一、连续玻璃纤维过滤布的特性及其应用

  连续玻璃纤维过滤布是由圆整平行的玻纤原丝束,经过退并,整经等工序织造成布。在退并过程中纤维束加捻,经纬纱非常致密,气流从经纬纱线交织处的孔眼通过。是最早工业应用的玻纤滤料。

  CWF一300一FQ滤料基材是中碱连续玻璃纤维斜纹组织,厚度为0.3~0.35mm,用反应型有机硅、聚四氟乙烯悬浮液等组分进行后处理。这种滤料柔软光滑、易清灰、能在250℃下连续使用,而且价格便宜。在徐州水泥厂旋窑窑尾粉尘中应用,过滤速度在0.5m/min左右,过滤效率达99.8%,采用上进气负压操作,分室缩袋清灰。在上述工艺条件下,这种滤袋累计运行310天,无一破损,累计运行2年破损率为28%,其中有50%袋子寿命超过3年。

  我国中小型水泥厂较普遍的水泥生产设备是机立窑,这种窑的尾气温度波动较大,低时可以结露,高时超过玻纤承受能力,收尘问题一直没有很好解央,近几年采用微机控制解决了烟气温度波动过大的问题。采用CWF一3OOPSi滤料在石井水泥厂、博山水泥厂、淄博水泥厂、天津市水泥厂等几十家水泥厂的立窑尾气收尘中发挥了较好的作用。这种滤料基材用中碱玻璃纤维,并用PSi配方进行后处理,进一步提高了滤布的耐折、耐磨及耐温性能。

  水泥行业还有大量的磨机,烘干机排放的废气温度低(接近零点温度),含尘浓度高,水份含量大,废气温度又接近零点温度。采用CWF一300一FCA滤料,效果较好,这种滤料采用表面光滑的破斜纹织物结构,并经憎水处理。其耐磨性、耐折性、憎水性提高了很多,经过近十年的应用证明,该滤料具有较好的抗结露能力和使用寿命长等特点。

  连续玻璃纤维滤布适合于滤袋中间无骨架的内滤式反吹(反吸)风或缩袋清灰的各种袋式除尘器,过滤速度一般在0.5m/ min以下。速度过高容易把滤袋吹坏,或造成透滤。在水泥工业的扬尘点推广比较多,与相同厚度膨体纱滤料相比,价格便宜。

  二、玻璃纤维膨体纱滤料的特性及其应用

  玻纤膨体纱滤料是用部分膨体纱织造成的织物滤料。膨体纱滤布与连续纤维滤布相比,过滤性能有明显的提高。连续纤维滤布由于其结构的特点,气流几乎无法通过加捻股纱内部,只能从经纬纱线交织处的孔眼通过,为保证织物的透气性,股纱的孔眼一般较大,即使是形成的粉层进行过滤,过滤速度也不能过大,否则容易透滤。膨体纱滤布由于纱线膨松可增加捕集粉尘的表面积,延长捕集粉尘的时间、有益于细尘凝聚成大颗粒,粉尘过滤层结构较疏松,空隙率较大,又因膨松纱覆盖能力强,可以遮住经、纬纱交织处的气流通路从而使膨体纱过滤布过滤阻力更小,过滤效率和过滤速度更高。较厚织物(如0.8mm)的膨体纱滤料其过滤速度可提高到0.8mm/min左右。同时可应用于中间有骨架的悬臂反吹的外滤式除尘器中。如EWTF一800一RH纬二重0.8mm厚的膨体纱滤料用于FVB一L立窑微震扁袋除尘器中,在大型机立窑窑尾使用,该除尘器总过滤风量为60000m3/h,过滤面积为2000m2,最大过滤速度为0.58m/min,气体温度一般为50~80℃,最高为200~280℃,使用一年滤袋无一破损。经测试除尘效率达99.9%以上,出囗含尘浓度低于50mg/Nm3,其粉尘排放浓度低于国家规定指标。每天可回收12吨生熟料,按300天/年计,每年可回收资金约60万元,产生了明显的经济效益。

