高溫過(guò)濾材料的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)
摘要:綜述了國(guó)內(nèi)外高溫濾料的研究和發(fā)展情況，介紹了各種高溫濾料的性能及其在相關(guān)行業(yè)的應(yīng)用狀況，分析了高溫濾料的市場(chǎng)前景和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:耐高溫,過(guò)濾材料,纖維,袋式除塵器
1 前言
當(dāng)前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)已進(jìn)入高速發(fā)展階段，以資源、能源消耗性為主的重工業(yè)（電力、建材、冶金、化工等）迅速發(fā)展，我國(guó)已成為世界第一大鋼鐵、水泥、煤炭、化纖生產(chǎn)國(guó)；第二大電力、有色金屬、化肥生產(chǎn)國(guó)。2008年，我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量突破5億噸，約占全球產(chǎn)量的40%，連續(xù)23年居世界第1位；水泥產(chǎn)量13.9億噸，約占全球產(chǎn)量的1/2，連續(xù)24年居世界第1位；火電發(fā)電量27,793億千瓦時(shí)，僅次于美國(guó)，居世界第2位。上述高耗能、高污染產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，由于空氣、水以及工業(yè)等環(huán)境污染帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失每年在1000億元以上，我國(guó)“十五”期間用于環(huán)境保護(hù)的投資為GDP的2.2%。我國(guó)近年來(lái)廢氣中主要污染物排放量見(jiàn)表1。
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重工業(yè)排放的大氣污染物以高溫?zé)煔鉃橹饕卣，煙塵類(lèi)顆粒物為主要控制對(duì)象之一。作為控制總量法規(guī)，國(guó)家對(duì)工業(yè)領(lǐng)域的各類(lèi)鍋爐、爐窯制定的排放值陸續(xù)進(jìn)行修訂，嚴(yán)格要求其降低排放量。由于袋式除塵技術(shù)能使煙氣出口煙塵濃度小于30mg/m3，高溫?zé)煔馀欧趴刂萍夹g(shù)已由電除塵技術(shù)逐步轉(zhuǎn)變到以袋式除塵技術(shù)為主。
袋式除塵器是治理大氣污染的高效除塵設(shè)備，主要優(yōu)點(diǎn)是：不受粉塵種類(lèi)、粒徑大小以及粉塵濃度（可高至≥1000g/m3）、比電阻的限制；除塵效率可穩(wěn)定達(dá)到99.5%～99.99%，排放濃度＜30mg/m3，甚至＜5mg/m3；可有耐常溫80℃～130℃、耐高溫180℃～260℃、耐腐蝕、拒水防油、防燃防爆、長(zhǎng)壽命（1.5～4年）等不同性能的各種濾料供選擇；處理風(fēng)量大，占地面積小，能適應(yīng)工藝負(fù)荷變化和風(fēng)量的波動(dòng)；可不停機(jī)而分室停風(fēng)進(jìn)行維修換袋；可利用原有的電除塵器、效率較低的袋式除塵器的殼體，改造成為新的高效袋式除塵器；結(jié)構(gòu)較電除塵器簡(jiǎn)單，一次性投資較低，可靈活分室，模塊式布置。
袋式除塵器的缺點(diǎn)是：要求控制煙氣的溫度在濾袋所能承受的范圍內(nèi)，以防止超高溫或酸結(jié)露損傷濾袋，防止水結(jié)露糊袋；袋除塵器本體阻力較電除塵器大，一般為1000～1500Pa，最大為2000Pa；濾料壽命一般為1～3年，每隔數(shù)年就需更換濾袋。
在化學(xué)、石油、冶金、電力、水泥等工業(yè)生產(chǎn)中，會(huì)產(chǎn)生大量的高溫含塵氣體，涉及含塵氣體在高溫下直接凈化除塵和應(yīng)用的領(lǐng)域十分廣泛。
