除尘用滤料的研究与选型
固安百滤得机械制造有限公司技术部 赵志友
【摘要】
根据环境保护部制定的《水泥工业大气污染物排放标准》（GB 4915-2013），水泥制品生产在标准状态下颗粒物排放限值必须达到20mg/m3（无大气污染物特别排放限值下），才能允许排放到大气中。布袋除尘器是利用纤维介质过滤含尘气体的一种最古老的收尘装置之一，以水泥工业为例，布袋除尘器占有率高达80%。
【关键词】滤料；除尘器；收尘；
前言
袋式除尘器发展至今已有100多年的历史，经过人们不断的研究、改进，现在袋式除尘器的规格型号已有上百种，随着袋式除尘器的应用越来越广泛，几乎遍及各个工业部门。其主要原因除袋式除尘器的构造简单外，还具有以下的优点:
(1)布袋除尘器收尘效率高。即使捕集0.5μm的细微粉尘，也有很高的收尘效率。只要布袋除尘器滤袋材质良好，收尘效率几乎可达100%。
(2)布袋除尘器运行稳定、适应性强，很少受到处理风量、气体和粉尘性质以及生产设备工作不均衡的影响。
(3)布袋除尘器能捕集静电除尘器难以捕集的粉尘。
(4)布袋除尘器操作技术比较简单。
正是因为布袋式除尘器有上述显著的优点，几乎被所有的工业部门都作为主要的收尘设施。
一、除尘滤料的介绍
滤料是袋式除尘器的心脏，决定了过滤能力和除尘效果。除尘器的效率、阻力，特别是维护管理都与滤料的材质及使用寿命有关。在选择滤布时应根据含尘气体性质、含尘浓度、粉尘颗粒大小、化学性质，物理性能，气体温度等选择合适的滤布。滤料的性能，主要指过滤效率、透气性和强度等，这些都与滤料材质和结构有关。根据袋式除尘器的除尘原理和粉尘特性，对滤料提出如下要求。
(1)容尘量大，清灰后能保留一定的永久性容尘，以保持较高的过滤效率；
(2)在均匀容尘状态下透气性好，压力损失小；
(3)抗皱折、耐磨、耐温和耐腐蚀性好，机械强度高；
(4)吸湿性小，易清灰；
(5)使用寿命长，成本低。
滤料是通过毡制的或编织制成滤布的。大多数毡制品由于纤维间的毛细作用会吸潮,但一些特殊的毡制品比如玻璃纤维针织毡可以在一定程度上防潮。毡制品纤维的不规则排列,孔隙均匀,同时为了保证其强度,滤袋厚度较厚,除尘效率高。在一些重要场合或粉尘细的物料,特别是具有较高表面气流速度的除尘器滤袋经常采用。炭黑气力输送用的除尘器滤袋多数采用毡制品。
二、除尘用滤料种类的研究
(1)涤纶针刺毡滤料，可在温度120℃以下长时间使用，具有耐酸、耐磨性好，透气性好、除尘净化效率高等优点，适合过滤磨损性强的粉尘如粘土、水泥熟料、石灰石等；
（2)氟美斯滤料，可在温度220℃以下长时间使用，具有较好的尺寸稳定性，但耐酸、耐腐蚀能力和抗热氧化、老化能力较差。目前已用于有色冶金，高炉煤气、化工、炭黑、建材等工业中；
(3)玻璃纤维针刺毡滤料，可在250℃下长期使用，它具有化学稳定性好、不吸湿、表面光滑等特点。玻璃纤维较脆，织成滤袋后不柔软，经不起揉折和摩擦，不宜用于机械振打清灰的除尘器，大多用于简易清灰的除尘器，它的过滤风速较低。玻璃纤维滤料主要用于水泥、冶炼、炭黑等部门的高温烟气净化；
(4) “208”工业涤沦绒布滤料，它适用于净化无腐蚀性、温度在80～90℃以下的含尘气体。此种滤料表面光滑，清灰方便，但滤料容尘量小，适用于含尘浓度低，粘性大的粉尘，采用的过滤风速不宜过高。
三、根据含尘气体的性质选择合适的滤料
(1)粉尘的可燃性和荷电性
对于可燃性和易荷电的粉尘如煤粉、焦粉、氧化铝粉和镁粉等，宜选择阻燃型滤料和导电滤料。
