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元琛科技:除尘滤袋在钢铁行业的应用(上)

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随着国家提出“3060”目标,对钢铁企业控制污染排放提出了具体要求。在完善环保设施、提升除尘设施捕集能力的基础上,各企业大量使用的普通除尘滤袋已经无法满足排放要求。根据钢铁各工序除尘工况的风机配置,将普通滤料更换为覆膜滤料能够进一步降低污染物排放浓度,达到排放标准要求。

常用的覆膜滤料是用PTFE微孔薄膜热熔到普通的滤料表面,形成表面过滤层。实验数据表明,采用覆膜滤料后对原滤料有显著的保护作用,长期使用,系统阻力可下降50%左右,使用寿命可达3年以上,排放浓度能够稳定控制在10mg/m3以下,对PM2.5基本实现趋零排放控制。

我国除尘滤料的发展历程

袋式除尘从20世纪50年代进入我国市场,在没有国产专用除尘滤料的情况下,最先使用的是毛呢毡、棉素布等民用织物。1970年,我国研制出了国产滤料第一个品牌———208工业涤纶绒布;1978年研制成功了三维针刺毡滤料以适应高能脉冲清灰袋式除尘器的需要,从而使除尘滤料结构从二维突破到三维,表现出了高效低阻的优越性;1985年研制成功了729圆筒形缎纹机织滤料以适应反吹风袋式除尘器的需求,进而研发出了MP922高强抗静电滤料;20世纪90年代研制成功高密面层针刺毡;1994年研制成功PTFE覆膜滤料,实现了除尘滤料的过滤机理从体过滤向面过滤的转化,尤其对于黏性超细粉尘,过滤效率呈现数量级提高,运行阻力低且稳定。

21世纪以来,随着袋式除尘器进入电站锅炉和垃圾焚烧炉等新领域,捕集的烟气具有高温、高浓度、高湿、强腐蚀和多变的特点,过滤功能也从去除颗粒物扩展到细颗粒物脱除、有害气体净化处理等范围,因此对除尘滤料的功能、品种和质量提出了更高的要求。人们对滤料制作工艺逐渐重视,并在实践过程中对其进行完善,在一定程度上对滤料的化学与物理性质进行了改善,提高了滤料的使用效率,延长了滤料的使用时间。随着纳米环保技术的发展逐渐加快,滤料的制作中也逐渐融入纳米技术,通过纳米催化剂气流成网的技术来分解有害、废弃的气体。

当然,与国外发达国家相比,我国除尘滤料行业仍存在很多不足,如总体装备水平不高、产品良莠不齐、重复建设低档次生产线、高温化纤原料依赖进口、后处理工艺环节薄弱等,但在国家大力推动PM2.5控制的大好时机下,袋式除尘作为大气污染治理的重要手段必将能够高速发展。

适合钢铁炉窑的主要除尘滤料

在众多滤料中,适合钢铁炉窑使用的除尘滤料分为常温滤料和高温滤料。其中,常温滤料主要有涤纶(聚酯)针刺毡、亚克力(均聚丙烯腈)针刺过滤毡,高温滤料主要有美塔斯(METAMAX)针刺毡(NOMEX、CONEX)、P84(聚酰亚胺)针刺毡、玻纤针刺毡等。

涤纶针刺毡滤料。该滤料是采取涤纶短纤为原料的机织滤布,具有强力高、伸长率小、耐强酸弱碱等特点,使用寿命一般是玻璃纤维织物的4倍~6倍,有良好的透气性,集尘率高,容易清灰,除尘效率可超过98.99%。该滤料在钢铁炉窑环境除尘器常温烟气捕集中最常使用。

亚克力针刺毡滤料。该滤料是一种合成纤维滤料,具有很好的耐水解性能,适用于连续运行温度为125℃~140℃的工况。该滤料对有机溶剂、氧化剂、无机酸和有机酸具有良好的抵抗力,耐水解性能很好,但耐碱性能一般,在钢铁炉窑中非碱性环境和含水率高、易产生油雾污染的环境可以使用。

美塔斯针刺毡滤料。该滤料采用诺梅克斯纤维针刺而成,具有优异的耐温性,可在204℃的温度下连续操作;具有良好的耐化学性,低浓度的酸碱和大多数碳氢化合物对它不会造成影响,即使遇到少量的氟化物也不会出现明显腐蚀;具有突出的高温稳定性,在250℃的温度下热收缩率小于1%;具有极佳的防火性,400℃时才开始分解和碳化,极限氧指数为30点,不自燃也不助燃。该滤料广泛应用于各种高温烟气过滤场合。

P84针刺毡滤料。该滤料是一种阻燃的、耐温稳定的纤维滤料,最高可耐温260℃。该滤料主要用于高炉煤气干法除尘。

玻纤针刺毡滤料。该滤料是由玻璃纤维单丝无序交错穿插而成,呈无定向三维微孔结构,空隙小,空隙律大,具有良好的吸音、减震、耐腐蚀、绝缘、耐高温、阻燃的性能。该滤料孔隙率高,气体过滤阻力小,过滤风速大,除尘效率高,同时具有耐弯折、耐磨、尺寸稳定的优点,用于钢铁炉窑高温烟气捕集。

PTFE滤料。该滤料具有不粘性、耐热性(240℃~260℃之间可连续使用)、滑动性(较低的摩擦系数)、抗湿性(表面不沾水和油质)、耐磨损性、耐腐蚀性,主要用于在各种除尘滤料表面覆膜,增加除尘布袋的过滤精度和环境适应性。

目前,钢铁行业主要使用的除尘布袋滤料是上述滤料的前5个品种,分别用于常温环境除尘、二次捕集除尘和高温烟气除尘等。



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