以前高溫?zé)焿m的治理主要是采用電除塵器，但隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，特別是近年來(lái)國(guó)家對(duì)煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)提高，出口濃度指標(biāo)為50～100mg/m3，有的地方要求排放濃度＜50mg/m3，甚至20～30mg／m3，而電除塵器已難以達(dá)到，從而推動(dòng)了袋式除塵器的應(yīng)用。
近10年來(lái)，袋式除塵技術(shù)發(fā)展迅速，過(guò)去在應(yīng)用中遇到的耐高溫、耐腐蝕、抗結(jié)露、抗靜電過(guò)濾材料的許多技術(shù)難題已逐步得到解決，袋式除塵技術(shù)和產(chǎn)品已完全可以滿(mǎn)足當(dāng)前國(guó)內(nèi)冶金、建材、化工、電力等行業(yè)處理各類(lèi)性質(zhì)煙氣的需要。
高溫氣體介質(zhì)過(guò)濾除塵技術(shù)的核心是高溫濾料。濾料是袋式除塵器的關(guān)鍵材料，其優(yōu)劣直接關(guān)系到除塵器性能，一般應(yīng)滿(mǎn)足以下條件：結(jié)構(gòu)合理，粉塵捕集率高；剝離性能好，易清灰，不易結(jié)垢；透氣性適宜，阻力低；具有足夠的強(qiáng)度，尺寸穩(wěn)定性好；具有良好的耐溫、耐化學(xué)腐蝕、耐氧化、抗水解和適應(yīng)性廣等性能；原料來(lái)源廣泛，性能穩(wěn)定可靠；價(jià)格低，壽命長(zhǎng)。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《袋式除塵器用濾料及濾袋技術(shù)條件》(GB12625-2007）及環(huán)保產(chǎn)品認(rèn)定條件《袋式除塵器用濾料》（HCRJ042-1999）中對(duì)濾料、濾袋的設(shè)計(jì)、加工、性能指標(biāo)和檢驗(yàn)方法等分別提出了技術(shù)要求。
本文綜述了國(guó)內(nèi)外高溫濾料的研究和發(fā)展情況，對(duì)其性能及其在相關(guān)行業(yè)中的應(yīng)用情況進(jìn)行了總結(jié)，分析了其市場(chǎng)前景和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。
2 高溫濾料的研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 高溫濾料的研究和開(kāi)發(fā)進(jìn)展
纖維過(guò)濾最早出現(xiàn)在我國(guó)，源于中國(guó)古代的紡織技術(shù)。隨著西方工業(yè)的發(fā)展，特別是合成纖維的出現(xiàn)，作為過(guò)濾煙塵的纖維過(guò)濾材料，不再靠單純的紡織工藝提高濾料的性能，而是引入了物理和化學(xué)的加工、處理方法，使濾料的強(qiáng)度、耐熱、耐腐、透氣、阻燃等性能顯著提高，價(jià)格更加低廉，品種日趨多樣化。到20世紀(jì)80年代，歐美研制出一些性能更加優(yōu)越的纖維濾料，如美國(guó)戈?duì)柟旧a(chǎn)的聚四氟乙烯（特氟隆，PTFE）覆膜濾料能夠高效地捕集亞微米粒子；由美國(guó)唐納森公司研發(fā)的褶皺濾料過(guò)濾面積比普通濾料大許多倍，而今已經(jīng)能夠過(guò)濾數(shù)百攝氏度的高溫?zé)煔。纖維濾料發(fā)展到今天，不僅可以接近100%地過(guò)濾超細(xì)粒子，而且可以過(guò)濾高溫甚至粘性較高或濕度較大的煙塵。