(2)粉尘的流动性和摩擦性
粉尘的流动性和摩擦性较强时，会直接磨损除尘滤袋，降低使用寿命。对于磨损性粉尘宜选用耐磨性好的滤料。一般来说，化学纤维的耐磨性优于玻璃纤维，膨化玻璃纤维的耐磨性优于一般玻璃纤维，细、短、卷曲型纤维的耐磨性优于粗、长、光滑性纤维。对于普通滤料表面涂覆、压光等后处理也可提高其耐磨性。
(3)含尘气体温度
含尘气体温度是选用滤料的重要因素。根据气体温度，可将滤料分为常温滤料(适用于温度低于130℃的含尘气体)和高温滤料(适用于温度高于130℃的含尘气体)。为此，应根据烟气温度选用合适的滤料。滤料的耐温有“连续长期使用温度”及“瞬间短期温度”两种：“连续长期使用温度”是指滤料可以适用的、连续运转的长期温度，应以此温度来选用滤料；“瞬间短期温度”是指滤料每天不允许超过10min的最高温度，时间过长，滤料就会老化或软化变形。
(4)含尘气体湿度
对于相对湿度在80％以上的高湿气体，又处于高温状态时，气体冷却会产生结露现象，特别是在含有SO3的情况下。产生结露现象，不仅会使滤袋表面结垢、堵塞，而且会腐蚀结构材料，因此需注意。对于含湿气体在选择滤料时应注意以下几点。
a、含湿气体使除尘滤袋表面捕集的粉尘润湿黏结，尤其对吸水性、潮解性和湿润性粉尘，会引起糊袋，为此应选用锦纶与玻璃纤维等表面滑爽、长纤维、易清灰的滤料，并宜对滤料使用硅油、碳氟树脂做浸渍处理，或在滤料表面使用丙烯酸、聚四氟乙烯等物质进行涂布处理。
b、当高温和高湿同时存在时会影响滤料的耐温性，应尽可能避免使用锦纶、涤纶、亚酰胺等水解稳定性差的材质。
c、对含湿气体宜采用圆形滤袋，尽量不采用形状复杂、布置十分紧凑的扁滤袋和菱形除尘布袋(塑烧板除外)。
d、除尘器含尘气体热口温度应高于气体露点温度10～30℃。
当湿度增加后，吸湿性粉尘粒子的凝聚力、黏性力随之增加，流动性、荷电性随之减小，黏附于除尘布袋表面，使清灰失效。更有些粉尘，如CaO、CaCl2、KCL、MgCL2、Na2CO3等吸湿后发生潮解，糊住滤袋表面。使得除尘效率降低。对于湿润性、潮解性粉尘，在选用滤料时应注意选用光滑、不起绒和憎水性的滤料，其中以覆膜滤料和塑烧板为最好。对于黏着性强的粉尘应选用长丝不起绒织物滤料，或经表面烧毛、压光、镜面处理的针毡滤料。
(5)含尘气体的化学性质
在各种炉窑烟气和化工废气中，常含有酸、碱、氧化剂、有机溶剂等多种化学成分，而且往往受温度、湿度等多种因素的交叉影响。因此应根据气体不同的化学性质，选用合适的滤袋材料。
四、分析与结论
滤料是袋式除尘器的主要组成部分之一，袋式除尘器的性能在很大程度上取决于滤料的性能。滤料的性能，主要指过滤效率、透气性和强度等，这些都与滤料材质和结构有关。除尘器选择除尘布袋的时候，首先要了解含尘气体的特性如粉尘和气体性质、温度、湿度、粒径等等，然后根据这些数据来选择合适的除尘布袋。由于除尘布袋的性能对袋式除尘器的工作具有很大的影响，所以就有了各种各样的除尘布袋，例如：除尘布袋的表面结构有平纹、缎纹和斜纹。平纹的除尘效率高，但透气性差，阻力高，清灰难；缎纹的透气性好，清灰容易，但除尘效率低；斜纹的耐磨性好，效率和清灰效果都较好，是最为常用的结构。市场上常用的除尘布袋有涤纶针刺毡除尘布袋、208除尘布袋、防静电除尘布袋、拒水防油除尘布袋、三防除尘布袋、氟美斯除尘布袋、美塔斯除尘布袋、玻璃纤维针刺毡除尘布袋等，正确地选择滤袋材料是设计良好袋式除尘器的关键。
