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金屬纖維氈濾袋 在高溫煙氣除塵領域的優勢

隨著重(zhong)化工(gong)工(gong)業的迅速(su)發展，污染問(wen)題日益突出，煙塵顆(ke)粒污染物(wu)的排(pai)放控制(zhi)越(yue)來越(yue)重(zhong)要(yao)， 在高溫煙氣(qi)除塵方面(mian)，金屬纖維氈濾(lv)袋(dai)以(yi)其耐高溫、防(fang)燃(ran)防(fang)爆、過濾(lv)精度穩定、排(pai)放濃度低、環境(jing)友好等 優點(dian)，可應用在電廠燃(ran)煤鍋爐、油田油氣(qi)分離(li)、煤氣(qi)凈化、電石爐、水泥(ni)制(zhi)造、化工(gong)催化劑回收、垃圾焚 燒、電爐煉鋼等高溫煙氣(qi)除塵行業。

近年來我國以資源(yuan)、能源(yuan)消(xiao)耗性為(wei)主(zhu)的重化(hua)工(gong)（電 力(li)、建材(cai)、冶金、化(hua)工(gong)等）工(gong)業迅(xun)速發展(zhan)，已成為(wei)世界 第(di)一(yi)大(da)鋼鐵、水(shui)泥、煤炭、化(hua)纖(xian)生產國，第(di)二(er)大(da)電力(li)、 有色金屬、化(hua)肥生產國。2014年，我國的燃煤量為(wei)42.6 億(yi)噸。重化(hua)工(gong)的發展(zhan)帶來了嚴重的環(huan)境(jing)污染(ran)問題，由于 空氣、水(shui)以及(ji)工(gong)業等環(huan)境(jing)污染(ran)帶來的經濟損失每(mei)年高達 1000億(yi)元以上。

重(zhong)化工工業(ye)大氣污染物以高溫(wen)煙氣為主(zhu)，煙塵(chen)(chen)類(lei)顆(ke)粒(li)物應(ying)是(shi)主(zhu)要控制(zhi)對(dui)象之一。從(cong)2014年7月1日開始，根據最新標準，重(zhong)點地區(qu)顆(ke)粒(li)物排放濃度(du)控制(zhi)在(zai)20mg/m3 [1] 以下。目(mu)前，在(zai)鍋爐(lu)煙氣除塵(chen)(chen)中，袋式除塵(chen)(chen)器由于除塵(chen)(chen) 效率高、投資成(cheng)本低(di)、排放濃度(du)低(di)等優點得到了廣泛應(ying) 用，但也存在(zai)諸如糊(hu)袋、破袋、燒袋等問題，這(zhe)就對(dui)袋 式除塵(chen)(chen)器中的(de)濾(lv)(lv)料(liao)提出了更高的(de)要求(qiu)。在(zai)這(zhe)種(zhong)情況下， 金(jin)屬纖維氈(zhan)濾(lv)(lv)袋應(ying)運(yun)而生。

1.  金(jin)屬纖維氈(zhan)的結構及(ji)過濾原理

金屬(shu)纖維(wei)氈(zhan)由純(chun)金屬(shu)纖維(wei)經過無紡鋪制后燒結(jie)而 成，采用梯度(du)纖維(wei)層(ceng)(ceng)結(jie)構，迎塵面(mian)為超(chao)細纖維(wei)，后層(ceng)(ceng)為粗纖維(wei)層(ceng)(ceng)，纖維(wei)空隙呈喇叭梯形結(jie)構，全部為貫通孔。如圖1所示(shi)。

表層超細纖維層可以保證濾料的較高過濾 效率，梯度結構能實現較好的清灰效果。

金(jin)屬纖維氈(zhan)濾袋(dai)的過濾方(fang)式與布袋(dai)類似，設(she)計靈活，可直接替(ti)換用于現有的袋(dai)式除塵器結構(gou)中(zhong)。