我國(guó)的濾料和袋式除塵技術(shù)是同步發(fā)展的。70年代開(kāi)發(fā)了玻璃纖維機(jī)織濾料、208滌綸絨布、729聚酯機(jī)織濾料。80年代初，隨著非織造布的發(fā)展，又研制成功了合成纖維針刺氈，使袋式除塵器的除塵效果提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)；之后，又研制成功了芳砜綸針刺氈濾料，可耐溫210℃，并應(yīng)用于鋼鐵、有色、炭黑等工業(yè)的高溫?zé)煔馓幚恚环漓o電、耐高溫、抗腐蝕、防油防水等合成纖維針刺氈產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)基本滿(mǎn)足了除塵的需求。90年代后期，我國(guó)又開(kāi)發(fā)了聚四氟乙烯微孔覆膜濾料，實(shí)現(xiàn)了表面過(guò)濾，達(dá)到高效低阻的效果。目前我國(guó)已能生產(chǎn)玻纖機(jī)織布、常溫化纖針刺氈、防靜電針刺氈、防油防水針刺氈、耐高溫耐腐蝕針刺氈、各種玻纖濾料及聚四氟乙烯覆膜濾料等。同時(shí)，布袋縫制技術(shù)水平也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，有的已達(dá)到國(guó)外先進(jìn)水平。
但目前，我國(guó)耐高溫纖維的研制仍處于初級(jí)階段，國(guó)產(chǎn)的耐高溫合成纖維較少，多數(shù)依賴(lài)進(jìn)口。目前用于高爐煤氣凈化的國(guó)產(chǎn)耐高溫濾料品種較少，使用纖維的品種只集中在玻璃纖維和間位芳綸兩種原料上。在我國(guó)水泥、電力、鋼鐵、垃圾焚燒等行業(yè)除塵應(yīng)用的P84（聚酰亞胺）纖維全球只有奧地利的1家公司生產(chǎn)，價(jià)格昂貴。PPS（聚苯硫醚）纖維過(guò)去只有日本 2 家公司生產(chǎn)，2007年美國(guó)也有 1 家公司開(kāi)始生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)現(xiàn)已能批量生產(chǎn)，使PPS纖維價(jià)格略有下降。PTFE纖維過(guò)去只有奧地利和日本的2家公司批量生產(chǎn)，價(jià)位很高，目前國(guó)內(nèi)已有公司生產(chǎn)該產(chǎn)品，在垃圾焚燒爐袋式除塵器和火電廠燃煤鍋爐袋式除塵器上都有應(yīng)用，并取得了良好的業(yè)績(jī)。高端濾料市場(chǎng)不管是火電廠用的PPS濾料，還是水泥廠用的P84濾料、玻纖覆膜濾料，垃圾焚燒爐用的P84濾料、PTFE濾料、玻纖覆膜濾料等附加值比較高的濾料，主要還是為美國(guó)和歐洲一些國(guó)家的濾料公司所壟斷，在新建的大型項(xiàng)目上更是如此。
2.2 近年來(lái)新開(kāi)發(fā)的高溫濾料
在袋式除塵器的應(yīng)用中，經(jīng)常遇到處理高溫?zé)煔獾膱?chǎng)合，如水泥工業(yè)窯頭窯尾煙氣、鋼鐵工業(yè)中的高爐煤氣、火電廠燃煤鍋爐煙氣、垃圾焚燒煙氣等。將高溫?zé)煔膺M(jìn)行高效除塵，對(duì)節(jié)能降耗、保護(hù)環(huán)境具有重大意義。但高溫?zé)煔獬龎m也對(duì)濾料、除塵器提出了更高的要求。
近年來(lái)，高溫濾料的發(fā)展很快，市場(chǎng)上不僅有國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的新濾料，也有國(guó)外進(jìn)口的濾料，品種繁多，性能各異，主要有下述幾大類(lèi)型：
（1）高效高性能濾料
高效高性能濾料具有良好的物理、化學(xué)性能，收塵率高，粉塵剝離性能好，低壓損，使用壽命長(zhǎng)。主要品種有：
1）加厚型膨體玻纖布過(guò)濾材料：使用溫度可在200℃～260℃之間。
