发布日期：2017-12-13 10:29
【摘要】袋式除尘技术的每次革新无一不是从滤料的变革更新开始。O、高风速、低阻力、低价格、耐高温复合型针刺毡是滤料发展的必然趋势。袋式除尘技术会在不同领域中得到更加广泛的应用。
【关键词】袋式除尘技术 滤料 温度
1 袋式除尘技术的发展
袋式除尘技术是一种主要的除尘手段，广泛应用于冶金、铸造、建材、电力等行业。由于袋式除尘器具有除尘效率高、能满足严格排放标准的特点，受到普遍重视，袋式除尘器及相关技术获得了极大的发展与应用。
德国水泥工业80%的废气是通过袋式除尘后净化的，这使水泥粉尘的散失量小于其产量的0.05%。一些传统上使用电除尘器的场所（如水泥厂回转窑尾和冷却机）也开始改造为大型袋式除尘器，原因是袋式除尘器的设备费用往往只有电除尘器的一半，更重要的是，电除尘器的排放浓度很难达到50mg/m3。许多发达O（如美国、加拿大、澳大利亚）在电厂的除尘中，也大量采用袋式除尘器替代电除尘器，使得电厂粉尘的散发量大大降低。
在O，袋式除尘技术在水泥、煤炭、气力输送等行业的应用也得到较大的发展。袋式除尘技术的应用主要取决于滤料的选材。长期以来，制约袋式除尘技术发展的原因是滤料的耐温问题以及过滤风速偏低问题。20世纪80年代中期，随着滤料技术、制造技术、控制技术等相关技术的发展，袋式除尘技术在立窑水泥厂烘干及窑头窑尾、超高功率电弧炉、高炉煤气净化、炭黑厂尾气收集等行业都取得了很大的进步。
2 目前使用的滤料品种
目前用于布袋式除尘器的国产耐高温滤料品种较少，使用纤维的品种集中在玻璃纤维和美塔斯(Metarnax)化学纤维两种原料。滤布的材质主要有：小高炉用的机织玻璃纤维布，为中碱玻璃纤维，一般为后处理，也有用素布的。300m3左右的中型高炉绝大部分使用的为前处理或后处理的下班纤维布，中碱、无碱均有。部分,300m3中型高炉近年来采用首钢设计的高炉煤气净化技术———长袋低压脉冲除尘器，选用的滤料为杜邦———帝人公司的美塔斯针刺过滤毡。大型炼铁高炉(如首钢、太钢)使用的滤料为日本进口的美塔斯针刺毡。上海五钢公司100t/h直流电弧炉使用的滤料为涤纶针刺毡。立窑水泥厂的袋式除尘器使用的滤料为玻璃纤维，结构为膨体纱和连续纤维的，还有Midwesco公司提供的玻璃纤维滤料。
3 滤料的选用原则
滤料通常是以纤维为原料制成的，各种纤维具有不同的理化特性，在满足温度、湿度、强度，以及耐化学稳定性要求方面各有所长。作为滤料用途，必须充分掌握含尘气体的特性，认真对照各种纤维所具有的性能，加以合理选择。
含尘气体的温度是选用滤料的首要因素。按连续工作温度（干态）可把滤料分为三类：低于130℃为常温滤料；130℃～200℃为中温滤料；高于200℃为高温滤料。通常要按连续使用温度选定滤料，对于气体温度激烈波动的工况条件，宜选择安全系数稍大些的，但瞬间峰值温度不得超过滤料的上限温度。对于高温烟气，可以直接选用高温滤料，也可按采取冷却措施后的温度选用中温或常温滤料，选取时通过技术经济分析后确定。能耐200℃以上高温的滤材，除美塔斯和玻璃纤维外，还有恶二唑、聚苯硫醚、聚亚酰胺、聚四氟乙烯、不锈钢纤维等；后几种纤维的耐温性、化学稳定性并不比前两种差，但要从制造加工成本和生产难易程度上加以分析确定。
除温度因素外，还要综合考虑含尘气体的湿度、腐蚀性、可燃性、爆炸性，粉尘形状、粒径大小、附着力和凝聚性，以及根据袋式除尘器的清灰方式来选择滤料。清灰方式也是选择滤料结构品种的主要因素，不同清灰方式的除尘器因清灰能量、除尘滤袋形变特征的不同，需选用不同结构品种的滤料。例如脉冲除尘器为脉动清灰，属于高能清灰，要求滤料强度高、耐磨、耐折、耐冲击，需采用毡类滤料，不宜应用玻纤布和机织布。
