高溫?zé)煔獬龎m用纖維濾料技術(shù)

1、.;高溫?zé)煔獬龎m用纖維濾料技術(shù) 2016高溫?zé)煔獬龎m用纖維濾料技術(shù)近年來(lái)，環(huán)保理念深入人心，本文將介紹高溫?zé)煔獬龎m用纖維濾料技術(shù)。文章對(duì)工程上高溫?zé)煔鈦?lái)源進(jìn)行了分類(lèi)，對(duì)當(dāng)前高溫?zé)煔膺^(guò)濾的核心技術(shù)的耐高溫過(guò)濾材料的使用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，對(duì)高溫玄武巖纖維過(guò)濾材料進(jìn)行了重點(diǎn)探討與展望，指出玄武巖纖維濾材當(dāng)前在高溫?zé)煔膺^(guò)濾行業(yè)中急需解決的問(wèn)題和產(chǎn)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化方向。1 引言在化工、石油、冶金、電力及其他行業(yè)中，常產(chǎn)生高溫含塵氣體。由于不同工藝需要或回收能量抑或達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，都需對(duì)這些高溫含塵氣體進(jìn)行除塵。煙氣中的熱量以顯熱和潛熱兩種形式存在。顯熱數(shù)量取決于煙氣的溫度和煙氣組成成分的熱容量。潛熱數(shù)量取

2、決于煙氣中以水蒸汽形態(tài)存在的水量的多少。 根據(jù)溫度的高低， 可將煙氣分為高溫?zé)煔?>600)、中溫?zé)煔?230600)和低溫?zé)煔?<230)，這是熱能動(dòng)力工程關(guān)于煙氣的劃分。但關(guān)于過(guò)濾煙氣的溫度劃分還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，目前只是籠統(tǒng)的認(rèn)為 220以上的煙氣就叫高溫?zé)煔?。因?yàn)槟壳案邷責(zé)煔獾倪^(guò)濾工程應(yīng)用，也就是說(shuō)濾袋長(zhǎng)期運(yùn)行工作環(huán)境一般都使高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)降溫措施后達(dá)到 200250左右以下進(jìn)行。 因此參照熱能動(dòng)力工程的劃分標(biāo)準(zhǔn)，在煙氣過(guò)濾行業(yè)，可將待過(guò)濾的煙氣劃分為常溫?zé)煔?<120)、 常高溫?zé)煔?<250)、 亞高溫?zé)煔?250450)，超高溫

3、煙氣(<800)， 本文主要對(duì)大于 250的高溫?zé)煔膺M(jìn)行研究。 250.;280是一個(gè)煙氣溫度臨界點(diǎn)，對(duì)于目前所有工業(yè)領(lǐng)域，排除結(jié)露故障是足足有余的，這就不僅為防止袋式除塵器的腐蝕和降低設(shè)備材料的成本費(fèi)創(chuàng)造了條件，而且可避免因?yàn)V料表面結(jié)露引起系統(tǒng)阻力上升的故障。高溫?zé)煔獾臒崮苡捎跍囟雀?，其能?jí)較高，因此很容易加以利用，一般都應(yīng)最大限度地將其轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，用于動(dòng)力，既所謂的“高質(zhì)高用” 。在利用這些“高質(zhì)”煙氣之前，都需要對(duì)這些高溫?zé)煔膺M(jìn)行氣固分離，也就是重點(diǎn)將高溫?zé)煔夥蹓m除去。高溫除塵技術(shù)具有如下特點(diǎn)：（1）除塵溫度高。所要凈化的含塵氣體溫度高，有時(shí)候竟達(dá)到 6001400;(2