2）各種耐高溫纖維濾料：聚酰亞胺纖維（P84）、聚丙硫醚纖維（Ryton）、芳香族聚酰胺纖維（Nomex、Conex）、預(yù)氧化碳纖維等分別和玻纖混配復(fù)合，制成針刺過(guò)濾氈濾料，使用溫度在180℃～250℃。覆膜濾料：表面經(jīng)覆膜形成光滑面，其除塵機(jī)理為微孔篩濾，除塵效率高，對(duì)極細(xì)的粉塵也十分有效，粉塵剝離性能好。膜的憎水性使潮濕的粉塵也難以粘附，可作為高溫除塵用濾料，使用溫度在200℃～260℃之間。
（2）超高溫濾料
采用此類(lèi)濾料對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的各類(lèi)高溫?zé)煔膺^(guò)濾不必預(yù)先冷卻，但濾料價(jià)格昂貴，主要用于溫度環(huán)境十分惡劣的場(chǎng)合，用量很少。超高溫濾料有：
1）金屬纖維針刺氈：可在300℃～600℃高溫下使用，一般使用溫度為450℃。這類(lèi)纖維氈有不銹鋼針刺氈等。
2）高硅氧濾料：這種濾料由一種特殊玻璃纖維制成，可在600℃高溫中長(zhǎng)期使用，最高使用溫度達(dá)800℃。
3）陶瓷纖維濾料：此類(lèi)濾料可在760℃長(zhǎng)期使用，最高使用溫度可達(dá)1000℃。
（3）觸媒涂層濾料
觸媒涂層濾料是在濾布表面涂復(fù)脫氮觸媒，使濾料具有除塵與脫氮功能，若與堿性吸收劑并用，還可除去酸性氣體，如二氧化硫、氮氧化物等。
3 常用高溫濾料的性能及特點(diǎn)
3.1 芳香族聚酰胺纖維濾料
美塔斯（Metamax），長(zhǎng)期耐溫204℃，瞬時(shí)耐溫240℃；耐酸性、抗水解性稍差，其主要應(yīng)用于經(jīng)徹底脫硫的循環(huán)流化床鍋爐或含硫極低的煙氣過(guò)濾場(chǎng)合；諾梅克斯（Nomex），耐堿性能很強(qiáng)，耐酸性能中等，是處理180℃～220℃高溫腐蝕性氣體的良好材料，國(guó)外除在各種工業(yè)爐窯煙氣凈化中普遍應(yīng)用外，在燃煤鍋爐煙氣凈化方面也已取得滿(mǎn)意效果；芳砜綸在100℃～270℃范圍內(nèi)可保持良好的纖維尺寸穩(wěn)定性，并有良好的耐腐蝕性能，國(guó)外現(xiàn)已用于260℃以下的煙氣凈化。
3.2 PPS纖維濾料
長(zhǎng)期耐溫190℃，瞬時(shí)耐溫240℃，是一種耐高溫、耐酸堿、抗水解性能極好的濾料，具備了作為高性能纖維的各種特點(diǎn)；可抵抗多種酸、堿和氧化劑的化學(xué)腐蝕；具有較好的耐水解能力，特別適合在高濕的煙氣中使用；典型用途是用于城市垃圾焚燒爐、公用工程鍋爐、燃煤鍋爐、醫(yī)院焚燒爐、熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐上的脈沖袋式過(guò)濾器中，也可用PPS纖維取代其他不耐高溫或化學(xué)品及不耐潮濕的合成纖維濾料。但是PPS耐氧化性稍差，當(dāng)煙氣含氧量超過(guò)15%時(shí)，就不能使用該種濾料。
3.3 P84纖維濾料
長(zhǎng)期耐溫230℃，瞬時(shí)耐溫260℃；由一種縮聚型聚合物制成，不耐水解；截面呈三葉瓣形，因單纖維表面積增加，能有效地捕集顆粒；是非熱塑性纖維，耐受脈沖清灰的磨損能力比玻璃纖維強(qiáng)，因而在要求耐磨性好的工況下可用P84取代玻璃纖維或混合使用；優(yōu)良的耐酸性和良好的耐堿性使其在燃煤鍋爐除塵上得到廣泛應(yīng)用。其抗氧化性能比PPS濾料好，但耐酸、抗水解性能稍差，耐堿性差，適合在低含硫量的爐窯煙氣處理中使用。
3.4 PTFE纖維濾料
長(zhǎng)期耐溫260℃，瞬時(shí)耐溫300℃；可在-180℃～260℃的范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用，在高溫下強(qiáng)度保持率高；是目前濾料中耐化學(xué)腐蝕性最好的一種濾料，可耐受各種酸堿及強(qiáng)氧化物的腐蝕，水解穩(wěn)定性和阻燃性都很好；具有較高的過(guò)濾效率和良好的清灰性能，即使在溫度較高的情況下，表面也只粘附少量的灰塵，具有很高的性?xún)r(jià)比；突出優(yōu)點(diǎn)是使用壽命長(zhǎng)，在濾袋室工作溫度為166℃～204℃的情況下，濾袋壽命可長(zhǎng)達(dá)6年。適合在各種爐窯特別是電力燃煤鍋爐、垃圾焚燒爐上使用。其缺點(diǎn)是抗拉、耐磨、抗折性較差，且價(jià)格較高（相當(dāng)于玻璃纖維濾料的10倍），在國(guó)外使用很多，在國(guó)內(nèi)多用于復(fù)合濾料中。
