袋式除尘技术的机理及其发展应用状况_张红星
袋式除尘工作原理
袋式除尘工作原理袋式除尘是一种常见的工业除尘技术，适用于粉尘颗粒较细、颗粒浓度较大的场合。
袋式除尘器的工作原理是利用滤料袋的过滤作用将气体中的粉尘颗粒捕集下来，从而实现气体净化的目的。
下面将详细介绍袋式除尘器的工作原理。
袋式除尘器主要由进气口、气箱、滤袋和排风系统组成。
工作时，袋式除尘器的排风系统产生负压，使气体从进气口进入气箱。
进入气箱的气体经过气箱的引导装置，使其在分配器的作用下均匀地进入滤袋室。
气体进入滤袋室后，由于气箱的负压作用，气体通过滤料袋的表面，粉尘颗粒被滤料袋捕集下来，而干净的气体从滤袋顶部排出。
由于滤袋的一侧是脏气侧，压差的作用下，粉尘颗粒有可能堵塞在滤袋表面，形成堵塞层。
堵塞层的存在让袋式除尘器的净化效果逐渐下降，需要进行清灰操作。
袋式除尘器的清灰操作分为脉冲清灰和机械清灰两种方式。
脉冲清灰是袋式除尘器中常用的清灰方式。
清灰装置会发送一个脉冲气流，通过喷嘴将压缩空气喷入滤袋内部，使滤袋表面的颗粒颤动，从而抖落堵塞层上的粉尘颗粒。
袋式除尘器的滤袋排放出来的颗粒落入斗式除尘器的容器内，再经过底部的输灰装置排出。
机械清灰是通过滤料袋的机械振动来清灰，这种方式一般适用于滤料属于抗振动性能差的颗粒。
机械清灰方式的特点是简单可靠，但清灰频率较低，对一些高浓度、粘性较大的粉尘颗粒效果不佳。
袋式除尘器的选型和设计需要考虑多方面的因素，如气体流量、进口浓度、颗粒大小、清灰方式等。
合理选择滤料材质和结构形式，是提高袋式除尘器净化效率和使用寿命的关键。
袋式除尘器的工作原理是基于滤料袋的过滤作用，利用负压使气体经过滤料袋，将其中的粉尘颗粒捕集下来，从而实现气体净化的目的。
通过合理的选型和设计，袋式除尘器可以有效净化含有粉尘颗粒的气体，保护环境和人们的健康。
袋式除尘技术的发展及其在燃煤电厂烟气处理中的应用
式除尘 器和长袋低压 脉冲袋式 除尘器 的研究更是 标志着我 国袋 当的措施进 行降温 处理 ，或者 对袋式 除尘 器进行 必要 的保 护 ；
式除尘器 的研究取得 了较 大程 度的进步 ，其应 用的价值 也得到了 （２）烟气的特征也是影响其除尘效果 的一个重要 因素 ，所 以说 ，在
较 大 程 度 的 体 现 。
代 也是我国袋式除尘技术 发展 的第一个 阶段 ，其主要就 是仿 照外 除尘效 果的最大 化。
国的一些袋式除尘器进行研究 ，比如在 ５０年代 早期是 仿制苏联 ２．２袋 式 除 尘 技 术 应 用 注 意 事 项
的袋式除尘器 ，而到 了 ６０年代则主要是研究美 国和 日本的袋式
对于 当前袋式除尘技术 的使用 过程 来看 ，最为需要 注意的一
个代表就是大型反吹风布袋 除尘器 ，虽然这一袋式 除尘 器在一定 的烟尘温度更是应该进行 及时有效 地控 制 ，结合袋式 除尘 器 自身 程度上也受到 了国外一些 发达国家袋式除尘器 的影 响，但是其 中 的温度 限制要求 ，避免温度 过高 的烟 气损害袋式 除尘器 ，如果 发
蕴含 的 自主研究价值也 是应该 引起 重视 的 ，此后 ，分室反 吹风袋 现其温 度确 实高于 了袋式除尘 器的最高 限制温度 则应该采 取恰