4、)除塵顆粒細(xì)，煙塵顆粒小于 5m10m，甚至在亞微米級(jí);(3)除塵凈化標(biāo)準(zhǔn)高，要求出口濃度為 10mg/Nm350mg/Nm3;(4)“高效低阻” ，經(jīng)濟(jì)性能好;(5)清灰性能好，可在線(xiàn)反吹、變形小、使用壽命長(zhǎng);(6)耐腐蝕能力強(qiáng)，優(yōu)良的耐高溫氣體腐蝕能力、化學(xué)性能穩(wěn)定。高溫高效除塵技術(shù)要求高，采用簡(jiǎn)單的氣固分離除塵設(shè)備是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到如此苛刻要求的。近幾年來(lái)，采用過(guò)濾技術(shù)的來(lái)實(shí)現(xiàn)高溫除塵室目前最有效方式之一，也是顆粒物凈化工業(yè)上最有前途技術(shù)之一。高溫過(guò)濾技術(shù)是國(guó)內(nèi)外一項(xiàng)跨世紀(jì)的高新技術(shù)，我國(guó)和世界各國(guó)都在開(kāi)發(fā)這項(xiàng)技術(shù)。2 高溫?zé)煔鈦?lái)源2.1 工藝高溫?zé)?尾)氣在化工、石油、冶金、電力及其他行業(yè)中

5、，經(jīng)過(guò)工藝或工質(zhì)作用后常.;余留產(chǎn)生的高溫含塵氣體， 屬于被動(dòng)性煙氣， 也是余熱資源重點(diǎn)研究領(lǐng)域。由于不同工藝需要或回收能量抑或達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，都需對(duì)這些高溫含塵氣體進(jìn)行除塵。如近年來(lái)，氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在我國(guó)得到大規(guī)模的發(fā)展，高爐鐵水進(jìn)行轉(zhuǎn)爐吹氧煉鋼已成為主要的煉鋼工藝，截至 2005 年底，我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼已達(dá)到 3.5 億 t。 轉(zhuǎn)爐在吹氧冶煉期間產(chǎn)生大量的余熱， 轉(zhuǎn)爐煙氣的溫度為 1450左右，最高可達(dá) 1600，經(jīng)過(guò)汽化煙罩冷卻至 1000左右。2005 年，我國(guó)轉(zhuǎn)爐煙氣理論發(fā)生量總計(jì)為 4.91011Nm3，其中作為煤氣回收的量為 3.51011Nm3， 其熱值相當(dāng)于 900 萬(wàn) t 標(biāo)準(zhǔn)

6、煤;8001000以下的煙氣熱量沒(méi)有回收，大約 2.11013GJ 熱量，相當(dāng)于 700 萬(wàn) t 標(biāo)準(zhǔn)煤。在高溫條件下，由于粘滯力有較大變化，濕度大幅下降，細(xì)顆粒凝聚現(xiàn)象大為降低，所以對(duì)微粒的分離有較高難度。高溫時(shí)采用的設(shè)備材質(zhì)、結(jié)構(gòu)形式以及熱膨脹等工程問(wèn)題往往影響設(shè)備的有效正常運(yùn)行。2.2 燃燒高溫?zé)?煤)氣此類(lèi)煙氣屬于主動(dòng)性煤煙氣，在整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)和增壓流化床燃燒聯(lián)合循環(huán)(PFBC-CC)是兩種先進(jìn)燃煤聯(lián)合循環(huán)(ACFCC)的基本方式中，都希望進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)前送入的為干凈煙氣，特別是對(duì)煙氣顆粒物的去除，因?yàn)轭w粒物的進(jìn)入將會(huì)腐蝕透平機(jī)械葉片上的熱涂層，最終導(dǎo)致對(duì)透平機(jī)械的磨損。

7、這一技術(shù)需要解決的難點(diǎn)就是要求進(jìn)入燃?xì)馔钙礁哌_(dá) 9001300的氣體除塵，為了減少固體顆料對(duì)透平機(jī)葉片的高速?zèng)_蝕與高速熔蝕，要求進(jìn)入透平機(jī)中，04m 顆料含量小于 19.9mg/Nm3,顆料大于 5m 的小于.;0.3mg/Nm3，即要求固體顆料含量小于 22.5mg/Nm3。表 1 高溫?zé)煔鈦?lái)源含塵氣體特性總之，高溫氣體除塵是在高溫條件下直接在高溫端進(jìn)行氣固分離，實(shí)現(xiàn)氣體凈化的一項(xiàng)技術(shù)，它可以最大程度地利用氣體的物理顯熱、化學(xué)潛熱和動(dòng)力能以及最有效地利用氣體中的有用資源，同時(shí)，必須對(duì) PM5 或PM2.5 以下的超細(xì)顆粒物能進(jìn)行有效的捕集和清除，達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)出口濃度 10mg/Nm350mg

