高,容塵量大,過濾效率提高。以撫順產(chǎn)業(yè)用布廠的滌綸針刺氈與729濾布相比。可以看出,針刺氈的過濾性能明顯優(yōu)于729,在相同的使用條件下,其過濾風(fēng)速可以提高一倍,即同等過濾面積,可以處理 多的廢氣量,濾料的壽命也 長。
二、濾料的處理方法
濾料經(jīng)過處理,可濾料的物理化學(xué)性能和清灰功能,提高過濾效率。
(1)熱熔延壓表面處理,也稱燙毛處理。對于針刺氈,在濾塵面進(jìn)行熱熔延壓,表面光滑,表面孔隙變小,有利于清灰剝離,提高收塵率,降低阻力。
(2)預(yù)涂層處理,即將配制好的粉劑,用工藝容進(jìn)已縫制好的濾袋濾料內(nèi)部,再用黏結(jié)劑固定,達(dá)到濾袋未使用前就已具有 收塵的能力。經(jīng)預(yù)涂層處理后的濾袋在使用前形成了穩(wěn)定的粉塵初層,比自然形成的粉塵初層有兩方面的優(yōu)越性:一是預(yù)涂層在形成粉塵初層方面,可以選擇透氣性好、不易結(jié)塊的粉劑,甚至可以選用阻燃、粉劑,容塵量也可控制,并且比自然形成粉塵初層過程的時間短,克服了新濾料前期除塵效率不高的弊??;二是在粉塵初層穩(wěn)定性方面,預(yù)涂層的粉劑經(jīng)黏結(jié)劑固定,穩(wěn)定性好,這樣可以降低壓力波動對穩(wěn)定生產(chǎn)的不利影響。但預(yù)涂層技術(shù)的缺點(diǎn)在于:隨著反沖洗的次數(shù)增加,預(yù)涂層有可能會從濾料表面被沖脫,從而影響濾料的使用壽命。
(3)表面覆膜處理,即在濾料表面噴涂事先制成薄膜,覆蓋于濾料表面。在20世紀(jì)70年代就已制成膨體聚四氟乙烯(ePTFE)薄膜,稱之為Gore-Text薄膜,可以覆蓋在不同的濾料上(布或氈均可),制成覆膜濾料。由于PTFE化學(xué)穩(wěn)定性好,摩擦系數(shù)小,表面光滑,可用于250~300℃高溫,膜表面微孔化,接近于表面過濾,粉塵不能進(jìn)入濾料的內(nèi)部,不需要建立常規(guī)濾料需要的過濾粉塵層。薄膜就 代替了該粉塵層。其過濾效率可以從 過濾材料的提高到99.9。當(dāng)前歐美許多行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)定為10~20mg/m³,采用薄膜濾料是 可以做到的。薄膜濾料是采用膜分離技術(shù),使濾料產(chǎn)生一個質(zhì)的飛躍,實(shí)現(xiàn)了表面過濾,阻力降低,節(jié)約了能源,在環(huán)保要求越來越高的地區(qū),日益受到廣泛的應(yīng)用。
由于國內(nèi)目前的袋式除塵器相當(dāng)大的一部分采用針刺氈材料等傳統(tǒng)濾料,屬于深層過濾,即依靠截留在過濾材料上的微塵顆粒層進(jìn)行分離,一般存在著過濾阻力大、反沖洗頻率高等問題,使得袋式除塵器的壽命比較短,操作相對困難。兼之袋式除塵器的價格比較高,操作過程中與反沖洗后的壓力波動比較大等,這些因素都地限制著袋式除塵器在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用?,F(xiàn)在是通過表面過濾技術(shù)來克服上述問題的,在 燃煤電廠袋式除塵器使用覆膜濾料(表面過濾技術(shù))的比例已達(dá)85%。表面過濾技術(shù)是指粉塵不透入濾料內(nèi),而全部沉積在濾料表面的過濾技術(shù)。
覆膜濾料在工作一開始就能在膜表面形成透氣很好的薄層,既能較高的除塵效率,又能保持較低的運(yùn)行阻力。
三、PTFE覆膜濾料特點(diǎn)
從上述PTFE材質(zhì)物化性質(zhì)及表面過濾特點(diǎn)分析可知,ePTFE覆膜濾料具有如下特點(diǎn):
(1)表面過濾,過濾阻力小,粉塵層易剝落,解決了深層過濾不能解決的問題;
(2)制膜工藝能使孔徑控制在0.2~3μm之間,能夠地截留以微米計算的 粉塵;
(3)清灰后不改變孔隙率,除塵效率一直很高,幾乎可達(dá)到零排放;
(4)由于ePTFE微孔膜表面光滑,不結(jié)露,易清灰,清灰后不改變空隙率,因此在覆膜濾料投入運(yùn)行后,壓力損失低且不隨使用時間的延長而增大;
(5)濾袋使用壽命長。某水泥廠采用針刺氈濾料與ePTFE覆膜濾料運(yùn)行前后情況對比情況??梢悦黠@看出,選用ePTFE覆膜濾料在過濾風(fēng)速、處理風(fēng)量、壓力損失、濾袋壽命及產(chǎn)量、節(jié)約能源等方面都優(yōu)于其他針刺氈濾料。