3.5 玻璃纖維濾料
長(zhǎng)期耐溫260℃，瞬時(shí)耐溫300℃；具有突出的尺寸穩(wěn)定性，拉伸斷裂強(qiáng)度高，耐腐蝕性強(qiáng)，表面光滑，憎水透氣，容易清灰，化學(xué)穩(wěn)定性好；能耐大部分酸（氫氟酸除外）的腐蝕，但室溫下的強(qiáng)堿及高溫下的中等堿性將侵蝕玻璃；缺點(diǎn)是水汽對(duì)玻纖有一定影響，抗折、耐磨性能較差，在高過(guò)濾風(fēng)速、脈沖清灰或清灰劇烈時(shí)會(huì)降低濾料壽命。
3.6 ePTFE覆膜濾料
以分散聚四氟乙烯樹(shù)脂為原料制成的微孔膜與各種基材復(fù)合而成。長(zhǎng)期耐溫260℃，瞬時(shí)耐溫300℃，表面過(guò)濾阻力小，粉塵層易剝落；能夠迅速有效地截留微米級(jí)超細(xì)粉塵；由于ePTFE微孔膜表面光滑，不結(jié)露，易清灰，清灰后不改變空隙率，因此在覆膜濾料投入運(yùn)行后，壓力損失低且不隨使用時(shí)間的延長(zhǎng)而增大；濾袋使用壽命長(zhǎng)。20世紀(jì)70-80年代由美國(guó)開(kāi)始研發(fā)，現(xiàn)已占全球市場(chǎng)份額的1/3左右。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)已有數(shù)家公司研發(fā)成功并獲得應(yīng)用，隨著國(guó)家對(duì)大氣污染治理力度的不斷加大，高效、低阻、長(zhǎng)壽命的聚四氟乙烯微孔薄膜覆合濾料在煙氣治理行業(yè)中越來(lái)越受到重視，該類(lèi)濾料使用前景廣闊。
幾種常見(jiàn)高溫濾料主要性能比較見(jiàn)表2。
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4 高溫濾料在相關(guān)行業(yè)的應(yīng)用及市場(chǎng)前景
4.1 燃煤電廠鍋爐
火力發(fā)電站由于多使用燃煤鍋爐，其所排廢氣的量大，煙氣成分復(fù)雜，對(duì)大氣造成的污染嚴(yán)重。火力電廠燃煤鍋爐的煙氣是電力行業(yè)中最主要的污染源。燃煤電廠的廢氣主要來(lái)源于鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣、氣力輸灰系統(tǒng)中間灰?guī)炫艢夂兔簣?chǎng)產(chǎn)生的含塵廢氣，以及煤場(chǎng)、原煤破碎及煤輸送所產(chǎn)生的煤塵。其中，鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣量和其所含的污染物排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他廢氣，是污染治理的重點(diǎn)。
目前，我國(guó)燃煤電廠裝機(jī)容量已達(dá)60,132萬(wàn)kW，約占總?cè)萘康?5.87%。“十一五”規(guī)劃提出，為適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，到2020年全國(guó)燃煤發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到60萬(wàn)MW。為了減輕由于燃煤電廠的發(fā)展帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，我國(guó)提高了電廠鍋爐煙塵的排放標(biāo)準(zhǔn)。這一要求給高溫袋式除塵器處理鍋爐煙塵帶來(lái)機(jī)遇，近幾年國(guó)內(nèi)部分電廠鍋爐陸續(xù)使用了袋式除塵器，對(duì)濾料的要求是耐溫180℃～200℃，抗氧化、耐腐蝕。
