制造滤料要充分了解有机、无机化学纤维的各自性能

2016年09月28日 / 共 1字 / 1条评论 / 阅读 123 views 次

一、化学纤维性能和特点

(1)聚丙烯纤维(丙纶)

特性:密度0.91g/cm3,断裂强度3.4g/d,极限氧指数19,热塑性纤维,与火发生燃烧并滴落,能烧毛、压光。

过滤性能:可在干燥条件下经受80℃的操作温度;瞬时使用温度100℃,软化温度在150℃。耐酸碱性、耐水分很好,耐氧化性弱。

是一种最耐潮的合成纤维,在标准条件下回潮率接近0,当在潮湿条件下,只吸收其重量水分的0.6%,并且性质不改变。聚丙烯耐磨性好,弹性回复率高,当负荷增加对丙纶的蠕变伸长大于涤纶。聚丙烯能耐900℃温度,聚丙烯的化学性能是在所有化纤中最好的一种,它既耐酸,又耐碱。它除了在氯磺酸、浓硝酸等氧化性酸除外,对其它酸的抵抗力相当好。常用在熔炼厂的低温脉冲滤袋和化工、医药厂的脉冲滤袋之中。聚丙烯较适用于潮湿的场合,但会受到只耐低温的限制。

(2)聚酯纤维(涤纶)

特性:聚酯纤维常温下使用性能很好,是袋滤器中的主力滤料。密度1.38g/cm3,熔点256℃,断裂强度5.5g/d,极限氧指数22,热塑性纤维,与火发生燃烧并滴落,能烧毛、压光。

过滤性能:可在干燥条件下经受130℃的操作温度;连续130℃以上工作会变硬;退色;发脆,温度也会让其强度变弱。于聚丙烯相比,聚酯在热衰变不敏感。热氧化发生的可能性是要在一定的温度范围内有较强的氧化物来损坏。

聚酯损坏的最常见原因是受水蒸气的水解或水温升高,尤其是在碱环境下的水解侵蚀。水解以及硫化氢;氨损坏了聚合物的主要构造,降低了织物的强度,最终造成织物损坏。气体中的含水量和温度越高,水解造成的损坏就越快,同时水解作用在强酸或是强碱环境中会增强。

(3)丙烯腈均聚体纤维(亚克力)

当温度低于1250C时,会显示对有机溶剂、氧化剂、无机以及有机酸具有良好的抵抗力。丙烯腈均聚体不会发生水解,因此在低温而有化学腐蚀及潮湿的场合用来取代聚酯。而丙烯腈的共聚物并不耐水解,所以在过滤用中不能用它来取代均聚体。

(4)PPS纤维(聚苯硫醚)

特性:密度1.38g/cm3,断裂强度5.0g/d,极限氧指数34,是结晶性高性能热塑性工程塑料,具有耐热、耐化学性、阻燃性等特性。过滤性能:在190℃温度下连续使用,瞬间温度可达200℃(年累计400小时以下);耐化学性非常好,抗酸碱性很强;缺点:抗氧化性较差,要求O2的含量小于14%(Vol)、NOX小于600mg/Nm3,在使用中,含氧量越高,使用的温度要越低。PPS滤料具有较强的抗腐蚀功能和很好的尺寸稳定性,集尘和清灰方面具有优良性能。

常用于是市政废物焚烧炉、公用工程锅炉、烧煤锅炉、医院焚烧炉、热电联产锅炉上的脉冲袋滤器。也可取代别的经不住高温或存在化学品及不耐潮湿的合成纤维。

(5)间位芳香族聚酰胺纤维

主要有美国杜邦公司的Nomex®,日本帝人公司的Conex®和中国的烟台芳纶等。

特性:密度1.3g/cm3,断裂强度4.9g/d,极限氧指数29,是非热塑性纤维,不自燃也不助燃,高温状态下如371℃只会碳化或分解成小分子,不会象普通热塑性纤维会突然软化,所以不能压光,但可烧毛。

过滤性能:可在干燥条件下经受200℃的操作温度;是水解性纤维,当高温遇有机化学成分及水分时会很快水解而损坏;水分浓度在10%及弱酸性和中性环境下可适用于190℃的操作温度,而使用寿命也在二年左右;若水分浓度增加至20%使用寿命要达到二年则要降低温度到165℃以下,若仍在190℃使用寿命可能只有半年多。特别怕SOX侵蚀,因此在使用含硫煤的电厂中往往不能用。水分浓度在10%时,温度为120℃,SO2含量在50~400ppm,强度保留率58%,温度若升到180℃, SO2含量为50ppm,强度保留率在30%。SO2含量为400ppm,强度保留率仅5%。所以在有水汽和SO2时不宜使用。