除尘器 的设置和使用 ，具 体来说 ，这种 袋式 除尘 器主要就 是利用
一 些滤料对 于燃 煤电厂排 出的一些烟气进行过滤 ，其最为常用 的
滤 料主要是一些织 物或者 毛毡 ，进 而最终 达到除尘 的 目的 ，由此
可 见 ，对于整个的袋式 除尘技术 来说 ，相应滤料 的选择是 至关重
众所周 知 ，随着 当今社会人们环境保护 意识 的不断提升 ，针 要 的 ，对于当前袋式 除尘器 中滤 料的选择来 说 ，最为 常见的有聚
我国袋式除尘技术研究及应用现状
护 做 出 了重 大 贡 献 。本 文 主要 从 影 响 袋 式 除 尘 器 除 尘 性 能 的 主 要 因素 ， 滤 袋 的 清 灰 性 能 、 料 研 究 和 开 发 、 统 如 滤 系 的 自动 化 控 制 和 除 尘 技 术 的 多 功 能 化 等 方 面 的 研 究 及 其 应 用 现 状 进 行 了综 述 ， 对 我 国袋 式 除 尘 技 术 今 后 的 研 究 并
方 向 进 行 了展 望 。
关 键 词 ：袋 式 除 尘 器 ； 清灰 性 能 ； 料 ； 术 研 究 滤 技
中图 分 类 号 ： ０ ． Ｘ７ １ ２ 文 献 标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ １１ ５ （０ １ ０—０ ３０ １７ —５ ６ ２ １ ）５０ ５－３
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｄ Ａｐｐ ｉａ ｉ ｎ Ｓ ａ ｕ ｆＢａ ｌｅ ｃ ｏ ｏ ｙ ｉ ｓａ ｃ ｎ ｌｃ ｔｏ ｔ ｔ ｓｏ ｇ Ｆｉｔｒ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｎ Ｃｈｉ ｎａ
第 １ ８卷 第 ６期
２０１ 年 １
安 全 与 环 境 工 程
Ｓａ ｅ ｙ ａ ｄ Ｅｎｖ ｒ ｎｍｅ ａ ｇｉ ｅ ｒｎ ｆｔ ｎ ｉｏ ｎｔ ｌＥｎ ｎ ｅ ｉ ｇ
Ｖｏ ． ８ ＮＯ ６ １１ ．
Ｎ ＯＶ ． ２０１１
１ １月
我 国袋式 除尘技术研究及应用现状
是大 中型 正 、 负压 反 吹风 袋 式 除 尘器 ， 其性 能 优 良、
清灰 方式 不 同又分 为 脉 冲 袋 式 除 尘 器 、 吹风 袋 式 反
除尘 器 、 械振 打袋 式 除尘器 和 简易袋 式 除尘器 ， 机 其
净 化率 高 达 ９ ． ９ ， 用 范 围广 ， 作 维 护 容 易 ， ９ ９％ 使 操 且 具有 压力 损失 低 、 滤 负荷 高 、 过 滤袋 磨 损 较 轻 、 使
中国袋式除尘技术历史现状与发展趋势综述
中国袋式除尘技术历史现状与发展趋势综述袋式除尘作为工业烟尘控制的主流技术，在我国经历了几十年的发展，已被应用到诸多工业领域，适用于很多苛刻的烟气环境。
文章系统论述了我国袋除尘主机设备、滤料及配件的历史发展与现状，分析了当前市场上袋除尘产品的形式分类、主流技术、性能特点与应用情况，讨论了与其配套的系列化标准以及滤料的关键性能参数，展望了袋除尘主体设备、滤料及配件的技术发展趋势。
1 概述袋式除尘器是利用由纤维加工成的过滤材料对颗粒物进行捕集的设备，由除尘器主机、滤袋和相关配件组成[1]。