8、/Nm3 以下和后續(xù)熱能利用工藝的要求。最有潛力能解決上述問(wèn)題的高溫除塵技術(shù)當(dāng)首選高溫?zé)煔膺^(guò)濾除塵技術(shù)。因此，高溫?zé)煔膺^(guò)濾理論和技術(shù)不僅屬于挑戰(zhàn)性強(qiáng)且亟需開(kāi)發(fā)的科技難關(guān)，也成為電力、能源和相關(guān)加工工業(yè)的研究熱點(diǎn)，也是過(guò)濾行業(yè)的重要研究課題，更是國(guó)內(nèi)外跨世紀(jì)的高新技術(shù)。3 高溫?zé)煔庥眠^(guò)濾纖維介質(zhì)應(yīng)用現(xiàn)狀高溫過(guò)濾除塵技術(shù)是近幾年以來(lái)在顆粒物捕集方面最具發(fā)展前途的技術(shù)之一。過(guò)濾介質(zhì)是高溫過(guò)濾技術(shù)的核心，可稱(chēng)為“心臟” 。過(guò)濾介質(zhì)的好好直接影響過(guò)濾效果以及過(guò)濾壽命。過(guò)濾單元根據(jù)過(guò)濾材料是否由纖維或顆粒組成可進(jìn)行相應(yīng)分類(lèi)，即過(guò)濾纖維材料和顆粒層過(guò)濾材料。長(zhǎng)期以來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)在電廠(chǎng)除塵技術(shù)推動(dòng)下不斷前進(jìn)，但

9、焦點(diǎn)也開(kāi)始轉(zhuǎn)向化工和過(guò)程處理工業(yè)。高溫過(guò)濾技術(shù)目前主要是纖維過(guò)濾。當(dāng)前主要指耐高溫纖維過(guò)濾。纖維狀材料具有比表面積大的優(yōu)點(diǎn)，因而就具有較低的壓降和較高的過(guò)濾效率。因此，纖維過(guò)濾被得到廣泛關(guān)注和使用。.;由于工作溫度高、氣體腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)，對(duì)高溫氣體除塵用過(guò)濾材料有很高的要求。過(guò)濾材料必須滿(mǎn)足過(guò)濾特性、使用壽命、價(jià)格等方面的要求。目前，天津工業(yè)大學(xué)研究機(jī)構(gòu)認(rèn)為 P84(聚酰亞胺纖維)、Basofil(三聚氰胺纖維)，PPS(聚苯硫醚纖維)，Nomex(間位芳香族聚酰胺纖維)為四種高性能耐高溫纖維。雖然 PBO 纖維(PBO 是聚對(duì)苯撐苯并惡唑纖維(Poly-Phenylenebenzobisth

10、iazole)的簡(jiǎn)稱(chēng))是 20 世紀(jì)有機(jī)和無(wú)機(jī)纖維中之最，具有十分優(yōu)異的性能。 纖維具有達(dá)到 650/也不分解， 1000/僅分解 28%的熱氧化穩(wěn)定性。耐老化，超高強(qiáng)度?？梢约庸こ筛邷剡^(guò)濾濾材。但由于紡絲技術(shù)沒(méi)有大的突破和價(jià)格昂貴等特點(diǎn)，并沒(méi)有產(chǎn)業(yè)化和工程化實(shí)際應(yīng)用案例。實(shí)際使用的在高溫端(200300/)適用的纖維有 P84，聚四氟乙烯(PTFE)及玻璃纖維等。 特殊高溫端(大于 300)， 可選用的纖維有陶瓷纖維、碳纖維、 高硅氧纖維及玄武巖纖維等。 目前， 國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)表明能適應(yīng) 200以下工作溫度過(guò)濾材料主要有 P84(聚酰亞胺纖維)，PTFE(聚四氟乙烯纖維)，CF(Ceramic

