【技术】高温烟气除尘用纤维滤料技术全解-第3页-undefined

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3.1 P84

聚酰亚胺即P84。可在260℃以下连续使用，瞬时温度可达280℃。P84纤维具有不规则的叶片状截面，比一般圆形截面增加了80%的表面积，叶片状的横截面使P84纤维具有两大优点。一是纤维的表面积大，因而具有较强的阻尘与捕尘能力，大大提高了过滤效率。二是不规则的纤维截面因其内应力大小不同，分布不均匀，使纤维自然卷曲，导致纤维之间具有较强的抱合力和缠结力。而圆形截面的纤维(如玻璃纤维)不能自然弯曲，呈棒状，纤维之间的抱合力与缠结力几乎为零。虽然PTFE纤维也和P84纤维有类似的性能，但其价格要比P84纤维高出许多，并且P84纤维有较高的使用温度260℃。

P84纤维在国外独家生产，处垄断状态，45万元人民币/吨，有条件耐腐蚀。大多采用掺混使用。P84纤维制成的滤布。因为其纤维特性，粉尘不会渗进滤布，可减少压力降同时，剥离性能也好，这在水泥厂、热式焚化炉、电石厂等需要处理大量粉尘的场所，非常适合。燃烧烟道废气、煤炉、水泥窑或沥青厂中的过滤用布使用P84纤维最为成功，表面系数大于其他纤维，使其在压力差很小时，过滤效率也很高。尤其是P84纤维和玻纤进行复合，两种材料优点都得到发挥，加入比例，因工况而定，其产品将会得到较大验证，而且在受控条件和标准条件下的实验室测试中也得到证实。空气按1.6m/min的流速进入非织造布，经过100h，以P84为原料的过滤毡在不同压差条件下，过滤性能明显优异，从而可减少脉动清洁循环次数，降低了能耗，也减少了风机能耗。

但用P84纤维制成的滤袋要注意以下几点：

1)废气进入滤袋前，最好进行脱硫处理。

2)氮氧化合物含量NOx<600mg/ Nm³。

3)硫氧化物含量Sox<600 mg/ Nm³。

4)含氧量O2 <22%，含水H2 O <35%。符合上述条件的P84聚硫亚胺制成的滤袋的优点将得到突出的发挥，使用寿命和排放浓度都会达到理想的效果。

P84价格在40万元/吨左右，价格不菲。

3.2 PTFE

聚四氟乙烯英名Poly(tetrafluoroethylene)，简称PTFE。PTFE是全氟化直链高聚物。它由四氟乙烯单体(TFF)聚合制得。其聚介方法包括本体聚合和乳液聚合。PTFF纤维生产前，PTFF树脂简称分散乳液和分散树脂。PTFF棕色纤维即用PTFF乳液纺丝法所得，PTFF白色纤维即用乳液聚合成固体树脂，再加工所得。PTFF熔点327℃，连续工作温度可达到280℃。瞬间耐温可达300℃。PTFE有许多不同的纺纱工艺过程，常见有三种即matrix spinning process、split-peel process和paste extrusion process三种工艺。优秀的耐高温和耐腐蚀性能使其成为垃圾焚烧高温烟气各领域理想的过滤材料。纤维具有低摩擦性，难燃性及良好的绝缘盒隔热性。可承受各种强氧化物的氧化腐蚀。FTFE纤维不容易发生水解反应。捕集效率高、不容易积尘。即使在温度较高、含尘浓度较大的情况下。表面也只粘附少量的灰尘。清灰性能较好。

PTFE因为其炭-炭和炭-氟共价的独一无二的结构和复合属性，决定了其优良的属性，但是其最大的劣势是当触及硬质表面时，PTFE表现出很强的摩擦系数。但是当烟气压力增大时候，过滤材料单摩擦系数显著减少，依次，生产PTFE复合材料时，必须选好合适的辅助复合材料。

因此，利用PTFE生产成梯度复合针刺毡滤料。选用PTFE梯度复合针刺毡滤料需注意以下几点：

1) 对PTFE纤维进行分级，生成不同细度纤维用于生产梯度复合针刺毡滤料;

2) 对180～200℃高温烟气时抗化学腐蚀能力下降和对于60～120℃低温烟气中气体结露损害，使用P84纤维、PPS纤维复合需注意工况参数变化;

3) 针对180～200℃高温烟气，作为降低成本的措施可以适量采用玻璃纤维，但不得用于滤料表层;

4) 可以采用PTFE纤维与其它耐高温耐腐蚀纤维组成复合过滤层，但要注意PTFE滤袋废弃物回收处理。

PTFE覆膜滤料是由美国戈尔公司最先开发出来的新型复合滤料。覆膜滤料表面所覆的是膨体聚四氟乙烯(ePTFE)微孔薄膜，孔径小到1～2μm以下，基底可以是PTFE纤维、玻璃纤维(GF)等制成的针刺毡或机织布。滤料覆膜后当量孔径变小，因而不需要形成粉尘层，只依靠自身的捕尘功能即可有良好的捕尘效果，同时可控制粉尘进入滤料深处，防止滤料被堵塞。另外，覆膜滤料表面动摩擦系数减小，提高了清灰性能，滤料滤膜有助于提高自身的疏水性，可防止滤料因结露造成滤袋结垢。

因此，PTFE覆膜滤料可以解决许多过滤材料无法克服的问题，具有相应优势：过滤效率高，其滤袋更换时间久、使用寿命长，清灰容易，运行费用低，特别是应用在处理含油含水等特殊烟气的工艺上。

但PTFE纤维售价在52万元/吨。适用范围的经济成本太高。所以对PTFE纤维国产化的一个趋势是把成本降下来。

原标题：高温烟气除尘用纤维滤料技术

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