袋式除尘技术具有过滤效率高、排放浓度低等优点，特别是对微细粒子的捕集效果好，其过滤性能与粉尘性质无关，适用于众多对工业烟尘排放要求苛刻的场合，目前已经成为工业粉尘和烟尘控制的主流技术之一[2-4]。
袋式除尘随我国工业需求而出现，历经70多年发展，从无到有，由小众的附属设备成长为坐拥200亿元市场的大行业，其产品与技术从初期的落后发展到如今的世界领先水平，而且为应对世界上最高标准的工业应用、最复杂的现场工况、最苛刻的粉尘排放要求，创新研发了许多新技术。
可以自豪地说，我国现在不仅拥有世界上最强大的袋式除尘制造工业体系，可以设计、制造出最优良的袋式除尘器主机、滤料及相关配件，而且还具有完善的袋式除尘研发体系和丰富的人才储备，可以推动袋式除尘技术不断向前发展。
本文针对袋式除尘器，从主机、滤料、配件三方面进行分析，论述其各自的类型、特点与技术发展方向，并讨论与之相关的标准。
2 袋式除尘器主机2.1 袋式除尘器发展历史2.1.1 起步阶段（1950—1969年）20世纪50年代初期，国内主要采用旋风与洗涤塔之类的湿式除尘器，之后在国外袋式除尘设备的影响下，除尘器逐渐开始了从人工拍打清灰到机械抖动、反吹风清灰的演变。
60年代在翻阅国外资料的基础上，我国自制了用于鞍钢炼铁厂高炉喷煤粉系统的气环反吹袋除尘器、用于富春江冶炼厂的炼铜烟气脉冲除尘器，袋除尘行业由此进入起步阶段。
袋式除尘器工作原理
袋式除尘器工作原理
袋式除尘器是一种常用的空气净化设备，用于去除空气中的颗粒物和粉尘。
它的工作原理基于重力沉降和过滤机制。
该装置由一个较大的箱体和一根垂直安装的管道构成。
在装置顶部，有一个进气口，允许含有颗粒物和粉尘的空气进入装置。
进入装置后，空气被引导进入管道内部。
在管道内部，有许多细小的纤维袋子悬挂着。
这些袋子通常由纤维材料制成，具有优良的过滤效果。
当空气从管道底部进入袋内时，它会被弯曲的管道形状迫使在袋内发生流动。
由于空气流动速度的减小，颗粒物和粉尘会逐渐沉积在袋子的表面上。
沉积在袋子表面的颗粒物和粉尘形成了一个过滤层。
这个过滤层起到了过滤空气中颗粒污染物的作用。
过滤层的厚度和质量会随着时间的推移增加，进一步提高了除尘器的过滤效率。
当过滤层的厚度达到一定程度后，为了保持除尘器的工作效果，需要对过滤层进行清理和更换。
清理的方法一般有机械震动、反冲吹气或聚能激振等。
在清理过程中，过滤层上的颗粒物和粉尘会被松动并掉落，从而恢复除尘器的过滤功能。
袋式除尘器通过重力沉降和过滤机制，有效地去除了空气中的颗粒物和粉尘。
它广泛应用于工业生产过程中的粉尘控制和空气净化，保护了环境和人们的健康。
浅析袋式除尘器除尘机理与清灰机理及方式发展史
浅析袋式除尘器除尘机理与清灰机理及方式发展史作者：王尚元何爱玲来源：《中国科技博览》2016年第03期[摘要]袋式除尘器作为烟气处理领域的重要设备走过了100多年的发展历程，其除尘机理与清灰机理及方式发生了巨大的变化，了解其发展史对于我们目前的研究有着重要的借鉴及启示作用。