燃煤電廠鍋爐選擇濾料時(shí)應(yīng)考慮其耐溫、耐酸堿、耐氧化和耐水解等問(wèn)題。濾袋應(yīng)使用在高于酸露點(diǎn)10℃、低于許可溫度的范圍內(nèi)。濾料應(yīng)使用針刺氈，厚度以530～550g/m2為宜。選用濾料時(shí)應(yīng)根據(jù)用戶(hù)具體情況綜合考慮確定。國(guó)外使用較為成功的濾料有：Dralon、Ryton、Tefom、Nomex，此外，也有P84、玻纖、Atefaire、Dayex等濾料供選擇。國(guó)內(nèi)常用的濾料有：PPS濾料及PPS與其他纖維的復(fù)合濾料等。
4.2 鋼鐵工業(yè)
鋼鐵工業(yè)中高溫爐窯眾多,節(jié)能降耗、保護(hù)環(huán)境是其可持續(xù)發(fā)展的重要任務(wù)之一。轉(zhuǎn)爐、高爐、焦?fàn)t煤氣的干法凈化不僅可顯著降低環(huán)境污染，還可大幅度提高煤氣的熱值，節(jié)省能源。據(jù)估算,與濕法除塵相比可提高熱值20%左右，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益。
而隨著除塵技術(shù)的進(jìn)步，燒結(jié)煙氣使用高溫袋式除塵器也將變成可能。鋼鐵工業(yè)中不同的爐窯對(duì)濾料的耐溫要求也各異，如高爐、轉(zhuǎn)爐煤氣除塵用濾料要求耐溫達(dá)到300℃以上，但對(duì)濾料的其他要求相對(duì)較低；燒結(jié)煙氣對(duì)濾料的要求是耐溫150℃～200℃即可，但要求要有較強(qiáng)的耐磨性和耐腐蝕性。鋼鐵工業(yè)對(duì)高溫濾料需求的空間很大，且技術(shù)要求也相對(duì)較高。
高爐煤氣干法除塵有其特殊性：一是用于煤氣除塵，凈化度要求很高；二是灰量多，粉塵粘而細(xì)；三是高溫凈化。國(guó)內(nèi)較為常用的濾料有：諾梅克斯、玻璃纖維/P84復(fù)合針刺氈、純玻纖濾料等。
4.3 水泥工業(yè)
水泥工業(yè)的粉塵污染在工業(yè)領(lǐng)域中占2/3。為改變粉塵污染，水泥工業(yè)應(yīng)淘汰落后設(shè)備、上大改小，并應(yīng)大量采用袋式除塵器。不少企業(yè)為了滿(mǎn)足新的水泥工業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)，將原來(lái)窯頭、窯尾的電除塵器改造成高溫袋式除塵器，取得了明顯效果。
新型干法窯窯尾收塵選用的濾料，必須滿(mǎn)足耐高溫、耐化學(xué)腐蝕、疏水、易清灰等要求，玻纖系列濾料使用較普遍。反吹風(fēng)清灰類(lèi)收塵器多采用玻纖織布或玻纖膨體紗類(lèi)濾料，它們具有低價(jià)優(yōu)勢(shì)。近幾年窯尾袋除塵器大部分采用玻纖覆膜濾料，部分采用玻纖/P84復(fù)合針刺氈或Nomex+RH。在選擇濾料時(shí)，首先要注意煙氣特性對(duì)濾料性能的影響，主要考慮煙氣的溫度、濕度、腐蝕性以及氧化劑等因素。除了煙氣特性外，粉塵濃度、除塵效率、阻力、粉塵剝離率也影響著濾料的選擇；同時(shí)，濾料經(jīng)向緯向斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率也是需要考慮的重要因素。
4.4 城市垃圾焚燒爐
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，近幾年國(guó)內(nèi)各地將陸續(xù)建設(shè)垃圾焚燒廠，僅北京在2008年就建設(shè)了日處理能力2000噸左右的垃圾處理廠4～5座。所有的垃圾焚燒爐都是采用袋式除塵器和高溫濾料除塵，日處理能力2000噸的垃圾焚燒廠需要采用總過(guò)濾面積為8000～10,000m2的除塵器。焚燒爐采用的過(guò)濾材料多為P84、PTFE及復(fù)合濾料，其耐溫要求多在150℃左右，對(duì)耐酸、堿腐蝕要求較高。
