摘要:本文分析了針刺濾料過濾筒的技術(shù)特點、過濾原理及特性，并介紹了其在煙氣除塵領(lǐng)域中的應(yīng)用及實例。

關(guān)鍵詞:針刺濾料;過濾筒;粉塵

1 針刺濾料過濾筒的特點

針刺濾料過濾筒為一體化的設(shè)計，安裝、維修快捷簡單，可適用于多種花板，被廣泛應(yīng)用于過濾裝置內(nèi)，進行各種形式的過濾，如對水泥粉、炭黑粉、顏料粉、滑石粉、鐵氧化物、化學(xué)藥品粉塵等的過濾，汽車、火車的空氣過濾，化工、制藥、粉末冶金、鋼鐵、機械加工、造船、陶瓷、煙草、噴涂等行業(yè)超細粉塵的收集，貴重粉塵的回收，是新一代除塵的理想過濾元件。

傳統(tǒng)的除塵布袋容易破裂或被鋼筋掛破，而針刺濾料過濾筒的過濾面積是傳統(tǒng)布袋的2～4倍，并可縮小除塵器的體積1/2～1/4，壽命也是傳統(tǒng)布袋的2倍，而且針刺濾料過濾筒孔隙率高，除塵效率高；濾筒濾料透氣性能極佳，過濾效果好，并可清洗，重復(fù)使用。由于半表面過濾的特性，粉塵容易剝落，工作阻力低，低氣壓也可清灰，耗氣量少，節(jié)省空壓機能源。針刺濾料過濾筒還具有耐酸堿、耐高溫、耐磨，不易破損，使用壽命長等優(yōu)點，適合多種工況條件下使用，能夠滿足不同的使用要求。

2 濾筒的過濾材料

過濾筒的關(guān)鍵是濾材，針刺濾料過濾筒的過濾材料采用80%細旦1.0DPET短纖維加上20%細旦0.8DPET短纖維以及PET高強低伸基布，通過高速高密度細針針刺而成。濾料的過濾機理見下圖。

針刺濾料牢固密實，密度可達到0.6g/cm3。由細旦纖維形成的精細過濾料，用高強低伸的基布作為骨架，使濾料具有良好的過濾特性。如需生產(chǎn)抗靜電的濾料可加不銹鋼等導(dǎo)電纖維或通過基布加導(dǎo)電紗產(chǎn)生導(dǎo)電性能，然后對濾料進行硬挺化處理，針刺濾筒濾料的硬挺化采用耐高溫、耐腐蝕的高分子材料，經(jīng)降解加入發(fā)泡劑等其它助劑后，讓高分子材料發(fā)泡，然后在高溫條件下，使高分子材料交聯(lián)，重新組合，并產(chǎn)生均勻微孔隙，使成網(wǎng)纖維與纖維之間相粘并產(chǎn)生均勻微孔。由于布料本身孔隙均勻，涂上發(fā)泡后的高分子材料后，產(chǎn)生的孔隙更均勻，更細密，較軟的針刺布變成堅硬的剛性濾料，涂覆耐高溫發(fā)泡后的高分子材料后均勻產(chǎn)生1～3μm的微孔隙，孔隙率大于70%；過濾精度高，相對過濾效率（1μm）大于99.9%；工作阻力低，小于1200Pa，初阻力<200Pa，粉塵容易剝落，堵塞系數(shù)0.3～0.65，基本符合半表面過濾機理。

針刺濾料過濾筒的過濾介質(zhì)采用的是合成纖維和高性能、耐高溫的高分子材料，降解速度低，這就確保了濾筒在整個使用壽命內(nèi)的性能更為穩(wěn)定，而且具有極好的過濾性能和耐磨、耐腐蝕性能以及較低的維護成本，并能安全操作。

3 針刺濾料過濾筒的技術(shù)參數(shù)

過濾筒端蓋與濾料之間、端蓋與中心管之間粘結(jié)的密封膠采用聚氨酯膠粘劑，灌封后表面平整，耐高溫（130℃），粘接強度高，抗拉力大于800N，具有優(yōu)異的耐振動、耐溶劑、耐酸堿和良好的耐氣候性。濾料可耐高溫150℃，在高溫下的尺寸穩(wěn)定性非常好，濾料的抗拉強力高（大于900N/5cm），破損壓力0.91MPa，透氣性好，透氣量大于200L/m2·s，過濾筒的初阻力小; 濾料的耐磨性和抗折性是普通濾筒濾料的兩倍以上，經(jīng)1萬次彎曲試驗正常，長期使用反吹壓力0.4～0.5MPa。

4 針刺濾料過濾筒的測試

將針刺濾料過濾筒折疊制成圓筒，有效過濾面積為10.5m2。按照GB12625-90要求，將試驗過濾筒安裝在濾筒特性測試臺上，用滑石粉作試驗粉塵，粉塵濃度的波動控制在20%之內(nèi)，利用滑石粉動態(tài)發(fā)塵，發(fā)塵時間不少于30分鐘，反復(fù)過濾及清灰操作五次。用微壓計測定過濾筒的阻力，用計數(shù)法檢測過濾筒的集塵效率，檢測結(jié)果如下：