[关键词]袋式除尘器；除尘机理化；清灰中图分类号：TQ330 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0301-011.袋式除尘器的产生和发展袋式除尘器在19世纪80年代[1]开始应用于工业生产，1881年[2]奔特工厂在德国申请了《机械振打清灰方式袋式除尘器》授权专利；1930年[3]逆气流清灰法出现在工业实践中；1954年海森[4]开发的“逆喷型吹气环清灰技术”实现了袋式除尘器除尘、清灰连续操作，不仅大幅度提高了烟气处理量，同时可以保证滤袋压力稳定；之后于1957年后发明的脉冲袋式除尘器则被认为是袋式除尘技术发展史上的一个重要里程碑，它不但可以实现操作和清灰连续，保证滤袋压差趋于稳定，调高烟气处理量，更为重要的是内部无运动部件。
因此滤布使用寿命更长、机械结构更简单。
自20世纪70年代以来袋式除尘器技术向大型化、自动化方向发展。
欧美等国借助迅速发展的工业相继开发出了大型袋式除尘器以应用于火电、干法水泥转窑窑尾以及电炉除尘等领域，并推出单台过滤面积超过12000m2的大型袋式除尘器。
但是电除尘器的使用范围还是较大，袋式除尘器约占30%市场。
截至目前发达国家均已基本走完了用袋式除尘器取代或改造静电除尘器及其他种类除尘器的过程。
我国于上世纪60年代中期成功研发了第一台脉冲袋式除尘器，开始了袋式除尘器发展之路。
在20世纪80年代初在袋式除尘器开始应用于火电燃煤电厂，由于当时环保对火电厂烟气排放没有要求，加上袋式除尘器整体技术水平落后且对袋式除尘器的认识及运行经验不足，相继出现了“糊袋”、“烧袋”、“清灰不灵”、“漏袋”等故障，导致袋式除尘器发展出现了停滞。
袋式除尘器的工作原理
袋式除尘器的工作原理袋式除尘器是一种常见的工业除尘设备，广泛应用于煤矿、化工、冶金、建材、机械制造等领域。
它的工作原理主要包括颗粒物的捕集、过滤、清灰等过程。
袋式除尘器主要由进气口、滤袋、清灰系统和排风口等组成。
当污染气体通过进气口进入除尘器时，首先经过预处理，去除大颗粒物和粗尘。
然后进入滤袋室，被滤袋上的滤料阻挡，较大颗粒物被滤下，而较小颗粒物则被滤袋捕集。
这是袋式除尘器的第一步工作。
滤袋室是袋式除尘器中最重要的部分，滤袋的材质通常为聚酯纤维、玻璃纤维或聚四氟乙烯等。
滤袋的数量和长度根据除尘器的尺寸和处理气体量来确定，一般情况下，滤袋的直径为120-160mm，长度为2-8m。
滤袋的布置方式有悬挂式、立式、斜式等多种形式。
当气体通过滤袋时，颗粒物被滤袋上的滤料阻挡，而干净的气体通过滤袋向上流动，最终通过排风口排出。
滤袋对颗粒物的捕集效率取决于滤料的性能和滤袋的清洁程度。
因此，滤袋需要定期进行清洗和更换，以保证除尘器的正常运行。
袋式除尘器的清灰系统主要用于清理袋式除尘器中积聚的颗粒物。
清灰系统通常包括压缩空气系统、脉冲控制系统和排灰装置。
在清灰过程中，压缩空气通过脉冲控制系统进入滤袋室，通过喷嘴向滤袋进行冲击，将滤袋上的颗粒物震落，落入排灰装置中。
清灰过程通常有两种方式：在线清灰和离线清灰。
在线清灰是指在滤袋工作的同时进行清灰，这种方式对于处理大量颗粒物的场合适用。
离线清灰是指在滤袋停工时进行清灰，这种方式对于处理易燃、易爆颗粒物的场合更为安全。
袋式除尘器的工作原理是基于颗粒物在气流中的捕集和过滤。