含塵(chen)(chen)氣體(ti)進入除(chu)塵(chen)(chen)器中(zhong)，并在引風機的(de)作用下 由(you)外(wai)表面(mian)向內(nei)(nei)通過金屬濾(lv)袋，灰(hui)塵(chen)(chen)被(bei)攔(lan)截在濾(lv)袋的(de)外(wai)表面(mian)，潔凈氣體(ti)由(you)內(nei)(nei)部(bu)被(bei)收集。隨著(zhu)濾(lv)餅(bing)層厚度增加， 內(nei)(nei)外(wai)壓差越(yue)來越(yue)大，可(ke)設計為定時(shi)或定壓反吹清(qing)灰(hui)。

2 金屬纖維氈的優勢

2.1 耐高溫

金(jin)(jin)屬纖(xian)維氈(zhan)(zhan)可用(yong)(yong)于高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)時直接過濾(lv)(lv)，不需(xu)要(yao)采用(yong)(yong)復雜的(de)(de)降(jiang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)過程(cheng)，因而可降(jiang)低能(neng)耗，余熱還可以(yi)(yi)回收利(li)用(yong)(yong)；同時可保護(hu)下游設(she)備，使下游產品實現單(dan)相分(fen)(fen)離(li)(li)，解決了(le)化工(gong)生產中存在(zai)的(de)(de)諸(zhu)多無法實現分(fen)(fen)離(li)(li)而不得不增 加工(gong)藝(yi)鏈的(de)(de)問題。如(ru)(ru)電石爐應用(yong)(yong)中，焦油在(zai)260℃以(yi)(yi)上 會(hui)(hui)氣(qi)化，金(jin)(jin)屬纖(xian)維氈(zhan)(zhan)在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)過濾(lv)(lv)時不會(hui)(hui)使濾(lv)(lv)料(liao)發生堵塞。再如(ru)(ru)用(yong)(yong)于貴金(jin)(jin)屬回收行業，有些(xie)貴金(jin)(jin)屬在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下呈 氣(qi)態，如(ru)(ru)果降(jiang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)導致析(xi)出就無法與灰(hui)塵有效分(fen)(fen)離(li)(li)。而目前市面(mian)上的(de)(de)PTFE、芳綸等高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)濾(lv)(lv)料(liao)的(de)(de)可耐溫(wen)(wen)(wen)(wen)最(zui)(zui)高(gao)(gao)為260℃， 且隨著溫(wen)(wen)(wen)(wen)度波動，性(xing)狀(zhuang)會(hui)(hui)發生很大改變(bian)。金(jin)(jin)屬纖(xian)維的(de)(de)材(cai)質有很多種，如(ru)(ru)316L、310S、哈(ha)氏合(he)金(jin)(jin)、鐵鉻(ge)鋁合(he)金(jin)(jin)等。根據材(cai)質不同，耐溫(wen)(wen)(wen)(wen)最(zui)(zui)高(gao)(gao)可達1000℃。

2.2 防燃防爆

近年來，一些(xie)(xie)行業中粉塵爆炸事(shi)故頻發，給(gei)人民的(de)生命和財產(chan)安(an)全帶來了很大傷害。2014年8月2日，江蘇(su)省昆山市中榮金(jin)屬制品有(you)限公司拋光車間發生特大粉塵b爆炸事(shi)故，造成75人死亡(wang)，185人受(shou)傷；太鋼(gang)、包鋼(gang)、 首秦等高爐煤(mei)氣(qi)全干式布袋(dai)除(chu)塵過程中，都發生過布袋(dai)灰自(zi)燃現(xian)象；河北、吉林、山東煙臺(tai)等地的(de)水(shui)泥廠煤(mei)磨(mo) 袋(dai)式除(chu)塵器也發生過著(zhu)火(huo)燒毀全部(bu)布袋(dai)或(huo)者爆炸事(shi)故。這些(xie)(xie)事(shi)故的(de)原因有(you)很多，但都和未(wei)設置合理(li)的(de)除(chu)塵器或(huo) 者除(chu)塵器濾料有(you)關。如果選用純金(jin)屬濾料，可以有(you)效減(jian)少此類(lei)事(shi)故的(de)發生。