（1）潔凈濾料初阻力120～170Pa，清洗之后再生濾料阻力200～280Pa，動態(tài)運行阻力600～800Pa。濾料清洗之后壓力越低，過濾材料的回復(fù)性就越好。

（2）參照BIA測試標準，過濾風速控制在0.056m/s。用計數(shù)法檢測過濾筒集塵效率，先將過濾筒安裝在濾筒特性測試臺上過濾空氣，然后使用光散射式激光塵埃粒子計數(shù)器，測定含塵空氣和潔凈空氣的同一粒徑擋的粒子個數(shù)，再求出集塵效率。檢測結(jié)果為，大于1μm的顆粒的集塵效率是99.9%，集塵效率很高。

總之，該種濾料表面光滑疏水，孔隙細小均勻，粉塵易脫落，過濾筒運行時容易清灰，粉塵難以進入濾料深處，大大降低了濾料的堵塞系數(shù)。實際剖析0.7mm厚的濾料，其層斷面中含有色微顆粒層0.02～0.05mm厚，基本實現(xiàn)了表面過濾，噴吹清灰效果顯著。從濾料初阻力和再生濾料阻力來看，濾料在長期運行過程中阻力上升速度緩慢，運行阻力低，并且具有良好的粉塵剝離性能，過濾筒運行時，低氣壓也可清灰，延長了清灰周期，大大提高了過濾筒的使用壽命。

5 針刺濾料過濾筒與普通過濾筒在煙氣過濾中的應(yīng)用比較

（1）針刺濾料過濾筒的濾料拉伸強力、頂破強度、耐磨性和使用壽命等都比普通同類產(chǎn)品高1倍以上。

（2）針刺濾料過濾筒剝離率高，堵塞系數(shù)低，清灰效果明顯，清灰時間可延長。

（3）針刺濾料過濾筒的運行阻力減小，動態(tài)運行平穩(wěn)，降低了運行成本。

（4）針刺折疊式鋼性濾料均勻分布在濾筒上，最大限度地縮小了設(shè)備體積，應(yīng)用于沉流式除塵器具有安裝方便，維護保養(yǎng)簡單，阻力低且較穩(wěn)定，能耗低，過濾筒使用壽命長，而且濾料表面光滑，可解決潮濕性、纖維性、聚結(jié)性粉塵的過濾。

（5）針刺濾料過濾筒的過濾介質(zhì)采用合成纖維和高性能、耐高溫的高分子材料，由于其具有優(yōu)良的物理化學(xué)性質(zhì)，可進行各種形式的過濾，并且采用的纖維不同，耐溫范圍也不同。

（6）針刺過濾筒還可根據(jù)用途進行抗靜電處理、化學(xué)處理等。

（7）過濾筒可采用多種快速拆裝接頭形式，專門用作袋式除塵器的改造和配新型脈沖除塵器，省時省工。

6 針刺濾料過濾筒應(yīng)用實例

（1）鋁電解工業(yè)

針刺濾料過濾筒主要是用在鋁電解煙氣凈化系統(tǒng)和鋁用炭素除塵系統(tǒng)。由于鋁電解槽煙氣凈化系統(tǒng)回收的粉塵就是電解槽生產(chǎn)使用的原料氧化鋁，而且其產(chǎn)品成本較高，因此，鋁廠都要盡量減少粉塵排放量。采用針刺濾料過濾筒，每臺電解槽煙氣通過排煙管道匯集在一起進入凈化系統(tǒng)的針刺濾料濾筒式除塵器，與煙氣中的氟化氫混合，反應(yīng)器和過濾筒上的氧化鋁濾層均可吸咐氟化氫氣體，吸附后的氧化鋁通過濾筒式除塵器進行過濾分離后收集下來，一部分送到貯倉供電解槽生產(chǎn)使用，一部分再返回到濾筒式除塵器前的煙道與煙氣中的氟化氫氣體混合，使氟化氫氣體充分被氧化鋁吸附，保證較高的凈化效率，排放濃度<5mg/m3。

（2）水泥磨除塵器改造

除塵器入口濃度800g/m³，最細過濾粉塵精度1μm，粉塵含有一定量水分、油分，最高運行溫度120℃，采用頂裝式針刺濾料過濾筒，與原除塵器花板配合，除塵器改造費用很低，改造后的除塵器運行穩(wěn)定、可靠。粉塵雖帶有一定粘性，但該種過濾筒清灰能力較強，清灰壓縮空氣0.4～0.5MPa，平均壓差能持續(xù)保持在1000Pa左右，出口排放濃度<50mg/m³，水泥磨產(chǎn)量提高了約20%，除塵器風機耗電量降低近20%，磨機節(jié)電達18%以上。

參考文獻：（略）

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