通过滤袋的阻挡作用，颗粒物被捕集并留在滤袋上，而干净的气体则通过滤袋向上流动。
清灰系统则用于清理滤袋上的颗粒物，保证除尘器的正常运行。
总结起来，袋式除尘器的工作原理可以归纳为以下几个步骤：污染气体进入滤袋室，被滤袋捕集；干净的气体通过滤袋向上流动，最终排出；清灰系统清理滤袋上的颗粒物，保证除尘器的正常运行。
袋式除尘器的原理及应用
烟气中酸性气体的腐蚀 烟气的温度 烟气对滤料的氧化作用
烟气中水分的作用
烟气温度
袋式除尘器主要应用在工业锅炉、 窑炉及燃煤电站锅炉的烟气除尘。 此类烟气温度往往在100℃～300℃。 一般的化学纤维在这种温度下性能 会受影响, 所以袋式除尘器的滤料必 须采用耐高温的纤维材料。
烟气对滤料的氧化作用
空气中氧气占21%,特别是烟气的温 度较高,对滤料会有不同程度的氧化 作用,所以滤料要具有抗氧化性。
2
筛滤作用
当粉尘的颗粒直径较滤料的纤维间的空隙或滤料 上粉尘间的间隙大时，粉尘在气流通过时即被阻
5
静电力作用
悬浮在气流中的尘粒如带有一定的电荷，可以通 过静电力是它从气流中分离。由于自然状态下，
留下来，此即称为筛滤作用。当滤料上积存粉尘
增多时，这种作用就比较显著起来。
尘核的电荷量很小，因此，要得到较好的除尘效
出口位置
上进风 下进风
袋式除尘器的应用
袋式除尘器作为一种干式高效除尘器，广泛应用于各工业部门，与静电除尘器相比 可回收高比电阻颗粒物，且不存在泥浆处理问题。
煤炭发电厂
水泥厂
矿山开采
1 2
滤料必须在适宜温度范围内使用。注意在高温烟气处 理系统中，烟气温度是烟尘最低温度。当使用温度超 过滤料耐温范围时，可采用的冷却方式有（1）表面 换热器（2）掺入系用外部的冷空气。
子的碰撞之后，便改变原来的运动方向，增加了 粉尘与纤维的接触机会，使粉尘能够被捕获。
3静电力作用
由于滤网静电驻极的静电吸附作用，被吸附到滤 网上并被吸收。
过滤媒介。
特点：风阻大，容尘量大，过滤精度高， 可以根据需要加工成各种尺寸和形状。
净化方案分析
优点：过滤效率高
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收稿日期:2004-05-08作者简介:张红星(1975- ),男,江苏徐州人,南昌大学化工过程机械专业研究生。
文章编号:1005-2895(2005)02-0126-04袋式除尘技术的机理及其发展应用状况张红星,李 鸣,汤志彪,张 宇,谢志刚 (南昌大学环化学院,江西南昌330029) 摘 要:介绍了袋式除尘技术的发展概况及除尘机理,对袋式除尘设备的分类和除尘器滤料的类型作了说明,也讨论了近年来出现的表面过滤技术,并对其前景做了展望。
指出配备高性能滤料的袋式除尘设备将是今后除尘器的重点发展方向。
关 键 词:空气净化;袋式除尘;预涂层;表面覆膜中图分类号:X 701.2 文献标识码:B1 发展概况一般空气除尘设备可分为4类:机械式除尘、电除尘、过滤式除尘和湿式洗涤除尘设备。
由此可见,袋式除尘设备是一种属于过滤除尘类型的除尘设备。
在这几种除尘方法中,袋式除尘器的除尘效率最高,捕集粒径范围最大,能适应高温、高湿、高浓度、微细粉尘、吸湿性粉尘、易燃易爆粉尘等不利工况条件,因此近年来袋式除尘技术在水泥、垃圾焚烧处理、冶金、矿产、橡塑、食品等工业生产上的应用越来越广泛。