5 高溫濾料的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
隨著環(huán)境保護(hù)的要求日益提高，袋式除塵器對(duì)濾料的過(guò)濾效率、使用壽命的要求也越來(lái)越高，高溫濾料技術(shù)將圍繞材質(zhì)、織物結(jié)構(gòu)、表面處理等方面不斷發(fā)展。
（1）高溫濾料將隨著除塵器等相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展，提高過(guò)濾負(fù)荷是袋式除塵器的發(fā)展方向
過(guò)濾負(fù)荷大則過(guò)濾面積減少，除塵系統(tǒng)的一次性投資也相應(yīng)減少，因此提高過(guò)濾負(fù)荷是袋式除塵器的發(fā)展方向。從過(guò)濾負(fù)荷看，普通玻璃纖維的過(guò)濾負(fù)荷一般為30～40m3/m2·h，過(guò)高則會(huì)導(dǎo)致過(guò)濾效率下降，排放濃度超標(biāo)；玻璃纖維膨體紗過(guò)濾布的過(guò)濾負(fù)荷可提高30％，達(dá)到40～50m3/m2·h；玻璃纖維針刺氈的過(guò)濾負(fù)荷可達(dá)到50～60m3/m2·h，玻纖覆膜濾料的過(guò)濾負(fù)荷可達(dá)60m3/m2·h以上。
（2）作為新一代高效濾料的覆膜濾料將在不斷完善基礎(chǔ)上獲得更加廣泛的應(yīng)用
覆膜過(guò)濾技術(shù)即表面過(guò)濾技術(shù)，是在濾料表面構(gòu)造一層微孔膜態(tài)物。它依賴(lài)于成型膜的致密度以及附著在膜表面的粉塵層過(guò)濾微米數(shù)量級(jí)及其以上粒徑的顆粒物。該膜態(tài)物本身具有耐水、耐油、耐腐蝕、透氣性好、透氣量高、微粒過(guò)濾等物理特性，擴(kuò)大了袋式除塵器的使用范圍。覆膜濾料的微孔結(jié)構(gòu)濾塵效率極高，比普通的濾料提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)，可滿(mǎn)足嚴(yán)格的排放要求，特別是對(duì)人體可吸入性粉塵（<5μm）同樣有很好的過(guò)濾效果。
（3）各種復(fù)合濾料制造技術(shù)將有效地推動(dòng)高溫濾料的系列化和多功能化，適應(yīng)不同工況需求
復(fù)合濾料是指采用兩種以上方法制成或由兩種以上材料復(fù)合而成的濾料，主要體現(xiàn)在以下方面：
1）纖維材料復(fù)合
主要是將化學(xué)纖維和玻璃纖維進(jìn)行復(fù)合，并進(jìn)行特殊的化學(xué)處理。發(fā)揮了兩種或兩種以上纖維的優(yōu)點(diǎn)，克服了化學(xué)纖維不耐高溫、玻璃纖維不耐折的缺點(diǎn)，是價(jià)廉物美的耐高溫濾料新品種。復(fù)合濾料的開(kāi)發(fā)立足于市場(chǎng)的需求，針對(duì)各行業(yè)的實(shí)際工況精心設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足客戶(hù)的要求，彌補(bǔ)了合成纖維性能之間的空白，更適合我國(guó)的實(shí)際情況。
2）漸進(jìn)式濾料
是指濾料在加工時(shí)根據(jù)具體工況的需要選擇不同細(xì)度的纖維和各層面不同的針刺密度加工工藝，使濾料結(jié)構(gòu)具有不同的密度梯度。迎塵面的超細(xì)纖維層主要起過(guò)濾作用，有少數(shù)超細(xì)顆粒會(huì)進(jìn)入超細(xì)纖維層。但穿透這層纖維的顆粒很少在濾料深層停留，將會(huì)被氣流帶走，其清潔阻力比PPS覆膜濾料約低35%，因此可保證濾料的高過(guò)濾精度和低而穩(wěn)定的壓差。另外，其余層面采用較粗的纖維，并在保障強(qiáng)力剝離的情況下適當(dāng)降低針刺密度，確保粉塵不進(jìn)入濾料深層，具有高效的三維過(guò)濾效果。
