袋式除尘器配套组件选用手册 4-3 袋式除尘器滤袋及滤料选用2

1、 滤料的特性

因为各种工况条件在温度高低、化学反应、潮湿程度、粉尘性质和大小等变化不同,差异很大,所以要求能够适应不同的工况条件,具有不同性能的不同品种的滤料供应市场。

目前国内外滤料制造商、供应商,已经可提供不同品种、不同性能的滤料满足市场需求。但是有治理之差,价格之差,应根据具体的工况条件分析,从实用、经济等方面考虑,慎重选用。

1) 中常温针刺毡滤料特性表

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中常温滤料实用性能说明:

l聚丙烯的化学性能是所有化纤中性能最好的一种,它除在氟磺酸、浓硝酸等氧化性酸外,对其他酸的抵抗力相当好。除了浓的苛性钠外,其它碱对它不起任何影响。专用于潮湿的场合,但受到温度的限止。

l聚酯纤维强度高,弹性回复性能好,织物尺寸稳定,因此耐磨性能好,过滤性能好,是袋滤器中的主要滤料。聚酯纤维不溶于有机酸,在低温下对低浓度的无机酸很稳定,有一定的耐酸能力,但能溶于浓硫酸和加热的间甲酸中。聚酯是缩聚型聚合物,故不耐强碱,容易水解,在高温时尤甚。

l丙烯酸纤维耐水解,抗氧化,对无机酸和有机酸具有良好的抵抗力,耐碱性也好,是一种最好的中温滤料。对有化学腐蚀和潮湿的场合用来取代聚酯滤料。

l迷特聚酯针刺毡,是为了克服普通聚酯针刺毡使用温度长时间超过130℃出现的收缩现象而开发出的工作温度在150℃~170℃的新型滤料。

l斯泰福聚酯针刺毡,提高了聚酯纤维类滤料的过滤精度并降低了过滤压力降,其具有覆膜滤料的表面过滤效果而运行阻力小,节省了能源。

2) 耐温滤料

过去我国对高温含尘气体的治理,多采用水处理,造成严重的二次污染,采用玻纤布使用大气反吹、反吸除尘器进行收尘,除尘器体积庞大,清灰效果不理想,不能完全满足一些工况条件的要求。

80年代后,国外一些能满足不同温度,不同工况性能的几种滤料陆续进入中国市场。我国制造商,已能制造出各种不同性能的耐温滤料和研发出一些符合滤料和梯度结构的滤料,性能不断提高。

①耐温针刺毡特性表

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l注;在选用滤料时,要考虑工况条件,考虑滤料本身优良的性能,可采用对滤料覆膜或涂层、浸渍等后处理和复合的方法,弥补滤料不足之处(克服滤料性能“差”的影响)。

l杜邦™推出的NomexDM滤料,使Nomex纤维形成更细微的纤维,从而增加了滤料平均25%的比表面积,提高了滤料对粉尘高达60%的捕捉能力。NomexDM滤料,能在高温和有火花的工况条件下,有优良的尺寸稳定性,有助于保持滤袋具有良好的工作状态,提高滤料的使用寿命。

lPPS滤料具有优良的过滤性能,防腐性能和综合的轻度特性,但PPS滤料抗氧化性差,烟气中NO2是很强的氧化剂随着烟气温度升高,腐蚀性更强。在实际应用中证明,要确保PPS滤料使用寿命不低于两年,烟气常期温度不超过150℃,含氧量不过8%,含NO2量不超过15mg/Nm3和高于烟气酸露点温度20℃,如果含氧量达12%时,建议烟气温度降至140℃。PPS滤料虽然耐化学性能好,但不耐氧化性酸、氧化剂、浓硫酸、浓硝酸等腐蚀。PPS具有非常好的康水解性能,允许烟气中含水量可达40Vol%。

l滤料产生了水解和氧化,其强度急剧下降。

lP84滤料纤维为异型截面,比表面积大;纤维间抱合性好,孔隙小。比圆型截面有更高的过滤效率。

②氟美斯耐温滤料特性

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3) 滤料的后处理

为了提高滤料的使用效果,满足特性的工况条件下使用,而采取的一些工艺制造方法。即对滤料表面进行一些特殊处理。

①后处理的方法及效果

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②玻璃纤维机织滤料表面处理

“中材科技”是我国长期从事玻纤维的研发和制造,他们将玻纤维织物经过表面化学处理制成的滤料----连续玻纤维滤布,共五个规格:CWF300、CWF300A、CWF450、CWF550、CWF600。已广泛应用于工业捕尘和回收行业。

