摘要：分析了日本大金工業(yè)株式會(huì)社用于垃圾焚燒爐煙氣除塵的高性能ADMIREX濾料，闡述了該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)，并舉例說(shuō)明新型濾料在各種煙氣處理中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：垃圾焚燒,煙氣凈化,高溫濾料,ADMIREX濾料,應(yīng)用

0前言

垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣含有大量的有毒有害物質(zhì)，須經(jīng)適當(dāng)處理才能排放，否則將嚴(yán)重危害人們的身體健康和污染大氣環(huán)境。垃圾焚燒技術(shù)可以控制部分二噁英的產(chǎn)生，但不能去除大部分二噁英和重金屬。有研究認(rèn)為二噁英和重金屬吸附在微小的粉塵上，尤其吸附在亞微米級(jí)顆粒上，這樣去除亞微米級(jí)顆粒顯得尤其重要。國(guó)家大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中把袋式除塵器列為垃圾焚燒爐含塵煙氣凈化設(shè)備。由于垃圾焚燒后煙氣的特殊性，袋式除塵器使用的濾料使用壽命成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題，它不僅關(guān)系維護(hù)和運(yùn)行成本，同時(shí)還影響到整個(gè)設(shè)備的正常運(yùn)行。

傳統(tǒng)濾料大都采用深層過(guò)濾方式，在去除亞微米級(jí)顆粒上袋式除塵器還發(fā)揮不到重要作用。目前使用的聚苯硫醚、聚酰亞胺等纖維濾料在垃圾焚燒煙氣凈化中的壽命都不長(zhǎng)，聚四氟乙烯(PT FE)覆膜濾料由于采用熱復(fù)合或者黏合復(fù)合的方法，在高溫或者酸腐蝕的作用下膜容易脫落損壞。日本大金工業(yè)株式會(huì)社應(yīng)用自己氟化工產(chǎn)品的技術(shù)及優(yōu)勢(shì)，在總結(jié)原有濾料存在的問(wèn)題、克服傳統(tǒng)濾料的缺點(diǎn)以及考慮性價(jià)比的基礎(chǔ)上，研制了 ADMIREX濾料，其特點(diǎn)在濾料表層PTFE水刺纖網(wǎng)濾層替代PTFE膜，在控制垃圾焚燒爐煙塵排放的微細(xì)顆粒物的同時(shí)達(dá)到去除含塵煙氣中的大部分二噁英和重金屬的目的。因此，ADMIREX濾料對(duì)我國(guó)垃圾焚燒煙氣凈化濾料的開(kāi)發(fā)具有借鑒作用。

1 ADMIREX濾料的結(jié)構(gòu)和過(guò)濾方式

ADMIREX是雙層結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖1)，表面是功能層，材質(zhì)為PTFE纖維水刺布，起捕集粉塵和作為反應(yīng)劑或吸收劑載體的作用；底層是支撐層(強(qiáng)度保持層)，材質(zhì)可以根據(jù)不同工況來(lái)選擇，起支撐功能層的作用。由于生活垃圾焚燒煙氣含水量大、含氧量高、含有腐蝕性氣體等，目前已有采用PTFE 乳液浸漬處理的玻璃纖維機(jī)織布作為支撐層；表層和底層采用水刺工藝進(jìn)行超強(qiáng)復(fù)合，層與層之間不容易剝離。

目前的過(guò)濾材料有兩種過(guò)濾方式，即深層過(guò)濾和表層過(guò)濾。深層過(guò)濾依靠?jī)蓪臃蹓m來(lái)過(guò)濾，初級(jí)粉塵層位于過(guò)濾介質(zhì)內(nèi)部，次級(jí)粉塵層在過(guò)濾介質(zhì)的表層。初級(jí)粉塵層容易增大壓力損失，通過(guò)清灰方式也不容易清除，隨著時(shí)間的推移，壓力損失也會(huì)越來(lái)越大。表層過(guò)濾是通過(guò)復(fù)合在各種材料上的一層PTFE來(lái)捕獲粉塵，這層PTFE不僅能阻擋大的顆粒而且也能阻擋亞微米級(jí)的顆粒穿透過(guò)濾介質(zhì)。換句話說(shuō)，亞微米級(jí)顆粒是在表層被捕獲而不是在濾料介質(zhì)內(nèi)部空隙被捕獲，這樣就可以達(dá)到很高的排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)濾料的壓力損失遠(yuǎn)低于深層過(guò)濾方式。