2.3 過濾精度穩定

袋式除塵器在(zai)(zai)高溫(wen)下(xia)工作(zuo)時，由于熱(re)膨脹效(xiao)應，布(bu)袋的(de)孔徑(jing)會(hui)增大(da)，而金(jin)(jin)屬材料(liao)在(zai)(zai)允(yun)許溫(wen)度(du)范圍內性狀穩定。目前排放(fang)能達標的(de)布(bu)袋應用(yong)(yong)較(jiao)多的(de)是(shi)PPS覆膜濾(lv)(lv)料(liao) 及PTFE濾(lv)(lv)料(liao)。經(jing)檢測(ce)的(de)濾(lv)(lv)料(liao)都是(shi)廠家(jia)稱可攔截(jie)1μm粉塵 的(de)濾(lv)(lv)料(liao)。表1是(shi)幾(ji)種材料(liao)的(de)對比。在(zai)(zai)有壓(ya)力(li)的(de)情(qing)況下(xia)，柔(rou)性布(bu)袋的(de)泡(pao)(pao)點較(jiao)金(jin)(jin)屬纖維(wei)氈低(di)，說明氣泡(pao)(pao)較(jiao)容(rong)易從布(bu)袋孔中冒出(chu)。所以在(zai)(zai)實際使用(yong)(yong)中，布(bu)袋孔徑(jing)受(shou)到溫(wen)度(du)和壓(ya)力(li)的(de)雙重作(zuo)用(yong)(yong)，孔徑(jing)會(hui)增大(da)，過濾(lv)(lv)精度(du)會(hui)受(shou)到影響。而金(jin)(jin)屬纖維(wei)氈濾(lv)(lv)料(liao)不會(hui)出(chu)現這種問(wen)題。

2.4 排放濃度低

VDI檢測(ce)是國際上通(tong)用的袋式除(chu)塵(chen)(chen)器濾(lv)料檢測(ce)標準 儀如圖2）。根 據(ju)袋式除(chu)塵(chen)(chen)器技術要求（GB/ T 6719 - 2009）：首先(xian)進行(xing)(xing)30次(ci)定壓（1000Pa）噴吹過(guo)(guo)程(cheng)，測(ce)試和 計算濾(lv)料的初始除(chu)塵(chen)(chen)效率、出(chu)口粉(fen)塵(chen)(chen)濃度(du)及殘(can)余壓降；接著進行(xing)(xing)1萬次(ci)老(lao)(lao)化(hua) 噴吹過(guo)(guo)程(cheng)；然后(hou)再(zai)進行(xing)(xing)10次(ci)定壓噴吹恢復 過(guo)(guo)程(cheng)；最后(hou)進行(xing)(xing)30次(ci) 定壓噴吹過(guo)(guo)程(cheng)，得出(chu)老(lao)(lao)化(hua)后(hou)濾(lv)料的各項數據(ju)，結果見表2。由(you)表2中(zhong)可以(yi)看出(chu)，金屬纖維氈(zhan)的排放(fang)濃度(du)可接近(jin)“零(ling)排放(fang)”。調節(jie)排放(fang)濃度(du)可以(yi)通(tong)過(guo)(guo)調整結構(gou)來實(shi)現(xian)。

2.5 環境友好

目前，大部分失效的布袋并未得到妥善處理處置， 幾乎均被作為垃圾處理掉了，或被焚燒，或被掩埋。但其焚燒后會產生HF等有毒有害氣體及大量粉塵，造 成大氣二次污染；合成化學纖維的生物降解性差，填埋 的滲透液會造成地下水、地表水污染，使用過的土地幾 十年甚至上百年都無法再利用。而金屬纖維濾袋由于是純金屬制品，可回收利用，不會對環境造成惡劣影響。

結(jie)論：

金屬(shu)纖維氈(zhan)濾袋相比于現有的(de)濾料，具有耐高溫(wen)(wen)、 透氣性好、壓力損失小、耐腐蝕、易于加工成型(xing)等(deng)(deng)優異 的(de)性能，會越(yue)來越(yue)廣泛地應用在電(dian)廠燃(ran)煤鍋(guo)爐(lu)、油田(tian)油 氣分離、煤氣凈(jing)化、電(dian)石爐(lu)、水(shui)泥制造(zao)、化工催化劑回 收、垃圾焚(fen)燒、電(dian)爐(lu)煉鋼等(deng)(deng)高溫(wen)(wen)煙氣除塵行業。