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針對工業煙塵實現超低排放和提標改造的任務與目標,袋式除塵使用超細面層濾料是實現細顆粒物超低排放的有效途徑。研討了超細纖維的定義,介紹了超細纖維的常用品類:對超細面層濾料的結構、加工制造及性能評價指標提出了建議,并與覆膜濾料進行比較。通過幾個典型工程案例的對比分析,進一步驗證了超細面層濾料在實現超低排放方面的可行性和有效性。
近年來,隨著國家對環保的重視,我國大氣污染得到了遏制,城市空氣質量逐步改善。然而,大氣污染狀況依然嚴峻,細顆粒物PM2.5仍然是城市主要的大氣污染物。目前,我國煤電行業已實現了煙塵超低排放,非電行業超低排放和提標改造行動全面啟動,細顆粒物高效凈化用超細面層精細過濾材料的需求日益劇增。
1超細面層濾料
1. 1超細纖維
1)超細纖維定義。
纖維一般可分為超細纖維、微細纖維、細纖維、標準纖維和粗纖維等類型,其標定如圖1,超細纖維的規格如圖2。目前國內外尚無“超細纖維”準確標準定義,有的指0. 2dtex以下(如圖1),也有的指2. 0旦(0.2 dtex)以下(如圖2)。
圖1粗細纖維的標定
2)超細纖維類型。
圖2超細纖維的規格
0.5-0.8旦是目前使用最為普遍的超細纖維,以此纖維制成的超細面層濾料可以解決大多數工業煙氣細顆粒物PM2.5的超低排放問題,但其對于1μm左右細顆粒物的過濾效率稍顯不足。
橘瓣纖維由于其裂解為超細纖維的過程需要高壓水刺的沖擊,因此需要專業的高壓水刺設備,且濾料的克重高,水針穿透時能量消耗大,因此開纖的控制難度較大,超細纖維的比例較難控制,因此濾料的均一性和穩定性相對較差。
海島纖維是近年來新研制的超細纖維品類,其纖維纖度比橘瓣纖維更細,也更穩定,可有效提高濾料的過濾精度,具有表面過濾的效果,其對1μm左右的細顆粒物也有良好捕集效果。
納米纖維現階段大多處于實驗室或中試階段,目前其工業化水平不夠,實際工程應用不多,尚未形成主流技術和產品。
1. 2超細纖維面層濾料
1)濾料結構。
將超細面層濾料設計成梯度結構,由上至下依次為面層、中層、基布和底層,面層應由超細纖維構成,中層由細纖維構成,底層為相對較粗的纖維構成。目前國內常用的超細面層濾料結構有0. 08D + 2. 0D/2. 8D, ( 0. 8~1.0) D+1. 5D/2.0D,(0. 8~1. 0 ) D+1. 0D,(0. 8~1. 0)+2. 0D,其結構如圖3所示,實際產品斷面如圖4所示。
圖3超細面層濾料結構
圖4超細針刺氈濾料的斷面