2 ADMIREX濾料的特點(diǎn)

2．1 ADMIREX濾料構(gòu)造獨(dú)特

ADMIREX濾料的表層水刺布是以PTFE纖維為原料的，具有極高的耐熱性、耐化學(xué)性、抗水解等性能。PTFE樹(shù)脂的熔融黏度極高，很難制成超細(xì)的纖維。大金工業(yè)株式會(huì)社作為氟樹(shù)脂的專業(yè)制造廠商，利用特殊工藝成功開(kāi)發(fā)出了平均直徑為 10μm的獨(dú)特超細(xì)支化纖維(纖維直徑很細(xì)，而且纖維呈分支狀，像個(gè)樹(shù)權(quán)，見(jiàn)圖2，這樣纖維和纖維容易纏繞在一起，強(qiáng)度比較高，而且過(guò)濾精度會(huì)更高)，進(jìn)而研制了ADMIEX濾料，從而實(shí)現(xiàn)了亞微米顆粒的高捕集性能，減少了壓力損失。

2．2具有極高的強(qiáng)度保持率

ADMIREX濾料因?yàn)檫^(guò)濾方式采用表層過(guò)濾，捕集的粒子幾乎不會(huì)堆積在支撐層，因此由粉體引起的強(qiáng)度劣化(磨損)極小，可在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定的強(qiáng)度。該濾料在載荷1．5 kg，噴吹10萬(wàn)次的條件下測(cè)試，強(qiáng)度下降率為15％。

2．3耐化學(xué)性

ADMIREX濾料過(guò)濾層使用的PTFE纖維除對(duì)氟氣體(元素氟)三氟化氯、熔融的堿金屬之外的所有化學(xué)藥品均表現(xiàn)出穩(wěn)定狀態(tài)，也不受所有酸、堿、氧化劑、有機(jī)溶劑的腐蝕；而且在有機(jī)纖維中耐熱性能最佳，瞬間最高使用溫度達(dá)260℃ (ADMIREX為復(fù)合材料，制成過(guò)濾袋后的耐藥品性和耐熱性取決于支撐層的特性)；同時(shí)也具有很高的抗水解性能。

2．4壓力損失小且穩(wěn)定

由于胛FE具有不粘性而且采用表層過(guò)濾方式，ADMIREX濾料壓力損失變化小且穩(wěn)定，脈沖 (清灰)次數(shù)減少，從而降低了對(duì)過(guò)濾袋的損傷程度，增加了濾料的使用壽命，減少了維護(hù)作業(yè)。

2．5耐物理作用強(qiáng)

ADMIREX濾料過(guò)濾層厚度約為100μm，對(duì)于脈沖(清灰)、運(yùn)輸、安裝過(guò)程中等物理作用承受能力很強(qiáng)。

2．6 ADMIREX濾料粒子附著層的反應(yīng)功能

ADMIREX濾料的PTFE纖維層厚度要比PTFE 膜厚10倍左右，其表層過(guò)濾完善，粒子幾乎不會(huì)進(jìn)入到內(nèi)部，而是在由毛粘構(gòu)造的表層形成粒子附著層。垃圾焚燒爐煙氣中需要中和和吸收的有害有．毒氣體(如酸性物質(zhì)和二噁英)在吸收塔中沒(méi)有被吸收的話，可以在ADMIREX濾料上的粒子附著層發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而被吸附脫除，使有毒有害的氣體排放時(shí)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

2．7性價(jià)比高

ADMIREX濾料由于采用獨(dú)特的復(fù)合工藝以及PTFE的特性，濾料使用壽命延長(zhǎng)，可以延長(zhǎng)換袋周期；壓力損失和壓力變化穩(wěn)定，節(jié)約風(fēng)機(jī)能耗；由于易清灰，從而使噴吹壓力降低和清灰的次數(shù)減少，減少壓縮空氣的能耗；由于粉塵保持能力強(qiáng)，減少中和劑和吸附劑的用量。

3 應(yīng)用實(shí)例

由于玎FE具有耐化學(xué)性、抗水解、耐熱性、耐磨性以及不粘性等優(yōu)點(diǎn)，ADMIREX濾料不僅可以用在垃圾焚燒煙氣凈化中，也可以用在產(chǎn)業(yè)廢棄物焚燒、火力發(fā)電、鋼鐵、水泥等行業(yè)煙氣比較惡劣的煙氣袋式除塵中。

4 結(jié)語(yǔ)

ADMIREX濾料由表層胛FE水刺纖網(wǎng)層與底層經(jīng)PTFE浸漬處理的玻璃纖維機(jī)織布等通過(guò)水刺復(fù)合而成，具有良好的捕集性能、耐久性能以及優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性，可以應(yīng)用于垃圾焚燒、鋼鐵等行業(yè)的煙氣除塵。

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