Nomex®,Conex®和国产芳纶纤维在使用性能上差别不大,制成的针刺过滤材料主要应用在烟气温度较高的工况,比如沥青混凝土搅拌沥青烟气、耐火砖窑炉烟气、焦化烟气等。

(6)P84纤维(聚酰亚胺)

特性:密度1.40g/cm3,极限氧指数38,是不规则的三叶瓣形截面,增加了过滤的面积;具有突出的耐高、低温性、难燃性、电绝缘性及耐辐照性。

过滤性能:可在260℃下连续使用,瞬间温度在280℃(年累计小于200小时);有一定水解性,建议使用在水气含量小于35%(Vol)的环境中;有一定抗氧化性,建议在烟气中O2含量小于16%(Vol), NOX小于600mg/Nm3;SOX会使滤料寿命降低,建议SOX含量小于700mg/Nm3。

P84滤料、P84玻纤复合滤料有较好的耐温、难燃等性能,已广泛应用于钢铁高炉煤气净化、电石炉收尘、电站燃煤锅炉、城市垃圾焚烧炉工业等高温烟气过滤,并有良好的效果。

(7)PTFE(聚四氟乙烯)纤维及覆膜滤料

特性:聚四氟乙烯是一种具有独特分子结构即结构完全对称的中性高分子化合物。特殊的结构使其拥有良好的热稳定性、化学稳定性、绝缘性、润滑性、抗水性等。

过滤性能:耐高温,使用温度范围广,在260℃高温下长期连续使用,瞬时温度达到280℃;化学稳定性强,耐腐蚀;自润滑性良好,摩擦系数极低,过滤磨损很小;PTFE膜的表面张力较低,具有不粘性和拒水性。

PTFE覆膜滤料能实现表面过滤,这是由于PTFE覆膜滤料是微孔结构,表面无直通孔,使粉尘不能通过膜的表面进入到膜的内部或基材中,从而只有气体通过而将粉尘或物料截留在膜的表面。目前,覆膜滤料已广泛应用在工业除尘、精密过滤等多领域。

二、无机化学纤维性能和特点

(1)玻璃纤维织物

玻璃纤维是无机纤维,它是将玻璃料在1300~1600℃的温度熔化后,从熔融态抽丝并迅速淬冷而制成的。密度2.54g/cm3,原丝抗拉强度在160~275kg/mm2。按成分分类A玻璃、C玻璃、E玻璃、和S玻璃等。玻璃纤维最突出特点是耐高温,尺寸稳定性好,拉伸断裂强度高。耐化学侵蚀方面,除了氢氟酸、高温强碱外,对其他介质都稳定。缺点是耐折性差,一般振荡或脉冲系统上不使用。

过滤性能:可用于260℃(中碱)/280℃无碱)的工况条件下长期使用,瞬时温度350℃; 耐腐蚀性强; 尺寸稳定性好, 在280℃,其收缩率为0;拉伸断裂强度高、拉伸断裂率小。

(2)高硅氧纤维

高硅氧耐火纤维是一种耐高温无机纤维,其二氧化硅(SiO2)含量高于96%,软化点近1700℃,在900℃长期使用,1450℃条件工作10分钟,1600℃条件下工作15秒保持完好状态。由于具化学性能稳定、耐高温、耐烧蚀等优异性能,产品广泛用于高温气体收尘、航空航天、冶金、化工、建材、消防等工业领域。

(3)玄武纤维

作为干法过滤装置的滤材,主用于工业除尘和烟、气净化。由于玄武岩纤维本身强度高,耐高温,耐腐蚀,延伸率低等优良性能,所制成的滤袋有以下特点:

1. 机械强度高,断裂强度均在3000N以上; 

2. 延伸率低,玄武纤维本身的断裂伸长只有3%,所制成的滤袋尺寸稳定; 

3. 机械性能好,在760℃温度下可长期使用;

4. 耐腐蚀性能好,可在酸、碱气氛气体中使用; 

5. 织物空隙率高,表面光滑,透气性好,空载压损仅2Pa;  

6. 收尘效率高,可达99.5%-99%,尤其是对直径0.5mm下的尘粒,效果更为明显; 

7. 烟气含尘量浓度适应能力强; 

8. 处理烟尘量大,运行维护方便,易清灰; 

9. 使用寿命长。

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