除尘高温过滤材料的应用及发展趋势

文/ 发布于2017-06-16 浏览次数:706

近年来,高温滤料的发展很快,市场上不仅有国内开发的新滤料,也有国外进口的滤料,品种繁多,性能各异,主要有下述几大类型: (1)高效高性能滤料 高效高性能滤料具有良好的物理、化学性能,收尘率高,粉尘剥离性能好,低压损,使用寿命长。

主要品种有:

1)加厚型膨体玻纤布过滤材料:使用温度可在200℃~260℃之间。

2)各种耐高温纤维滤料:聚酰亚胺纤维(P84)、聚丙硫醚纤维(Ryton)、芳香族聚酰胺纤维(Nomex、Conex)、预氧化碳纤维等分别和玻纤混配复合,制成针刺过滤毡滤料,使用温度在180℃~250℃。

覆膜滤料:表面经覆膜形成光滑面,其除尘机理为微孔筛滤,除尘效率高,对极细的粉尘也十分有效,粉尘剥离性能好。膜的憎水性使潮湿的粉尘也难以粘附,可作为高温除尘用滤料,使用温度在200℃~260℃之间。

超高温滤料 采用此类滤料对工业生产中产生的各类高温烟气过滤不必预先冷却,但滤料价格昂贵,主要用于温度环境十分恶劣的场合,用量很少。

超高温滤料有:

1)金属纤维针刺毡:可在300℃~600℃高温下使用,一般使用温度为450℃。这类纤维毡有不锈钢针刺毡等。

2)高硅氧滤料:这种滤料由一种特殊玻璃纤维制成,可在600℃高温中长期使用,最高使用温度达800℃。

3)陶瓷纤维滤料:此类滤料可在760℃长期使用,最高使用温度可达1000℃。

(3)触媒涂层滤料 触媒涂层滤料是在滤布表面涂复脱氮触媒,使滤料具有除尘与脱氮功能,若与碱性吸收剂并用,还可除去酸性气体,如二氧化硫、氮氧化物等。

常用高温滤料的性能及特点:

3.1 芳香族聚酰胺纤维滤料 美塔斯(Metamax),长期耐温204℃,瞬时耐温240℃;耐酸性、抗水解性稍差,其主要应用于经彻底脱硫的循环流化床锅炉或含硫极低的烟气过滤场合;诺梅克斯(Nomex),耐碱性能很强,耐酸性能中等,是处理180℃~220℃高温腐蚀性气体的良好材料,国外除在各种工业炉窑烟气净化中普遍应用外,在燃煤锅炉烟气净化方面也已取得满意效果;芳砜纶在100℃~270℃范围内可保持良好的纤维尺寸稳定性,并有良好的耐腐蚀性能,国外现已用于260℃以下的烟气净化。

3.2 PPS纤维滤料 长期耐温190℃,瞬时耐温240℃,是一种耐高温、耐酸碱、抗水解性能极好的滤料,具备了作为高性能纤维的各种特点;可抵抗多种酸、碱和氧化剂的化学腐蚀;具有较好的耐水解能力,特别适合在高湿的烟气中使用;典型用途是用于城市垃圾焚烧炉、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式过滤器中,也可用PPS纤维取代其他不耐高温或化学品及不耐潮湿的合成纤维滤料。但是PPS耐氧化性稍差,当烟气含氧量超过15%时,就不能使用该种滤料。

3.3 P84纤维滤料 长期耐温230℃,瞬时耐温260℃;由一种缩聚型聚合物制成,不耐水解;截面呈三叶瓣形,因单纤维表面积增加,能有效地捕集颗粒;是非热塑性纤维,耐受脉冲清灰的磨损能力比玻璃纤维强,因而在要求耐磨性好的工况下可用P84取代玻璃纤维或混合使用;优良的耐酸性和良好的耐碱性使其在燃煤锅炉除尘上得到广泛应用。其抗氧化性能比PPS滤料好,但耐 酸、抗水解性能稍差,耐碱性差,适合在低含硫量的炉窑烟气处理中使用。

3.4 PTFE纤维滤料 长期耐温260℃,瞬时耐温300℃;可在-180℃~260℃的范围内长期使用,在高温下强度保持率高;是目前滤料中耐化学腐蚀性最好的一种滤料,可耐受各种酸碱及强氧化物的腐蚀,水解稳定性和阻燃性都很好;具有较高的过滤效率和良好的清灰性能,即使在温度较高的情况下,表面也只粘附少量的灰尘,具有很高的性价比;突出优点是使用寿命长,在滤袋室工作温度为166℃~204℃的情况下,滤袋寿命可长达6年。适合在各种炉窑特别是电力燃煤锅炉、垃圾焚烧炉上使用。其缺点是抗拉、耐磨、抗折性较差,且价格较高(相当于玻璃纤维滤料的10倍),在国外使用很多,在国内多用于复合滤料中。

3.5 玻璃纤维滤料 长期耐温260℃,瞬时耐温300℃;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;能耐大部分酸(氢氟酸除外)的腐蚀,但室温下的强碱及高温下的中等碱性将侵蚀玻璃;缺点是水汽对玻纤有一定影响,抗折、耐磨性能较差,在高过滤风速、脉冲清灰或清灰剧烈时会降低滤料寿命。

3.6 ePTFE覆膜滤料 以分散聚四氟乙烯树脂为原料制成的微孔膜与各种基材复合而成。长期耐温260℃,瞬时耐温300℃,表面过滤阻力小,粉尘层易剥落;能够迅速有效地截留微米级超细粉尘;由于ePTFE微孔膜表面光滑,不结露,易清灰,清灰后不改变空隙率,因此在覆膜滤料投入运行后,压力损失低且不随使用时间的延长而增大;滤袋使用寿命长。20世纪70-80年代由美国开始研发,现已占全球市场份额的1/3左右。近年来,国内已有数家公司研发成功并获得应用,随着国家对大气污染治理力度的不断加大,高效、低阻、长寿命的聚四氟乙烯微孔薄膜覆合滤料在烟气治理行业中越来越受到重视,该类滤料使用前景广阔。

高温滤料在相关行业的应用及市场前景 4.1 燃煤电厂锅炉 火力发电站由于多使用燃煤锅炉,其所排废气的量大,烟气成分复杂,对大气造成的污染严重。火力电厂燃煤锅炉的烟气是电力行业中最主要的污染源。燃煤电厂的废气主要来源于锅炉燃烧产生的烟气、气力输灰系统中间灰库排气和煤场产生的含尘废气,以及煤场、原煤破碎及煤输送所产生的煤尘。其中,锅炉燃烧产生的烟气量和其所含的污染物排放量远远大于其他废气,是污染治理的重点。 目前,我国燃煤电厂装机容量已达60,132万kW,约占总容量的75.87%。“十一

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