针刺毡滤料是相对于纺织滤料的一个进步，具有更高的除尘效率和透气率；通过烧毛或热轧光等表面整理，具有良好的粉尘剥离性能。更主要的是，采用脉冲喷吹的强力清灰的方式，可保证设备阻力处于较低的范围之内。
目前有性能更优的滤料，例如：薄膜滤料、涂层滤料等，诚然可以获得更高的除尘效率和过滤风速、更低的设备阻力、更长的使用寿命，但价格较贵。薄膜滤料通常只在回收贵重物料或净化要求特别高的场合，才值得使用，即使在发达O和地区，其市场占有率也不高。因此毡类滤料在今后很长一段时期内将成为过滤材料的主流产品。
4 毡类滤料在应用中存在的问题
长袋低压脉冲除尘器经过实践证明，具有滤速高，清灰效果好、滤袋寿命长、设备简单、故障少、操作维护方便等优点，完全可以取代大布袋反吹风除尘系统。但目前所使用的两种毡类滤料均存在不同缺点，还不是O理想的滤料。
美塔斯针刺毡的使用寿命长，但价格较贵，耐温在220℃左右，对现场操作水平和温度水平均要求较高。玻纤毡滤袋虽耐温波动范围较大，但价格便宜，但同美塔斯针刺毡相比，运行阻力高、耐磨和耐折性差、使用寿命短。二者的综合使用成本相差不太大，对比之下，前者性能好，价格也高；后者性能差，价格也低。
5 新型的耐高温滤料
近年来，O几家大的滤布生产厂家，在玻纤毡的基础上研制开发了氟美斯耐高温过滤布袋的系列产品，部分产品已批量投放市场。其中O适合高炉煤气净化使用的耐高温过滤毡为FMS9806型，它是P84与玻纤的复合产品，耐温为260℃，透气性好于玻纤毡，价格与玻纤毡差距不大。此滤毡抱合更牢固，耐磨、耐折，并可以达到化纤毡的寿命。因P84纤维的截面不是圆柱型，为无规则形截面，因此具有更大的表面积，其产品过滤效果更佳，是今后很有发展前景的价廉物美的新型滤料。表为玻纤毡、美塔斯毡、氟美斯三种产品主要性能比较表。
从表中看出，氟美斯毡的强度较好；断裂伸长率仅为6%～9%，大大低于常规合成纤维滤料；透气性好于玻纤毡，略低于美塔斯毡；静态除尘率在325目标准粉尘状态下达到99.99%，过滤效率完全可以达到高炉煤气净化的要求。
氟美斯过滤毡，在韶关冶炼厂应用效果很好，寿命达9个月～10个月，比玻纤毡寿命长6个月～7个月；在盘锦天然气化肥厂应用，在300℃烟气条件下，使用寿命达6个月；在蒙西水泥有限公司，应用于4m/min的高过滤风速除尘器中，有时温度还超标，目前使用寿命已超过半年。综合以上实践证明，在高炉煤气净化中，氟美斯过滤毡的使用寿命与玻纤毡相比，可提高0.5倍～2倍。
6 高炉煤气净化用布袋及滤料的发展趋势
近年来，随着我国工业的飞速发展，工业粉尘对大气的污染在加重，排放标准日益严格，因而对滤料提出了更高的要求。滤料是布袋除尘器的心脏，每次袋式除尘技术的革新无一不是从滤料的变革更新开始的。O、高风速、低阻力、低价格、耐高温复合型针刺毡是滤料发展的必然趋势。氟美斯过滤毡滤料将应用于大型袋式除尘器。
长袋低压脉冲除尘器因其过滤风速高、投资节省、操作运行方便，仍将在一段时间内成为袋式除尘器的主力机型。反吹风布袋除尘器因占地面积大、过滤风速低、投资规模大，将处于逐步淘汰的局面。大型袋式除尘设备过滤风速低，属低能清灰，易于保护布袋，可保证除尘器稳定地运行，它仍是某些领域的主要净化设备，只是使用的滤料在提高过滤精度和滤料强度、降低运行阻力、防止渗漏及降低布袋伸长率等方面还会不断地改进。