11、Fiber，陶瓷纖維)，BF(玄武巖纖維)等。3.1 P84聚酰亞胺即 P84。 可在 260以下連續(xù)使用， 瞬時(shí)溫度可達(dá) 280。 P84纖維具有不規(guī)則的葉片狀截面，比一般圓形截面增加了 80%的表面積，葉片狀的橫截面使 P84 纖維具有兩大優(yōu)點(diǎn)。一是纖維的表面積大，因而具有較強(qiáng)的阻塵與捕塵能力，大大提高了過(guò)濾效率。二是不規(guī)則的纖維截面因其內(nèi)應(yīng)力大小不同，分布不均勻，使纖維自然卷曲，導(dǎo)致纖維之間具有較強(qiáng)的抱合力和纏結(jié).;力。而圓形截面的纖維(如玻璃纖維)不能自然彎曲，呈棒狀，纖維之間的抱合力與纏結(jié)力幾乎為零。雖然 PTFE 纖維也和 P84 纖維有類(lèi)似的性能，但其價(jià)格要比 P84 纖維高出許

12、多， 并且 P84 纖維有較高的使用溫度 260。P84 纖維在國(guó)外獨(dú)家生產(chǎn)，處壟斷狀態(tài)，45 萬(wàn)元人民幣/噸，有條件耐腐蝕。大多采用摻混使用。P84 纖維制成的濾布。因?yàn)槠淅w維特性，粉塵不會(huì)滲進(jìn)濾布，可減少壓力降同時(shí)，剝離性能也好，這在水泥廠(chǎng)、熱式焚化爐、電石廠(chǎng)等需要處理大量粉塵的場(chǎng)所，非常適合。燃燒煙道廢氣、煤爐、水泥窯或?yàn)r青廠(chǎng)中的過(guò)濾用布使用 P84 纖維最為成功，表面系數(shù)大于其他纖維，使其在壓力差很小時(shí)，過(guò)濾效率也很高。尤其是 P84 纖維和玻纖進(jìn)行復(fù)合，兩種材料優(yōu)點(diǎn)都得到發(fā)揮，加入比例，因工況而定，其產(chǎn)品將會(huì)得到較大驗(yàn)證，而且在受控條件和標(biāo)準(zhǔn)條件下的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中也得到證實(shí)。空氣按 1

13、.6m/min 的流速進(jìn)入非織造布，經(jīng)過(guò) 100h，以 P84 為原料的過(guò)濾氈在不同壓差條件下，過(guò)濾性能明顯優(yōu)異，從而可減少脈動(dòng)清潔循環(huán)次數(shù)，降低了能耗，也減少了風(fēng)機(jī)能耗。但用 P84 纖維制成的濾袋要注意以下幾點(diǎn)：1)廢氣進(jìn)入濾袋前，最好進(jìn)行脫硫處理。2)氮氧化合物含量 NOx<600mg/ Nm3。3)硫氧化物含量 Sox<600 mg/ Nm3。4)含氧量 O2 <22%，含水 H2 O <35%。符合上述條件的 P84 聚硫亞胺制成的濾袋的優(yōu)點(diǎn)將得到突出的發(fā)揮，使用壽命和排放濃度都會(huì)達(dá)到理想的效果。P84 價(jià)格在 40 萬(wàn)元/噸左

14、右，價(jià)格不菲。.;3.2 PTFE聚四氟乙烯英名 Poly(tetrafluoroethylene)，簡(jiǎn)稱(chēng) PTFE。PTFE 是全氟化直鏈高聚物。它由四氟乙烯單體(TFF)聚合制得。其聚介方法包括本體聚合和乳液聚合。PTFF 纖維生產(chǎn)前，PTFF 樹(shù)脂簡(jiǎn)稱(chēng)分散乳液和分散樹(shù)脂。PTFF棕色纖維即用 PTFF 乳液紡絲法所得，PTFF 白色纖維即用乳液聚合成固體樹(shù)脂，再加工所得。PTFF 熔點(diǎn) 327，連續(xù)工作溫度可達(dá)到 280。瞬間耐溫可達(dá) 300。PTFE 有許多不同的紡紗工藝過(guò)程，常見(jiàn)有三種即 matrixspinning process、split-peel process 和 past