袋式除尘技术在工业上的应用有着悠久的历史。
早在1881年,机械振动清灰袋式除尘器就获得了德国专利,并开始袋式除尘器的商业化生产[1]。
从此以后,袋式除尘器的清灰技术得到了迅速地发展和提高。
我国在1957年自行研制出袋式收尘器以来,随着新式滤料的不断出现,各种配件的使用寿命大幅延长和自动控制水平的提高,袋式除尘技术开始在大气环保、物料收集及多种工业生产上获得了广泛的应用。
其发展概况[2]见表1。
表1 袋式除尘器的发展概况清灰技术滤料说明1881年机械振动德国的机械振动清灰袋除尘器获专利并开始袋式除尘器的商业化生产1921年反吹风天然纤维如棉布、毛呢等清灰技术改进为反吹风和机械振动二者结合1954年逆喷型吹气环发明逆喷型吹气环清灰技术,使得袋式除尘器实现连续操作,处理量提高数倍,滤袋压力较稳定1957年脉冲喷气合成纤维如208绒布、729织布、玻璃纤维、针刺毡式滤布以及20世纪90年代后出现的覆膜滤料此发明被认为是袋式除尘技术的重大改进1962年回转反吹日本首先开发成功,同期美国也推出RJ 、RF 、PN 等型号的系列产品,适用于中、小风量的废气处理1970年后大型反吹风、大型脉冲美国、日本、澳大利亚及欧洲等国家或地区相继开发了大型袋式除尘器,应用于燃煤电站、干法水泥口转窑窑尾和电炉除尘,单台过滤面积超过1万m 2的不在少数 目前,袋式除尘技术对工业废气中微粒粉尘的控制,尤其是对高温冶炼和燃料燃烧生成的高活性微粒粉尘的控制,在技术上已日趋成熟。
其除尘效率达99.99%以上,排放气的质量浓度小于50m g /m 3,甚至可达到10mg /m 3。
在采取其他技术措施的条件下,可同时清洁工业废气中的固、液、气等3类污染物。
但由于高温、腐蚀和滤袋容易破损等一些原因,使得袋式除尘技术在燃煤电厂中的应用还很少。
2 袋式除尘工作机理袋式除尘器是一种依靠过滤材料来实现分离含尘气体中粉尘的收尘装置。
其工作机理是:粉尘通过滤袋时被产生的筛分、惯性、粘附、扩散和静电作用而被捕集。
当开始使用新的滤袋时,由于滤料层的空隙比某些粉尘的尺寸大些,因此过滤效率较低。
随着过滤时间的延续,滤袋表面积留的粉尘越来越厚,形成一层初始粉尘层,其孔隙尺寸越来越小,因而可以捕集更微细的粉尘,这时收尘效率越来越高。
袋式除尘器就是主要依靠这层粉尘层进行高效的过滤,而滤料本身只是起到支撑这层粉尘的作用。
随着过滤的连续进行,滤下的粉尘越来越厚,其阻力也越来越大。
当阻力达到一定数值后就需要进行清灰,清除掉多余的尘层而保持初始尘层,这是保持袋收尘器长期高效稳定运行的关键之一。
从整体装置来看,袋式除尘器一般由尘气室、净气室、滤袋、清灰装置和卸灰装置等5部分组成。
当含尘气体进入除尘器时,粗粉尘因受导流板的碰撞作用和气体速度的降低而落入灰斗中;其余细小颗粒粉尘随气体进入滤袋室;受滤料纤维及织物的惯性、扩散、阻隔、钩挂、静电等作用,粉尘被阻留在滤袋内,净化后的气体逸出袋外,经排气管排出。
滤袋上的积灰用气体逆洗法或喷吹脉冲气流的方法去除,清除下来的粉尘由卸灰装置排走。
