我國(guó)水泥行業(yè)除塵濾料的技術(shù)發(fā)展-聚四氟乙烯覆膜濾料-河北午陽(yáng)環(huán)保設(shè)備有限公司

水泥工藝的含塵氣體參數(shù)差異_大，其中窯尾排放的煙氣由于高溫以及含塵濃度、粉塵粒徑、含濕量以至于風(fēng)量有_大的變化波動(dòng)范圍，還含有SOx、NOx等有害腐蝕性氣體。因此用于窯尾的袋式除塵器濾料的選用要充分考慮到耐溫耐濕、_、抗氧化、耐水解等綜合性能，要從粉塵和氣相污染物的排放限值，一次投資和經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)用，使用壽命的比_加以確定，在這一方面已有不少工程技術(shù)人員作過(guò)研究，并積累了不少頗為有益的經(jīng)驗(yàn)。
由于我國(guó)水泥生產(chǎn)規(guī)模龐大，對(duì)濾料的需求量_可觀。例如5000t/d熟料生產(chǎn)線的窯尾處理風(fēng)量約100萬(wàn)m3/h，10000t/d的窯尾處理風(fēng)量則達(dá)約200萬(wàn)m3/h，所用濾袋的一次投資和經(jīng)常費(fèi)用不能小視，從_規(guī)模考慮，濾料有其使用合理、可靠、經(jīng)濟(jì)性的意義不言而喻。
1.1、玻璃纖維濾料
水泥煙氣除塵用玻璃纖維濾料已有_長(zhǎng)歷史。這是由玻璃纖維的性能和_社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平?jīng)Q定的。玻璃纖維有諸多優(yōu)良性能，主要是抗拉強(qiáng)度_高、_、_、幾何尺寸穩(wěn)定、表面光滑、價(jià)格相對(duì)便宜。其缺點(diǎn)是抗折性能差，這是玻纖用于濾料的一個(gè)致命性缺點(diǎn)。
1.2、聚四氟乙烯纖維
聚四氟乙烯(PTFE)由于優(yōu)異性能，得到廣泛應(yīng)用。可以毫不夸張地說(shuō)，PTFE的使用水平_程度上反映了該國(guó)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度。
PTFE的主要優(yōu)異性能有：良好的耐溫性能(正常使用溫度為-250～260℃，瞬時(shí)可承受290℃高溫)和耐濕性能，_其穩(wěn)定的化學(xué)物理性能，耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、油脂、酮、醚等侵蝕，能耐王水腐蝕，被譽(yù)為“塑料_”;物理力學(xué)性能好，靜摩擦系數(shù)在塑料中為_(kāi)小，自潤(rùn)滑性能優(yōu)良;不吸水，不被水解;對(duì)氧作用的_其穩(wěn)定性，即抗氧化能力_強(qiáng);阻燃性好，_氧指數(shù)(LOI)高達(dá)95%以上。
1.3、聚苯硫醚(PPS)
PPS有良好的性能，化學(xué)物理穩(wěn)定性好，能耐酸堿腐蝕，與其他高性能濾材相比，價(jià)格不是很高。其一個(gè)主要缺點(diǎn)是抗氧化能力_差，使用壽命受到人們的質(zhì)疑。
1.4、聚酰亞胺(P84)
P84的性能優(yōu)良，是一種公認(rèn)的高性能濾料，但是其耐水解能力_差，此外價(jià)格昂貴。在工程使用上受到_的限制。
國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的P84、PPS、PTFE和玻璃纖維等的性能各有特點(diǎn)，但是綜合看，PTFE的優(yōu)點(diǎn)_突出。例如正常使用溫度，PTFE明顯高，抗酸堿腐蝕性能明顯要好。水泥行業(yè)窯尾等高溫?zé)煔獬龎m目前采用PPS濾料居多，但是其對(duì)氧化劑(例如O2)敏感，抗氧化性能還不夠。而P84則耐水解能力_低。濾料的抗氧化和耐水解在工程實(shí)際使用有_重要的意義。抗氧化是濾料介質(zhì)對(duì)因受氧元素作用可能發(fā)生的氧化可承受能力。對(duì)PPS，在氧過(guò)量的煙氣中，如有大量的氧存在，其能夠攻擊PPS分子中的硫(S)鍵，并與之結(jié)合生成硫氧化物(SOx)，使PPS纖維顏色變深變脆，強(qiáng)度降低。因此，在有_多氧的氣氛中，PPS濾料的使用要謹(jǐn)慎。
以聚縮型聚合體加工成的合成纖維不耐水解，在水泥行業(yè)，特別是機(jī)窯頭尾、烘干裝置的尾氣等，如用P84等_有可能出現(xiàn)水解。所用的濾料不僅要能_、腐蝕，又要能耐水解或抗氧化，或同時(shí)具備。