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③滤料后处理的点滴摘要说明

涂层表面处理

使滤料表面孔隙密度增大,光洁度加大,并使滤料具有一定的过滤性能,提高滤料的过滤精度、清灰效果、使用寿命。

滤料在开始使用时过滤阻力有点高,但在过滤过程中阻力上升的速率是缓慢的。

有机硅的性能

有机硅产品结构中既含有有机团又含有无机结构,使它集有机特性与无机物的功能于一身,具有耐高低温(-60℃~200℃)、耐气候老化、生理惰性(化学稳定性好,耐腐蚀),表面张力弱,表面能小,成膜能力强,使之具有疏水、防粘、耐油等特性。

有机硅按其形态可分为硅油(硅脂、硅乳液)、硅树脂等,人们利用有机硅的特性,对滤料表面进行喷涂的化学配方处理,使滤料的使用性能满足特定的工况条件使用性能的要求。

聚四氟乙烯的性能

聚四氟乙烯是一种结晶性高分子聚合物,分子中氟-碳链CF2单元按锯齿形状排列,并形成一个螺旋状的扭曲链,氟院子几乎覆盖了整个高分子链的表面,这种结构使聚四氟乙烯具有各种优异的性能。

具有生理惰性,有很强的化学稳定性,能在任何种类的化学介质中(包括强氧化剂)长期使用,是当今世界上耐腐蚀性最佳材料之一,有“塑料王”之美称。

具有耐高温和底纹的特性,长期工作温度可达260℃,在低温-196℃时也能保持5%的伸长率,表现出良好的机械韧性。

有很强的耐气候老化性能,有塑料中最佳的老化寿命之称。

全氟-碳链分子间作用力极低,是固体材料中最小的表面张力,不粘附任何物质,包括油、水等。

全氟-碳表面重要特征之一,是固体材料中摩擦系数最低者,光滑、耐磨不易吸附。

PTFE具有优异的综合性能,用其做覆膜和基布,寿命可提高2-3倍。

聚四氟乙烯可成固体状和液体状存在。液体状可于涂层、浸渍、做纤维、做毡和膜,中国是世界PTFE材料量产最多的国家之一,为我所用。

PTFE乳液涂层

在针刺毡表面涂一层PTFE-B乳液,形成一层细密的薄膜,使滤料表面具有聚四氟乙烯一定的性能,提高了过滤精度,改善了清灰效果,延长了使用寿命。

PTFE乳液浸渍

用聚四渡乙烯乳液对针刺毡整体进行浸渍,实现对每一根纤维表面进行镀膜的作用,等于对每一根纤维渗覆一层聚四氟乙烯薄膜,使滤料每一根纤维具有聚四氟乙烯一定的性能,使滤料孔隙变小提高了过滤精度,纤维变光提高了清灰效果,降低了过滤阻力,提高了过滤效果,大大延长了滤料的使用寿命。

2、 滤料在工程上的应用

1) 水泥工业

水泥主要的生产设备水泥窑,尤其是水泥立窑,由于烟气温度高、工况变化大,烟气成分复杂,含有多种污染物,除烟尘外还有NO、SO2、HF等有较强腐蚀性的有害气体,对滤料要求高。生产系统要求除尘器要保证100%的运行。下面例举滤料在工程上应用的几个实例。

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说明:莱氟滤料是“3521”利用氟对滤料进行技术处理的品种。氟是一种惰性元素,被称为化学界顽童,氟的化合物具有好的防腐和耐温功能,氟树脂的高分子化合物具有防粘、防水、防油等性能

2) 垃圾焚烧

垃圾焚烧排放的烟气中,含有大量的粉尘(包括不少重金属)及SO2、HCL、HF等大量酸性毒气,特别是容易产生“二恶英”等高危性物质,其中含水量大、含氧量高,在使用中因水解、氧化原因滤袋损失很多,所以对滤袋材质提出高的要求。