一般可按照袋式除尘技术的清灰方式对其进行分类[3]:机械振动式、逆气流清灰式、脉冲喷吹清灰式和气环反吹式。
(1)机械振动清灰利用机械装置振打或摇动悬挂滤袋的框架,使滤袋产生振动而清落积灰,主要包括:人工振打、机械振打和高频振动等方式。
机械振动清灰方式的结构简单,运转可靠,但清灰作用较弱,而且容易损坏滤袋,所以采用这种清灰方式的越来越少。
(2)逆气流清灰逆气流清灰是利用与过滤气流相反的气流使滤袋产生变形并使之振动而使灰尘脱落。
它主要有反吹风、反吸风及机械回转反吹等几种方式。
(3)喷嘴反吹清灰反吹清灰是将1个带狭缝的圆环或平板喷嘴设置在滤袋的外侧与高压风机管道相接,使喷嘴贴着滤袋的表面作上下或左右往复运动,由喷嘴喷出高压气流来清除附着在滤袋内侧的灰尘层。
这种清灰方式能力较强,但装置复杂,费用高,且容易损伤滤袋。
(4)脉冲喷吹清灰脉冲喷吹清灰是利用与压缩空气包相连的脉冲阀在极短时间内(小于0.2s)将压缩气体高速喷入滤袋,同时诱导数倍于喷射气量的空气,使滤袋由袋口至底图1 脉冲清灰作用原理图部产生急剧的膨胀和冲击振动,从而产生很强的清灰作用使灰尘脱落。
脉冲喷吹清灰作用原理图如图1所示。
由于脉冲技术的清灰效果好,且强度和频率都可以调节,所以近年在多种工业得到得到大范围的应用,并且越来越向着大型化发展。
3 袋式除尘的滤料研究进展就袋式除尘技术而言,其清灰技术已日趋成熟,目前的研究主要集中在滤料上。
滤料作为袋式除尘器的重要组成部分,其性能和质量的好坏,直接关系到袋式除尘器的除尘性能和使用寿命。
而理想的滤料应该有以下特点:结构合理,捕尘率高;剥离性好,不易结垢;透气性好,阻力小;有足够的强度、刚度;耐高温,防腐蚀;价格低,寿命长,且原料来源广泛。
3.1 滤料的发展我国滤料产品的自主开发始于改革开放以后,首先是研制成功涤纶绒布,为脉冲袋式除尘器和其他类型袋式除尘器的推广应用提供了第一批滤料,并迅速成为市场主流;后来,针刺毡滤料的出现,使袋式除尘器的滤尘效率提高了一个数量级,而玻纤针刺毡滤料是20世纪80年代中期我国在开发耐高温化纤针刺毡的同时,在解决了玻纤针刺成型和后处理关键技术后,研制成的。
这种滤料在结构上与合纤针刺毡相同,滤尘性能相近,有较高捕尘率,且可用于高温(200～260℃)。
但因材质和后处理技术不同,包装、运输、存贮和使用中应采取防止滤料折损等措施;接着729机织滤料的开发成功及其不断改进,为机织滤料在袋式除尘器,特别是在大型袋式除尘器上的开发成功应用;耐温、抗腐蚀和防静电等针刺毡的生产,满足了多种条件下过滤除尘的需要。
20世纪90年代初,国产覆膜滤料的问世和成功的应用,为我国实现高效、低阻、节能、耐温、抗腐的表面过滤,提供了重要的物质条件。
3.2 滤料后处理技术的发展利用织造或非织造技术使滤料初步成型后,再进行必要的后处理,除能改善滤料的机械物理、化学性能外,还有助于提高滤尘的性能。
后处理技术是个很重要的步骤,一般有以下几种[4]:(1)起绒将利用涤纶短纤维机织而成的斜纹布通过起绒机械起绒,可在其表面形成一层覆盖织物孔隙的短线。
与一般机织斜纹布相比,起绒后较易形成一次粉尘层,捕尘率较高(一般可达99.5%)。
(2)热定型为保证化纤滤料尺寸稳定性,维护除尘器可靠工作,应对滤料进行热定型。