  三、玻璃纤维针刺毡滤料

  玻纤针刺毡滤料是由玻纤短切原丝经梳理成毡后用针刺法固着于玻纤基布上,为了加强毡层与基布的结合牢度、保护毡层和基布免受磨损和腐蚀,提高毡层表面的粉层剥离性,还必须进行化学处理,从而制成坚牢,耐用的玻纤针刺毡滤材。玻纤针刺毡滤材是目前玻纤滤料中档次最高、性能最好的滤料,它不仅具有玻纤织物滤布的耐高温、耐磨性、尺寸稳定、伸长率大、强度高的优点,又由于毡层纤维呈单纤维三向微孔结构,用于过滤的细孔孔径小,空隙率高(可达80%),其过滤机理不单靠筛滤,而是集筛滤、阻挡、惯性特别是扩散等作用,所以它比织物滤料的过滤速度可提高1~2倍,过滤阻力小、除尘效率高,是一种高速高效的高温滤料。突破了以往玻纤滤料不能在高速脉冲袋滤器中使用的禁区,解决了高温烟气除尘的袋滤器向小型化发展的问题,从理论和实践上解决了过滤微小颗粒粉尘的技木难题,成为气体,尤其是高温气体中粉尘过滤和原料收集的更新换代产品。

  我国玻纤针刺毡滤料的发展炭黑工业起了很大的促进作用,炭黑生产过程中,最细产品只能靠袋滤器收集,连续过滤温度在240℃左右,这里袋滤器不仅是环保设备更重要的是生产设备,因此对滤料的过滤性能和使用寿命非常重视。

  ENf一1050玻纤针刺毡滤料在萍乡化工厂2500t/a新工艺硬质炭黑生产线上使用,工艺条件:过滤速度(m/min);0.47~0.57;烟气入口温度(℃):200~260;入口烟气含尘(mg/m3):20;脉冲喷吹时问(ms):10~15;脉冲间隔时间(s):9~16;脉冲喷吹压力(kg/cm2):3~4。在上述条件下袋子使用寿命达21个月。

  四、滤袋使用过程中的一些经验教训

  各种滤料都具有一定的特点,也有其不足之处,天然纤维(如棉、麻、丝、毛纤维)和合成纤维(如尼龙、丙纶、涤纶、Nomex......)其耐曲挠和耐磨性能比较好,但是它们的耐温性能较差,使用这些滤料必须严格控制其使用温度,超温使用使滤袋很快收缩、甚至烧坏,影响使用寿命。

  玻璃纤维滤料不论是连续玻璃纤维滤布、膨体纱滤布、还是针刺毡滤料,从微观角度而言,都是呈圆柱形的表面光滑的棒状材料,因此它的耐曲挠性能和耐磨性能较差。其分子结构主要是硅氧键组成的四面体,键能高,因此耐温性好。玻纤滤料必须经过表面化学处理才能提高其耐曲挠,耐磨等性能,在使用过程中必须扬长避短,如玻纤滤料在包装、运输、安装过程中必须防止在粗糙的地面上拖动、脚踏或与尖硬的物体碰撞、摩擦,与其接触的花板、骨架、支撑环必须光滑、焊接点必须焊牢并打光,不得有脱焊毛疵,以免在运行前或运行中磨损滤袋,产生不该发生的滤袋早期破损。

  另外在袋滤器使用过程中,曾发生过袋滤器着火甚至爆炸。炭黑工业因尾气中含有大量的CO、H2、CH4等可燃气体,如操作失误,大量的氧气进入袋滤器就易发生着火或爆炸;当温度升高袋滤器中有隐燃的颗粒时也会发生着火或爆炸。在使用过程中应从工艺条件考虑袋滤器控制以及系统的操作等,以保证安全生产。