2、復(fù)合濾料的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用　　PTFE有塑料_的美稱(chēng)，其性能之優(yōu)異已為工程技術(shù)界共識(shí)，在燃煤電站鍋爐、垃圾焚燒、水泥行業(yè)機(jī)窯的煙塵除塵已得到成功應(yīng)用，但是相對(duì)于玻璃纖維價(jià)格_高。玻璃纖維也具有相當(dāng)優(yōu)良的性能，這2種纖維的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性向我們提出了這樣的思路：能否將這2種纖維復(fù)合，以盡可能提高其性價(jià)比。國(guó)外公司已有此種復(fù)合濾料的產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家也進(jìn)行了研發(fā)，并已成功研發(fā)這種具有高性能的復(fù)合纖維，而且性價(jià)比與國(guó)外公司產(chǎn)品相比明顯高。
2.1、PTFE/玻纖復(fù)合濾料
其優(yōu)點(diǎn)：
①PTFE纖維的使用溫度高，長(zhǎng)期使用為260℃，瞬時(shí)能承受280～290℃的高溫，與玻璃纖維的使用溫度大致匹配，即兩者的_性能同時(shí)相得益彰;
②PTFE纖維的橫斷面呈近似六邊形，比表面積增加，_圓形斷面的纖維表面積增加近60%，即此種纖維表面捕集灰塵微粒的效應(yīng)強(qiáng)，可充分提高除塵效率，而玻璃纖維的斷面為圓形，此2種纖維的復(fù)合可避免玻纖圓形斷面的相對(duì)弊端;
③PTFE纖維由于其橫斷面為近似六邊形，且表面不像玻纖那樣光滑，有_好的抱合纏繞力。玻纖表現(xiàn)相對(duì)光滑和圓形橫斷面所帶來(lái)的抱合粘合力_差的缺點(diǎn)得以彌補(bǔ)。當(dāng)然這還要由特定的工藝條件_。玻璃纖維表面還需經(jīng)必要的改性處理;
④PTFE長(zhǎng)纖維與玻纖復(fù)合可以機(jī)織成布，也可以采用_的工藝過(guò)程切斷成短纖維，經(jīng)開(kāi)松、梳理、針刺等多道工藝成氈，_后加工成濾袋。縫紉用線為PTFE縫紉線。
2.2、PTFE微孔薄膜覆膜濾料
PTFE微孔薄膜是一種具有很多微孔，且孔徑可達(dá)亞微米至幾微米的、且_均勻的一種高分子膜。這種膜是由縱橫交錯(cuò)的纖維構(gòu)成的三維結(jié)構(gòu)膜，具有PTFE固有的_優(yōu)異特性。
膜分離技術(shù)是一種新型的分離技術(shù)，其應(yīng)用_廣泛。膜分離技術(shù)既可用于氣相成分分離，也可用于氣固兩相分離，除塵是氣固兩相分離技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。
作為過(guò)濾介質(zhì)，PTFE薄膜_滿足的基本條件是具有多孔性，即有足夠大的空隙率，從而能憑借篩分、攔截、擴(kuò)散和慣性碰撞、以至靜電效應(yīng)等多種捕集機(jī)理實(shí)現(xiàn)氣固分離。分離效率與微孔薄膜的幾何結(jié)構(gòu)、孔徑、固相微粒物性參數(shù)、氣相物性參數(shù)和流動(dòng)特性參數(shù)(包括雷諾數(shù)Re)等多種因素有關(guān)，這一方面已有許多經(jīng)實(shí)際使用效果驗(yàn)證的研究成果發(fā)表。
覆膜濾料能實(shí)現(xiàn)表面過(guò)濾，代替未覆膜濾料的深層過(guò)濾，從而使除塵效率提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，而濾料的阻力可降低15%～25%，是一種當(dāng)之無(wú)愧的_產(chǎn)品。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明，深層過(guò)濾濾料的運(yùn)行阻力隨使用時(shí)間而增加，覆膜濾料的運(yùn)行阻力經(jīng)不長(zhǎng)時(shí)間即保持定長(zhǎng)，盡管初期短時(shí)間其阻力略高于未覆膜濾料(見(jiàn)圖3)，此外覆膜濾料因清灰容易，剝離率高，可降低清灰脈沖頻率，延長(zhǎng)脈沖周期，可節(jié)省脈沖氣用量。此外，脈沖閥是以脈沖累計(jì)使用次數(shù)為其壽命的判斷依據(jù)，脈沖周期的延長(zhǎng)即表明增長(zhǎng)了脈沖閥壽命，增加了除塵器的運(yùn)行可靠性。以上的分析說(shuō)明，覆膜濾料從另一角度節(jié)省袋式除塵器所需的資源和能源，延長(zhǎng)了濾袋壽命，提高了設(shè)備可靠性。
介紹了水泥行業(yè)的爐窯等高溫?zé)煔獬龎m工況對(duì)濾料技術(shù)要求，分析了聚四氟乙烯微孔薄膜與各種針刺氈復(fù)合濾料性能特點(diǎn)。指出聚四氟乙烯微孔薄膜復(fù)合濾料能夠滿足在水泥行業(yè)等高溫腐蝕性煙氣除塵工程的使用要求，具有_為廣闊的應(yīng)用前景。