15、e extrusion process 三種工藝。優(yōu)秀的耐高溫和耐腐蝕性能使其成為垃圾焚燒高溫?zé)煔飧黝I(lǐng)域理想的過(guò)濾材料。纖維具有低摩擦性，難燃性及良好的絕緣盒隔熱性?？沙惺芨鞣N強(qiáng)氧化物的氧化腐蝕。FTFE 纖維不容易發(fā)生水解反應(yīng)。捕集效率高、不容易積塵。即使在溫度較高、含塵濃度較大的情況下。表面也只粘附少量的灰塵。清灰性能較好。PTFE 因?yàn)槠涮?炭和炭-氟共價(jià)的獨(dú)一無(wú)二的結(jié)構(gòu)和復(fù)合屬性，決定了其優(yōu)良的屬性，但是其最大的劣勢(shì)是當(dāng)觸及硬質(zhì)表面時(shí)，PTFE 表現(xiàn)出很強(qiáng)的摩擦系數(shù)。但是當(dāng)煙氣壓力增大時(shí)候，過(guò)濾材料單摩擦系數(shù)顯著減少，依次，生產(chǎn) PTFE 復(fù)合材料時(shí)，必須選好合適的輔助復(fù)合材料。因此，

16、利用 PTFE 生產(chǎn)成梯度復(fù)合針刺氈濾料。選用 PTFE 梯度復(fù)合針刺氈濾料需注意以下幾點(diǎn)：1) 對(duì) PTFE 纖維進(jìn)行分級(jí)，生成不同細(xì)度纖維用于生產(chǎn)梯度復(fù)合針刺氈濾料;2) 對(duì) 180200高溫?zé)煔鈺r(shí)抗化學(xué)腐蝕能力下降和對(duì)于 60120.;低溫?zé)煔庵袣怏w結(jié)露損害，使用 P84 纖維、PPS 纖維復(fù)合需注意工況參數(shù)變化;3) 針對(duì) 180200高溫?zé)煔猓鳛榻档统杀镜拇胧┛梢赃m量采用玻璃纖維，但不得用于濾料表層;4) 可以采用 PTFE 纖維與其它耐高溫耐腐蝕纖維組成復(fù)合過(guò)濾層，但要注意 PTFE 濾袋廢棄物回收處理。PTFE 覆膜濾料是由美國(guó)戈?duì)柟咀钕乳_(kāi)發(fā)出來(lái)的新型復(fù)合濾料。 覆膜濾料表面

17、所覆的是膨體聚四氟乙烯(ePTFE)微孔薄膜， 孔徑小到 12m 以下，基底可以是 PTFE 纖維、玻璃纖維(GF)等制成的針刺氈或機(jī)織布。濾料覆膜后當(dāng)量孔徑變小，因而不需要形成粉塵層，只依靠自身的捕塵功能即可有良好的捕塵效果，同時(shí)可控制粉塵進(jìn)入濾料深處，防止濾料被堵塞。另外，覆膜濾料表面動(dòng)摩擦系數(shù)減小，提高了清灰性能，濾料濾膜有助于提高自身的疏水性，可防止濾料因結(jié)露造成濾袋結(jié)垢。因此，PTFE 覆膜濾料可以解決許多過(guò)濾材料無(wú)法克服的問(wèn)題，具有相應(yīng)優(yōu)勢(shì)：過(guò)濾效率高，其濾袋更換時(shí)間久、使用壽命長(zhǎng)，清灰容易，運(yùn)行費(fèi)用低，特別是應(yīng)用在處理含油含水等特殊煙氣的工藝上。但 PTFE 纖維售價(jià)在 52 萬(wàn)