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3) 燃煤锅炉

我国地大物博,燃料煤的品种差异很大,煤中的硫、水分和除尘器中氧的含量,直接影响除尘器中的滤料寿命。没燃料烟气中SO2在除尘器中与空气中氧结合生成SO3后,易和谁生成硫酸,易方面腐蚀滤袋同时使烟气露点温度和氮易形成很强的氧化剂NO2,PPS滤袋抗氧化性差异损坏。

燃煤锅炉袋除尘器正常运行要求:

①锅炉中水分含量<10%,一般水分含量(5-10)%

②除尘器中含氧量<10%

③一般烟气酸露点温度是(100-125)℃左右,进入除尘器后酸露点温度要增加(15-25)℃,除尘器运行温度不能低于露点温度。所以进入除尘器中的烟气温度一般保持在(150-170)℃

④煤中含硫量<3.5%,烟气中含SO2<2700mg/m³

⑤过滤风速应选为1m/min左右,最大不要超过1.2m/min,否则要影响过滤内的燃烧。

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4) 钢铁工业

在钢铁工业中,炼铁高炉、炼硅铁电炉和炼钢电弧炉排除烟气的性质和工况条件,对除尘系统和使用滤料都提出了严格的要求。

①炼铁高炉排除的烟气是含尘煤气,称荒煤气。高炉排出烟气温度是(150~250℃),当炉膛发生塌料时,在瞬时排烟温度可达400℃,甚至600℃。在开炉和停止鼓风时,排烟温度可降至100℃以下,所以对滤料要求有耐温(250-300℃)、防糊袋和抗水解的性能。高炉煤气具有高压、有毒、可燃、易爆炸等特性,要求滤料还要具有防静电、防燃、防爆性能,脉冲阀必须采用惰性气体喷吹。高炉正常冶炼时,每吨铁排荒煤气量为(1400-2000)Nm³,压力为(0.05-0.25)MPa,温度为(150-300)℃,BFG中CO占(20-30)%,H2占(2-5)%,热值(3000-3800)KJ/Nm³,含有丰富的物理能、化学能,极具回收价值。要求滤料具有密的孔隙度,具有表面过滤性能,有极好的过滤性能,过滤风速最好≤0.5m/min,最大不要大于0.8m/min,保证排放浓度小于5mg/Nm³以下。要求滤料具有综合的机械强度,提高滤料的使用寿命。

②硅铁电弧炉,多采用半密封罩(设活动吊帘),从罩外进入炉内的冷空气与冶炼中散发出的CO混合进行燃烧,调整活动吊帘可调整进入炉内的空气和烟气温度加强燃烧。烟气温度控制在-400℃,放糊袋,烟气温度应控制在140℃以上。烟尘中粉尘粒径1μm以下的占80%以上,粉尘较细黏性大。粉尘比电阻大,一定要采用袋式除尘器,运行时滤袋电荷量大,过滤阻力大,滤袋要防静电。

③炼钢电弧炉在冶炼过程中分为熔化、氧化和还原伞三个期。氧化期是强化脱硫,要往炉内吹入大量的氧气或加入矿石,扬花期产生的烟气量最大,含尘浓度和烟气温度最大,所以炼钢电弧炉净化系统是按氧化期进行设计。在吹氧期,烟的平均粒径在0.01-0.1μm范围内,大约有85%以上是4μm以下的粒径。采用炉内排烟时,烟气温度高,要有降温措施,一般采用炉外排烟,排烟温度,一般熔炼时100℃,吹氧时为100℃-200℃,设计是按150℃考虑。所以滤料要有防糊袋、抗氧化、抗水解的性能。

④炼钢转炉,转炉炼钢是空气猛吹炉内的液态生铁进行冶炼。我国已经采用了吹氧转炉炼钢,在氧气吹炼期,炉内温度高达1400℃,CO气体含量高达90%(CO气体与空气立即燃烧),烟尘浓度大,粒径1μm以下有75%。除尘系统要考虑CO利用和烟气降温措施。

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文章摘至:《袋式除尘器配件组件选用手册》

作 者:苏州协昌环保科技有限公司

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