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          袋式除塵高溫濾料大匯總

          放大字體  縮小字體 發布日期:2015-10-27   瀏覽次數:1194
          核心提示:近年來,霧霾天氣頻繁襲擊我國大部分地區,PM2.5也成為大家耳熟能詳的名詞。從NASA公布的一張PM2.5污染地圖來看,全球細顆粒物污
            近年來,霧霾天氣頻繁襲擊我國大部分地區,PM2.5也成為大家耳熟能詳的名詞。從NASA公布的一張PM2.5污染地圖來看,全球細顆粒物污染最嚴重的地區為北非及我國的華北、華東和華中地區,我國大部分地區細顆粒物年均濃度接近80微克/立方米,約為世界衛生組織規定的安全值(年均10微克/立方米)的8倍,空氣污染形勢嚴峻。

          全球PM2.5污染地圖(2001-2016

          SourceNASA 

          目前我國工業污染是 PM2.5的最大來源,其中水泥制造、燃煤電站和鋼鐵冶金更是工業污染源中的三大殺手,因此治理PM2.5,工業除塵不可忽視。


          PM2.5的來源

          SourceIPE 

          然而工業除塵并非易事,這是因為工業煙塵溫度較高,且常常含有酸性、堿性氣體,對應用于工業除塵的技術、材料有較高要求。目前工業除塵主流的技術有兩種,分別是靜電除塵、袋式除塵;在此二者基礎上又衍生出了電袋復合除塵。 

          三種除塵器技術經濟性能比較


          Source:《工業煙塵廢棄中PM2.5的除塵技術概述》,廣發證券 

          一、袋式除塵——工業除塵的主流技術 

          目前我國電除塵技術已達到應用成熟階段,袋式除塵技術正處于快速發展時期,但是隨著國家對工業煙氣污染控制要求不斷提高,電除塵技術已經不能完全滿足要求,采用袋式除塵技術和電袋復合除塵替代電除塵技術已經成為主流。 

          袋式除塵作用機理:利用特種纖維制成濾袋,將含塵氣體噴入濾袋中,用濾袋過濾和捕集粉塵,過濾效果取決于濾袋的質量。  


          袋式除塵器內部結構示意圖

          Source:三維絲招股書 

          二、高溫濾料——袋式除塵的核心材料

           

          濾袋

          Source:三維絲招股書 

          袋式除塵器的過濾作用是通過濾料實現,可以通過配備耐常溫(130℃以下)、耐高溫(130℃以上)、耐腐蝕、拒水防油、防燃防爆、長壽命(2~4年)等不同性能的各種濾袋來實現不同的過濾效果,袋式除塵技術的變化與革新與濾料的變革也具有較強的相關性。 

          目前,國內外用于煙氣治理的高溫濾料纖維主要有PPS(聚苯硫醚)、Nomex(芳香族聚酰胺)、 P84(聚酰亞胺)、PTFE(聚四氟乙烯)、玻璃纖維及PSA(芳砜綸)纖維等,實際應用中往往采用多種纖維配合。制作工藝有針刺氈、表面覆膜、乳液浸漬等,能達到表面過濾、梯度過濾的效果,不僅提高了粉塵捕集能力,而且減少了壓力損失,易于清灰,節約能耗。

           

          Source:新材料在線整理 

          三、主要高溫濾料介紹 

          1、聚苯硫醚(PPS)——目前應用最廣的高溫濾料 

          簡介:聚苯硫醚纖維,具有穩定的化學性質、較高的熔點(285℃)和優異的耐熱性,其阻燃性、耐化學藥品性和穩定性也極其出眾,主要用在市政廢物焚燒爐、公用工程鍋爐、燃煤鍋爐、醫院焚燒爐、熱電聯產鍋爐上的脈沖袋濾器,是目前應用最廣的高溫濾料。

           

          PPS纖維及PPS纖維濾袋 

          從全球來看 2012 年 PPS 主要運用在汽車領域,日本 PPS 的33%、歐洲 PPS 的 50%都消費在該領域。我國消費結構則以環保產業(過濾袋)為主,占比 30%左右,汽車零部件和電子電工產業緊接其后。 

          主要生產企業:

          國內與PPS相關上市企業有三維絲、新和成、旭光高新。其中旭光高新為全球產能最大的PPS 樹脂生產商。 

          海外 PPS 生產集中在美國(康菲石油)、日本(東麗工業、吳羽化工、迪愛生、出光興產、德國(拜耳集團),其中日本PPS產能產量均居世界第一。

          2、聚酰亞胺纖維(P84)——耐溫等級最高的除塵材料 

          簡介:聚酰亞胺纖維,又稱芳酰亞胺纖維,是有均苯四酸二酐和芳香族二胺聚合得到聚酰胺酸預聚體,再通過溶液紡絲而制得的高性能纖維。 

          聚酰亞胺纖維最早由奧地利蘭精公司開發,商品名“P84”。該壟斷性產品現隸屬于德國贏創,多用在除塵袋之中,素有“黃金絲”稱號。 

          聚酰亞胺纖維綜合性能優異,具有耐溫等級高、過濾性好、耐酸堿性等諸多優勢,可用于水泥窯尾、垃圾焚燒、電廠等高溫環境。

           

          PI纖維及PI纖維濾袋

          另外,對于聚酰亞胺纖維產品來說,其具有獨特的纖維結構——不規則葉片狀截面,比一般圓形截面增加了 80%的表面積,并帶來兩大優點:

          增強了捕捉粉塵的能力;

          不規則的纖維截面因其內應力大小不同,分布不均勻而使纖維自然卷曲,而使纖維具有較強的抱合纏結力。因此在玻纖復合針刺氈中加入聚酰亞胺纖維,即使風速增大,氈層也不容易脫落。

