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(袋式除尘)高温滤料大汇总

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(袋式除尘)高温滤料大汇总

发布日期:2018-01-08 作者: 点击:

近年来,雾霾天气频繁袭击我国大部分地区,PM2.5也成为大家耳熟能详的名词。从NASA公布的一张PM2.5污染地图来看,全球细颗粒物污染最严重的地区为北非及我国的华北、华东和华中地区,我国大部分地区细颗粒物年均浓度接近80微克/立方米,约为世界卫生组织规定的安全值(年均10微克/立方米)的8倍,空气污染形势严峻。


全球PM2.5污染地图(2001-2016)

Source:NASA


目前我国工业污染是 PM2.5的最大来源,其中水泥制造、燃煤电站和钢铁冶金更是工业污染源中的三大杀手,因此治理PM2.5,工业除尘不可忽视。


PM2.5的来源



然而工业除尘并非易事,这是因为工业烟尘温度较高,且常常含有酸性、碱性气体,对应用于工业除尘的技术、材料有较高要求。目前工业除尘主流的技术有两种,分别是静电除尘、袋式除尘;在此二者基础上又衍生出了电袋复合除尘。


三种除尘器技术经济性能比较





一、袋式除尘——工业除尘的主流技术




目前我国电除尘技术已达到应用成熟阶段,袋式除尘技术正处于快速发展时期,但是随着国家对工业烟气污染控制要求不断提高,电除尘技术已经不能完全满足要求,采用袋式除尘技术和电袋复合除尘替代电除尘技术已经成为主流。


袋式除尘作用机理:利用特种纤维制成滤袋,将含尘气体喷入滤袋中,用滤袋过滤和捕集粉尘,过滤效果取决于滤袋的质量。


袋式除尘器内部结构示意图





二、高温滤料——袋式除尘的核心材料





滤袋



袋式除尘器的过滤作用是通过滤料实现,可以通过配备耐常温(130℃以下)、耐高温(130℃以上)、耐腐蚀、拒水防油、防燃防爆、长寿命(2~4年)等不同性能的各种滤袋来实现不同的过滤效果,袋式除尘技术的变化与革新与滤料的变革也具有较强的相关性。


目前,国内外用于烟气治理的高温滤料纤维主要有PPS(聚苯硫醚)、Nomex(芳香族聚酰胺)、 P84(聚酰亚胺)、PTFE(聚四氟乙烯)、玻璃纤维及PSA(芳砜纶)纤维等,实际应用中往往采用多种纤维配合。制作工艺有针刺毡、表面覆膜、乳液浸渍等,能达到表面过滤、梯度过滤的效果,不仅提高了粉尘捕集能力,而且减少了压力损失,易于清灰,节约能耗。


耐高温纤维滤料性能总结表


PPS

P84

PTFE

间位芳纶

芳砜纶

玻璃纤维

过滤效果

最佳

一般

使用寿命

较短

较长

最长

较长

较长

最短

耐温性能

较好

最佳

较好

较好

较好

耐酸碱

耐酸好、耐碱差

最好

一般

一般

耐氧化性

耐折性

价格方面

较低

较高

最高

中等

中等

最低





三、主要高温滤料介绍




1、聚苯硫醚(PPS)——目前应用最广的高温滤料


简介:聚苯硫醚纤维,具有稳定的化学性质、较高的熔点(285℃)和优异的耐热性,其阻燃性、耐化学药品性和稳定性也极其出众,主要用在市政废物焚烧炉、公用工程锅炉、燃煤锅炉、医院焚烧炉、热电联产锅炉上的脉冲袋滤器,是目前应用最广的高温滤料。


PPS纤维及PPS纤维滤袋


从全球来看 2012 年 PPS 主要运用在汽车领域,日本 PPS 的33%、欧洲 PPS 的 50%都消费在该领域。我国消费结构则以环保产业(过滤袋)为主,占比 30%左右,汽车零部件和电子电工产业紧接其后。


主要生产企业:

国内与PPS相关上市企业有三维丝、新和成、旭光高新。其中旭光高新为全球产能最大的 PPS 树脂生产商。


海外 PPS 生产集中在美国(康菲石油)、日本(东丽工业、吴羽化工、迪爱生、出光兴产、德国(拜耳集团),其中日本PPS产能产量均居世界第一。




2、聚酰亚胺纤维(P84)——耐温等级最高的除尘材料


简介:聚酰亚胺纤维,又称芳酰亚胺纤维,是有均苯四酸二酐和芳香族二胺聚合得到聚酰胺酸预聚体,再通过溶液纺丝而制得的高性能纤维。


聚酰亚胺纤维最早由奥地利兰精公司开发,商品名“P84”。该垄断性产品现隶属于德国赢创,多用在除尘袋之中,素有“黄金丝”称号。


聚酰亚胺纤维综合性能优异,具有耐温等级高、过滤性好、耐酸碱性等诸多优势,可用于水泥窑尾、垃圾焚烧、电厂等高温环境。


PI纤维及PI纤维滤袋


另外,对于聚酰亚胺纤维产品来说,其具有独特的纤维结构——不规则叶片状截面,比一般圆形截面增加了 80%的表面积,并带来两大优点:


  • 增强了捕捉粉尘的能力;