3）預(yù)涂層處理
將配制好的粉劑用特殊工藝溶進(jìn)已縫制好的濾袋濾料內(nèi)部，再用粘結(jié)劑固定，使濾袋未使用前就已具有高效收塵的能力。經(jīng)預(yù)涂層處理后的濾袋在使用前形成了穩(wěn)定的粉塵初層，比自然形成的粉塵初層具有兩方面的優(yōu)越性：預(yù)涂層在形成粉塵初層方面，可以選擇透氣性好、不易結(jié)塊的粉劑，甚至可以選用阻燃、抗靜電粉劑，容塵量也可控制，并且比自然形成粉塵初層過(guò)程的時(shí)間短，克服了新濾料前期除塵效率不高的弊病；在粉塵初層穩(wěn)定性方面，預(yù)涂層的粉劑經(jīng)粘結(jié)劑固定，穩(wěn)定性好，可以降低壓力波動(dòng)對(duì)穩(wěn)定生產(chǎn)的不利影響。
（4）高溫濾料將向非織造布過(guò)濾材料、復(fù)合膜技術(shù)的過(guò)濾材料發(fā)展，向采用高技術(shù)、高性能的玻璃纖維、聚四氟乙烯、芳香族聚酰胺纖維、碳纖維、金屬纖維等材料開(kāi)發(fā)多功能的濾料發(fā)展
國(guó)外對(duì)過(guò)濾材料的研究生產(chǎn)應(yīng)用，已形成一個(gè)較完整的系統(tǒng)。每個(gè)濾布材料的性能（如透氣性、強(qiáng)度、截留粒子能力等），都有一套完整的測(cè)試和試驗(yàn)手段，采用新材料開(kāi)發(fā)的濾布不斷增加。為了減少清灰阻力，國(guó)外已從織布類(lèi)濾料開(kāi)始向纖維柵類(lèi)濾料過(guò)渡。纖維柵類(lèi)濾料是將長(zhǎng)纖維上下縱向布置形成一根根的柵欄，當(dāng)一層?xùn)艡谶^(guò)濾效果不理想時(shí)，再加上另一層?xùn)艡，直至達(dá)到理想的過(guò)濾效果。為了減少粉塵泄漏、提高過(guò)濾性能、降低成本、延長(zhǎng)使用壽命，可將細(xì)直徑的玻璃纖維與耐高溫的合成纖維優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，制成復(fù)合針刺氈濾料。
6 結(jié)語(yǔ)
袋式除塵器憑借其極高的除塵效率而得到廣泛應(yīng)用，其節(jié)能、環(huán)保意義重大。今后的15～20年，我國(guó)的袋式除塵器、高溫濾料將會(huì)隨著各行業(yè)對(duì)節(jié)能降耗及環(huán)保要求的不斷提高而得到快速發(fā)展。隨著技術(shù)水平的提高，其核心材料—高溫濾料的各項(xiàng)性能將越發(fā)完善，使用性能將逐漸增強(qiáng)。將來(lái)還會(huì)有更多多功能、高附加值的功能性纖維和特種濾料問(wèn)世。
由于濾料是易損部件，2～3年就需更換。隨著國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格和節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)觀念的深入人心，高溫濾料的市場(chǎng)潛力巨大。濾料生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)革新，進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，改變目前高端高溫濾料主要靠進(jìn)口的局面，降低應(yīng)用企業(yè)環(huán)保投入成本，使高溫袋式除塵技術(shù)的應(yīng)用不斷擴(kuò)大。
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