           

          聚酰亞胺纖維截面圖 

          主要生產企業:

          國外:德國贏創;

          國內:長春高琦(深圳惠程控股)和江蘇奧神。

          3、聚四氟乙烯纖維——抗腐蝕性能最佳的除塵材料 

          簡介:聚四氟乙烯纖維,國內也稱“氟綸”。 最早由杜邦公司于 1953 年開發,1957年實現工業化生產。聚四氟乙烯纖維是以聚四氟乙烯為原料,經紡絲或制成薄膜后切割或原纖化而制得的一種合成纖維。目前聚四氟乙烯纖維的生產方法主要有四種,包括乳液紡絲法、糊料擠出紡絲。 

          聚四氟乙烯纖維繼承了聚四氟乙烯化學穩定性好,使用溫度范圍廣,耐大氣老化,耐輻照,較低的滲透性等諸多優點,主要用作高溫粉塵濾袋、耐強腐蝕性的過濾氣體或液體的濾材、泵和閥的填料、密封帶、自潤滑軸承、制堿用全氟離子交換膜的增強材料以及火箭發射臺的苫布等。

           

          PTFE纖維及PTFE濾袋 

          聚四氟乙烯除塵濾袋有兩種形式:一種是聚四氟乙烯纖維覆膜于其他濾料(聚苯硫醚纖維、 P84聚酰亞胺纖維、玻纖等)制成的基布上,另一種是覆膜和基布均采用聚四氟乙烯纖維,加工制成針刺氈。100%聚四氟乙烯纖維濾袋的性能更佳。盡管性能優越,但聚四氟乙烯纖維偏高的價格是制約其大范圍推廣的障礙。 

          主要生產企業:

          國內僅有幾家企業可以生產純聚四氟乙烯濾料(主要有上海凌橋保設備廠有限公司,上海大宮新材料有限公司、浙江戈爾泰斯環保特材科技有限公司等);國外則以蘭精公司為主。

          4、芳綸纖維——用途最為廣泛的除塵材料 

          簡介:芳綸纖維是一種高性能合成纖維,最早由杜邦公司開發,具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸堿、重量輕、耐熱阻燃等優良性能,應用領域廣泛。目前市場上已實現商業化的芳綸品種包括間位芳綸和對位芳綸,以及少量的改性產品芳綸II和芳綸III等。

          間位芳綸具有耐高溫、阻燃、絕緣性能,主要應用于高溫防護服、電絕緣和高溫過濾領域。對位芳綸的應用則主要利用其高強高模特點,應用于個體防護、防彈裝甲、力學橡膠制品、高強纜繩、石棉替代品。

           

          Nomex纖維及Nomex纖維濾袋 

          高溫除塵領域是間位芳綸最主要的消費市場。由于性價比與玻纖、PPS相比不占優勢,芳綸纖維目前在高溫過濾行業的占有率僅為 5%左右。較之其他纖維,芳綸纖維濾袋突出的性能是其在高溫應用環境下極低的收縮率, 250°C 環境下使用1000 小時仍能保持 1%的收縮率。 

          主要生產企業:

          國際:美國杜邦、日本帝人等

          國內:泰和新材、圣歐集團等

          5、芳砜綸簡介 

          簡介:芳砜綸屬于對位芳綸系列,學名為聚苯砜對苯二甲酰胺纖維,它是一種在高分子主鏈上含有砜基(-SO2-)的芳香族聚酰胺纖維,為三元無規共聚物。 

          芳砜綸是制作袋式除塵器配套濾袋的優良材料,不僅耐熱性良好,而且還具有優良的抗熱氧老化的穩定性,熱收縮小,能保持良好的尺寸穩定性以及良好的抗酸性能等,可在高溫下長期使用,非常適用于耐高溫濾料,價格相對P84、PPS、Nomex也較便宜。另外,芳砜綸的纖維摩擦系數小,用其制成的濾袋清灰容易;由于芳砜綸耐溫較高,因此可與PTFE(固化溫度260℃)熱壓粘合制成過濾效果好且穩定的覆膜濾料。

           

          芳砜綸纖維濾袋 

          主要生產企業:

          上海特安綸纖維 

          6、玻璃纖維——最經濟的高溫濾料材料 

          簡介:玻璃纖維是一種傳統的過濾材料,也是中、高溫煙氣除塵中應用最為廣泛的濾料。玻璃纖維按玻璃成分不同,可分為 C(中堿)玻璃纖維過濾材料和E(無堿)玻璃纖維過濾材料兩大類。

           

          玻璃纖維及玻璃纖維濾袋

          玻璃纖維耐高溫性能突出,可以在260℃ (中堿) /280℃(無堿)的溫度條件下長期工作。瞬間溫度可達350℃。強度高、伸縮率小,它的抗拉強度比其他各種天然、合成纖維都要高,優良的耐腐蝕性能,能耐大部分酸(氫氟酸除外)的腐蝕。玻璃纖維表面光滑,過濾阻力小,有利于粉塵剝離。它不燃燒、不變形。經過不同表面處理劑處理的玻璃纖維,具有柔軟、順滑、疏水、抗結露和收縮率低等優點。玻璃纖維具有突出的尺寸穩定性,拉伸斷裂強度高,,耐腐蝕性強,表面光滑,憎水透氣,容易清灰,化學穩定性好,因其價廉,當用戶要求低時,除塵設備制造廠也有采用玻璃纖維做脈沖袋濾器的。

          玻璃纖維主要生產企業:

          國外:歐文斯科寧、JohnsManville、PPG

          國內:中國巨石、中材科技(收購泰山玻纖)和云天化(控股重慶國際)

           
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