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大气污染防治驱动袋式除尘升级

  随着《大气污染防治十条措施》、《大气污染防治行动计划》发布,工业粉尘的排浓度要求大大提高。尤其是PM10(可吸入粉尘)和PM2.5(呼吸性粉尘)排放监测在国内部分城市的率先执行,更为工业粉尘的排放提出了更高要求。上周召开的2014年中国环保过滤与分离论坛上,专家认为,目前袋式除尘是颗粒物捕集技术的发展方向,工业除尘关键是研发高效率、低阻力、长寿命、功能化的滤料,尤其针对PM2.5细粒子的专用滤料将是主要研发方向。

  袋式除尘以其除尘效率高、适用范围广、维护操作方便等特点,应用日趋广泛。滤料的选择是袋式除尘系统的核心。滤料的品质直接影响设备的能耗、过滤效果以及滤袋的使用寿命,甚至关系到生产能否顺利进行。

  业内专家普遍认为,目前袋式除尘过滤材料用于对PM2.5的捕集并不理想。普通滤料依靠滤料内部纤维形成的细小孔径对粉尘进行捕集,过滤机理为深层过滤,过滤精度偏低,长时间使用后一些粉尘会积聚在滤料内部,进而堵塞滤料。袋除尘处理后,大颗粒几乎都被去除了,直径0.3微米颗粒的数量占99%。以上,说明该袋除尘用的常规滤料,对小颗粒捕集性能尚有提升空间,因此需要研发专门针对细粒子的滤料。优质过滤材料必须满足粉尘排放的需要,达到预期的使用寿命,具有较高效的性价比,这成为衡量滤料品质的三个根本条件。

  东北大学滤料检测中心教授柳静献介绍,除尘系统设计时,要根据烟气的温度、组分、含湿量、含氧量来确定滤料纤维的材质,要通过滤料性能检测来择优选型,针对不同行业的应用条件采取相应的滤料。

  例如,对常温环境,常使用涤纶滤料;对燃煤电厂,常使用聚苯硫醚(PPS)滤料,但由于中国燃煤电厂应用煤种成分、除尘组合形式、锅炉燃烧条件的苛刻性,多采用PPS与不同比例的聚四氟乙烯(PTFE)混纺滤料。水刺滤料是采用高压水射流生产的新型滤料,由于剌孔小,纤维缠绕饱和程度高,具有高效低阻的特点,质量好的水刺滤料对2.5微米的效率也在99%以上,是滤料未来的发展方向之一。

  玻纤覆膜滤料是在特殊表面处理的玻纤膨体滤布上,通过热压的方式覆合一层聚四氟乙烯微孔薄膜,通过薄膜过滤粉尘,过滤机理为表面过滤。表层薄膜的孔径大小均匀(一般在0.22.0微米),孔隙率在85%以上,可提供较高的气体过滤流量,而尘粒则沉降在覆膜表面,很少有粒子能进入基材内部。玻纤覆膜滤料集中了玻璃纤维的高强低伸、耐高温、耐腐蚀等优点和PTFE薄膜的表面光滑、憎水透气、化学稳定性好等优良特性,是一种综合性能优秀的复合过滤材料。

  华南理工大学教授于天认为:纳米颗粒在工作环境中释放造成的空气污染已经受到广泛关注。由于碳管是已知最细的纤维,用它制造过滤材料,有可能获得良好的空气过滤性能。玻纤滤材是目前效率最高的空气滤材,如果以它为基材采用碳纳米管进行复合,就有可能进一步提升滤材效率。

  适量的碳纳米管的表面复合可使滤材表面孔隙变小并丰富基材纤维之间的微小孔隙结构,使滤材微孔结构变得更为均匀,在使滤材阻力适度提高的同时改善滤材对纳米粒子的过滤性能,碳纳米管复合是高性能过滤材研究的一个重要方向。

  华南理工大学严玉蓉博士认为,为保证空气的洁净程度控制在较高水平,在空气颗粒污染物浓度高的情况下就需要更高的过滤效率,同时更高的过滤效率又不能引起过滤阻力的大幅增加,以控制能耗水平。这种情况下,高效低阻的空气过滤系统是发展的必然趋势。其中使用细纤维一般为亚微米级,纤维直径处于1001微米范围内,是一种提升过滤性能的重要方式。

  台湾纺织产业综合研究所简焕声博士介绍的电纺聚醚酰亚胺纳米纤维引起了广泛关注,电纺聚醚酰亚胺纳米纤维作为一种新型空气过滤材料,电纺所得纤维膜材具有高孔隙率、高比表面积大的特性,可以在高气体通量下,提高空气中粉尘微粒去除效率,聚醚酰亚胺高分子具有优良的机械性能、电绝缘性能、耐辐照性能、耐高低温及耐磨性能,为新一代高性能树脂材料,针对0.10.3微米微粒的捕捉效率可达到99.9%以上,并可以在130℃高温环境中维持高孔隙率,未来将可以更进一步组装成为具有轻薄、高滤效、低压损、省能耗等特性的高效率空气滤网。

                                                                                                                                                       摘自中国过滤分离网

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