袋式除塵以其除塵效率高、適用范圍廣、維護(hù)操作方便等特點(diǎn),應(yīng)用日趨廣泛。濾料的選擇是袋式除塵系統(tǒng)的核心。濾料的品質(zhì)直接影響設(shè)備的能耗、過(guò)濾效果以及濾袋的使用壽命,甚至關(guān)系到生產(chǎn)能否順利進(jìn)行。
業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為,目前袋式除塵過(guò)濾材料用于對(duì)PM2.5的捕集并不理想。普通濾料依靠濾料內(nèi)部纖維形成的細(xì)小孔徑對(duì)粉塵進(jìn)行捕集,過(guò)濾機(jī)理為深層過(guò)濾,過(guò)濾精度偏低,長(zhǎng)時(shí)間使用后一些粉塵會(huì)積聚在濾料內(nèi)部,進(jìn)而堵塞濾料。袋除塵處理后,大顆粒幾乎都被去除了,直徑0.3微米顆粒的數(shù)量占99%。以上,說(shuō)明該袋除塵用的常規(guī)濾料,對(duì)小顆粒捕集性能尚有提升空間,因此需要研發(fā)專門針對(duì)細(xì)粒子的濾料。優(yōu)質(zhì)過(guò)濾材料必須滿足粉塵排放的需要,達(dá)到預(yù)期的使用壽命,具有較高效的性價(jià)比,這成為衡量濾料品質(zhì)的三個(gè)根本條件。
東北大學(xué)濾料檢測(cè)中心教授柳靜獻(xiàn)介紹,除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),要根據(jù)煙氣的溫度、組分、含濕量、含氧量來(lái)確定濾料纖維的材質(zhì),要通過(guò)濾料性能檢測(cè)來(lái)?yè)駜?yōu)選型,針對(duì)不同行業(yè)的應(yīng)用條件采取相應(yīng)的濾料。
例如,對(duì)常溫環(huán)境,常使用滌綸濾料;對(duì)燃煤電廠,常使用聚苯硫醚(PPS)濾料,但由于中國(guó)燃煤電廠應(yīng)用煤種成分、除塵組合形式、鍋爐燃燒條件的苛刻性,多采用PPS與不同比例的聚四氟乙烯(PTFE)混紡濾料。水刺濾料是采用高壓水射流生產(chǎn)的新型濾料,由于剌孔小,纖維纏繞飽和程度高,具有高效低阻的特點(diǎn),質(zhì)量好的水刺濾料對(duì)2.5微米的效率也在99%以上,是濾料未來(lái)的發(fā)展方向之一。
玻纖覆膜濾料是在特殊表面處理的玻纖膨體濾布上,通過(guò)熱壓的方式覆合一層聚四氟乙烯微孔薄膜,通過(guò)薄膜過(guò)濾粉塵,過(guò)濾機(jī)理為表面過(guò)濾。表層薄膜的孔徑大小均勻(一般在0.2~2.0微米),孔隙率在85%以上,可提供較高的氣體過(guò)濾流量,而塵粒則沉降在覆膜表面,很少有粒子能進(jìn)入基材內(nèi)部。玻纖覆膜濾料集中了玻璃纖維的高強(qiáng)低伸、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)和PTFE薄膜的表面光滑、憎水透氣、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)良特性,是一種綜合性能優(yōu)秀的復(fù)合過(guò)濾材料。
華南理工大學(xué)教授于天認(rèn)為:“納米顆粒在工作環(huán)境中釋放造成的空氣污染已經(jīng)受到廣泛關(guān)注。由于碳管是已知最細(xì)的纖維,用它制造過(guò)濾材料,有可能獲得良好的空氣過(guò)濾性能。玻纖濾材是目前效率最高的空氣濾材,如果以它為基材采用碳納米管進(jìn)行復(fù)合,就有可能進(jìn)一步提升濾材效率。
適量的碳納米管的表面復(fù)合可使濾材表面孔隙變小并豐富基材纖維之間的微小孔隙結(jié)構(gòu),使濾材微孔結(jié)構(gòu)變得更為均勻,在使濾材阻力適度提高的同時(shí)改善濾材對(duì)納米粒子的過(guò)濾性能,碳納米管復(fù)合是高性能過(guò)濾材研究的一個(gè)重要方向。
華南理工大學(xué)嚴(yán)玉蓉博士認(rèn)為,為保證空氣的潔凈程度控制在較高水平,在空氣顆粒污染物濃度高的情況下就需要更高的過(guò)濾效率,同時(shí)更高的過(guò)濾效率又不能引起過(guò)濾阻力的大幅增加,以控制能耗水平。這種情況下,高效低阻的空氣過(guò)濾系統(tǒng)是發(fā)展的必然趨勢(shì)。其中使用細(xì)纖維一般為亞微米級(jí),纖維直徑處于100至1微米范圍內(nèi),是一種提升過(guò)濾性能的重要方式。
臺(tái)灣紡織產(chǎn)業(yè)綜合研究所簡(jiǎn)煥聲博士介紹的電紡聚醚酰亞胺納米纖維引起了廣泛關(guān)注,電紡聚醚酰亞胺納米纖維作為一種新型空氣過(guò)濾材料,電紡所得纖維膜材具有高孔隙率、高比表面積大的特性,可以在高氣體通量下,提高空氣中粉塵微粒去除效率,聚醚酰亞胺高分子具有優(yōu)良的機(jī)械性能、電絕緣性能、耐輻照性能、耐高低溫及耐磨性能,為新一代高性能樹脂材料,針對(duì)0.1~0.3微米微粒的捕捉效率可達(dá)到99.9%以上,并可以在130℃高溫環(huán)境中維持高孔隙率,未來(lái)將可以更進(jìn)一步組裝成為具有輕薄、高濾效、低壓損、省能耗等特性的高效率空氣濾網(wǎng)。