  • 不规则的纤维截面因其内应力大小不同,分布不均匀而使纤维自然卷曲,而使纤维具有较强的抱合缠结力。因此在玻纤复合针刺毡中加入聚酰亚胺纤维,即使风速增大,毡层也不容易脱落。


聚酰亚胺纤维截面图


主要生产企业:

国外:德国赢创;

国内:长春高琦(深圳惠程控股)和江苏奥神。



3、聚四氟乙烯纤维——抗腐蚀性能最佳的除尘材料


简介:聚四氟乙烯纤维,国内也称“氟纶”。 最早由杜邦公司于 1953 年开发,1957年实现工业化生产。聚四氟乙烯纤维是以聚四氟乙烯为原料,经纺丝或制成薄膜后切割或原纤化而制得的一种合成纤维。目前聚四氟乙烯纤维的生产方法主要有四种,包括乳液纺丝法、糊料挤出纺丝。


聚四氟乙烯纤维继承了聚四氟乙烯化学稳定性好,使用温度范围广,耐大气老化,耐辐照,较低的渗透性等诸多优点,主要用作高温粉尘滤袋、耐强腐蚀性的过滤气体或液体的滤材、泵和阀的填料、密封带、自润滑轴承、制碱用全氟离子交换膜的增强材料以及火箭发射台的苫布等。



PTFE纤维及PTFE滤袋


聚四氟乙烯除尘滤袋有两种形式:一种是聚四氟乙烯纤维覆膜于其他滤料(聚苯硫醚纤维、 P84聚酰亚胺纤维、玻纤等)制成的基布上,另一种是覆膜和基布均采用聚四氟乙烯纤维,加工制成针刺毡。100%聚四氟乙烯纤维滤袋的性能更佳。尽管性能优越,但聚四氟乙烯纤维偏高的价格是制约其大范围推广的障碍。


主要生产企业:

国内仅有几家企业可以生产纯聚四氟乙烯滤料(主要有上海凌桥保设备厂有限公司,上海大宫新材料有限公司、浙江戈尔泰斯环保特材科技有限公司等);国外则以兰精公司为主。


4、芳纶纤维——用途最为广泛的除尘材料


简介:芳纶纤维是一种高性能合成纤维,最早由杜邦公司开发,具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸碱、重量轻、耐热阻燃等优良性能,应用领域广泛。目前市场上已实现商业化的芳纶品种包括间位芳纶和对位芳纶,以及少量的改性产品芳纶II和芳纶III等。


间位芳纶具有耐高温、阻燃、绝缘性能,主要应用于高温防护服、电绝缘和高温过滤领域。对位芳纶的应用则主要利用其高强高模特点,应用于个体防护、防弹装甲、力学橡胶制品、高强缆绳、石棉替代品。



Nomex纤维及Nomex纤维滤袋


高温除尘领域是间位芳纶最主要的消费市场。由于性价比与玻纤、PPS相比不占优势,芳纶纤维目前在高温过滤行业的占有率仅为 5%左右。较之其他纤维,芳纶纤维滤袋突出的性能是其在高温应用环境下极低的收缩率, 250°C 环境下使用1000 小时仍能保持 1%的收缩率。


主要生产企业:

国际:美国杜邦、日本帝人等

国内:泰和新材、圣欧集团等


5、芳砜纶简介


简介:芳砜纶属于对位芳纶系列,学名为聚苯砜对苯二甲酰胺纤维,它是一种在高分子主链上含有砜基(-SO2-)的芳香族聚酰胺纤维,为三元无规共聚物。


芳砜纶是制作袋式除尘器配套滤袋的优良材料,不仅耐热性良好,而且还具有优良的抗热氧老化的稳定性,热收缩小,能保持良好的尺寸稳定性以及良好的抗酸性能等,可在高温下长期使用,非常适用于耐高温滤料,价格相对P84、PPS、Nomex也较便宜。另外,芳砜纶的纤维摩擦系数小,用其制成的滤袋清灰容易;由于芳砜纶耐温较高,因此可与PTFE(固化温度260℃)热压粘合制成过滤效果好且稳定的覆膜滤料。



芳砜纶纤维滤袋


主要生产企业:

上海特安纶纤维


6、玻璃纤维——最经济的高温滤料材料


简介:玻璃纤维是一种传统的过滤材料,也是中、高温烟气除尘中应用最为广泛的滤料。玻璃纤维按玻璃成分不同,可分为 C(中碱)玻璃纤维过滤材料和E(无碱)玻璃纤维过滤材料两大类。



玻璃纤维及玻璃纤维滤袋


玻璃纤维耐高温性能突出,可以在260℃ (中碱) /280℃(无碱)的温度条件下长期工作。瞬间温度可达350℃。强度高、伸缩率小,它的抗拉强度比其他各种天然、合成纤维都要高,优良的耐腐蚀性能,能耐大部分酸(氢氟酸除外)的腐蚀。玻璃纤维表面光滑,过滤阻力小,有利于粉尘剥离。它不燃烧、不变形。经过不同表面处理剂处理的玻璃纤维,具有柔软、顺滑、疏水、抗结露和收缩率低等优点。玻璃纤维具有突出的尺寸稳定性,拉伸断裂强度高,,耐腐蚀性强,表面光滑,憎水透气,容易清灰,化学稳定性好,因其价廉,当用户要求低时,除尘设备制造厂也有采用玻璃纤维做脉冲袋滤器的。


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