(3)热熔压延加工可提高针刺毡的密度,使表面孔隙变小,绒毛热熔,光滑平整。
通过这种加工可减少粉尘进入针毛内部,使之接近于表面过滤,增强粉尘剥离性,既能保证高的捕尘率,又可降低阻力和提高滤料的寿命。
(4)化学处理对提高滤料,特别是玻纤滤料的滤尘性能和强力、耐热、阻燃、抗腐蚀等方面的性能,都具有重要意义。
玻璃纤维具有抗拉强度大、耐高温、来源充分等特点。
但质脆、不耐折,而在高温下经硅处理后的玻纤具有润滑性,可防止因挠曲引起的断裂和提高用之制成滤料的粉尘剥离性,从而使玻纤滤料的最严重的缺陷在一定条件下得到了克服。
在硅中加入聚四氟乙烯、石墨和钼等物质,可使玻纤滤料的使用温度提高到280℃。
(5)预涂层处理选择一定粒度分布的微细粉尘预先粘附在滤料的表面,形成稳定的一次粉尘层。
经过预附层处理后,除尘器具有除尘效率高且稳定,阻力低又增长较缓的优点。
该技术是将配制好的粉剂,用特殊工艺溶进已缝制滤袋的滤料内部,再用粘结剂固定,达到滤袋未使用前的高效收尘能力[5]。
经预涂层处理后的滤袋在使用前形成了稳定的粉尘初层,克服了新滤料前期除尘效率不高的弊病;同时粉尘初层经粘结剂固定,稳定性好。
这样可以降低压力波动对稳定生产的不利影响。
但其缺点在于:随反冲洗的次数增加,预涂层可能会从滤料表面冲脱,影响滤料的使用寿命。
(6)表面覆膜即在滤料表面喷涂树脂成膜的方法。
使用覆以这种膜的滤料,滤尘效率高达99.99%以上,粉尘几乎都被滤于表面,膜面光滑,粉尘剥离率高,阻力低且稳定,能耗低,滤料寿命长;可以选用较高的滤速,与相应的基底相配合,可提高滤料的耐温、耐酸碱腐蚀、憎水等性能,增强滤料的适应性,扩大应用范围。
该技术是将某分离膜覆在普通滤料上,利用膜分离技术过滤含尘气体。
目前,所用的薄膜一般是聚四氟乙烯(PT FE)薄膜。
聚四氟乙烯材质具有化学稳定性好、摩擦系数小,易形成光滑表面,可耐250～300℃高温等优点,故以此制成的薄膜上微孔数目多且孔径小,易实现表面过滤,过滤阻力小,粉尘层易剥落;其孔径仅为0.2～3 m,能够迅速有效地截留微米级超细粉尘;清灰后不改变孔隙率,除尘效率一直很高,几乎可达到零排放;表面光滑,不结露,易清灰,清灰后不改变空隙率,因此投入运行后,压力损失低,且不随使用时间的延长而增大;滤袋使用寿命长。
表2列出了传统的玻璃纤维与PT FE覆膜滤料的应用情况对比[2]:表2 玻璃纤维滤料与PTFE覆膜滤料的应用情况对比滤料过滤风速/m・min-1处理量/m3・min-1温度/℃压力损失/Pa滤袋寿命/a清洗周期/min玻璃纤维滤料0.5827732752500～3000120 PT FE覆膜滤料0.9543862751000272 由以上滤料研究的发展历程可以看出,以预涂层处理和表面覆膜为代表的表面过滤技术将会给袋式除尘的发展带来革命性的变化。
它将扩大袋式除尘的应用范围,极大地提高除尘性能。
4 结 语随着国家标准对环保质量要求的不断提高,袋式除尘技术面临着更广阔的应用空间。
表面覆膜技术和高性能滤料的研究将在很大程度上提高其除尘性能,进一步扩大袋式除尘技术的使用范围,而配备着耐高温、防腐蚀滤料的袋式除尘器将是今后除尘设备的重点发展方向。