18、元/噸。適用范圍的經(jīng)濟(jì)成本太高。所以對(duì)PTFE 纖維國(guó)產(chǎn)化的一個(gè)趨勢(shì)是把成本降下來(lái)。3.3 玻璃纖維玻璃纖維是一種傳統(tǒng)的過(guò)濾材料，也是中、高溫?zé)煔獬龎m中應(yīng)用最為廣泛的濾料。目前，國(guó)內(nèi)外玻璃纖維中的化學(xué)成分分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是鋁硼硅酸玻璃纖維，國(guó)外稱(chēng) E 玻璃纖維(Electrical Fiberglass)，國(guó)內(nèi)稱(chēng)無(wú)堿玻.;璃纖維;另一類(lèi)是鈉鈣硅酸鹽玻璃纖維， 相當(dāng)于國(guó)外的 C 玻璃纖維(ChemicalFiberglass)，國(guó)內(nèi)稱(chēng)有堿玻璃纖維。玻璃纖維耐高溫性能突出，玻璃纖維可以在 260(中堿)/280(無(wú)堿)的溫度條件下長(zhǎng)期工作。瞬間溫度可達(dá) 350。強(qiáng)度高、伸縮率小，它的抗拉強(qiáng)度比其他

19、各種天然、合成纖維都要高，伸長(zhǎng)率都要高，伸長(zhǎng)率僅為2%3%。 這一特性足以保證使其設(shè)計(jì)制作長(zhǎng)徑比大的濾袋具有足夠的抗拉強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性能。優(yōu)良的耐腐蝕性能，能耐大部分酸(氫氟酸除外)的腐蝕。玻璃纖維表面光滑，過(guò)濾阻力小，有利于粉塵剝離。它不燃燒是、不變形。 經(jīng)過(guò)不同表面處理劑處理的玻璃纖維，具有柔軟、順滑、疏水、抗結(jié)露和收縮率低等優(yōu)點(diǎn)。玻璃纖維具有突出的尺寸穩(wěn)定性，拉伸斷裂強(qiáng)度高，耐腐蝕性強(qiáng)，表面光滑，憎水透氣，容易清灰，化學(xué)穩(wěn)定性好，因其價(jià)廉，當(dāng)用戶(hù)要求低時(shí)，除塵設(shè)備制造廠(chǎng)也有采用玻璃纖維做脈沖袋濾器的。玻纖織物一般只是為了降低費(fèi)用及在高溫作業(yè)時(shí)而選用。高溫機(jī)織過(guò)濾布一般是玻璃纖維制造的過(guò)濾

20、材料， 表面覆以 PTFE 薄膜， 以提高過(guò)濾風(fēng)速。是環(huán)境保護(hù)行業(yè)的更新?lián)Q代產(chǎn)品。但室溫下的強(qiáng)堿及高溫下的中等堿性將侵蝕玻璃。玻璃纖維耐曲撓磨損性能極差，在脈沖清灰或清灰劇烈時(shí)很快就被損壞，玻纖織物的脆性使其只能成為反吹風(fēng)清灰系統(tǒng)的良好備選過(guò)濾材料，而不能用在振蕩或脈沖系統(tǒng)中。玻璃纖維濾材的主要缺點(diǎn)是耐折性和耐磨性差，必須經(jīng)過(guò)表面化學(xué)處理才能提高使用壽命，達(dá)到實(shí)用化。南京玻璃纖維研究設(shè)計(jì)院提出國(guó)內(nèi)玻纖濾料經(jīng)各種化學(xué)漿料表面處理后，其耐折性可達(dá)幾千到一萬(wàn)次(預(yù)加張力 1kg)，與未處理之前相比有成.;倍的提高，但與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比(實(shí)測(cè)值 62138 次/15mm1.5kg)還相差很遠(yuǎn)。 反映在

21、實(shí)際應(yīng)用中， 目前國(guó)內(nèi)玻纖濾料使用壽命一般都在 1 年左右，而國(guó)外進(jìn)口的高耐折玻纖濾料，其壽命都可達(dá)到 3 年，所以提高玻纖濾料的耐折性能，延長(zhǎng)其使用壽命，趕上國(guó)外先進(jìn)水平是目前迫切需要研究的課題。國(guó)內(nèi)外都有成熟生產(chǎn)，產(chǎn)品按質(zhì)論價(jià)，3 萬(wàn)元人民幣/噸以下。玻璃纖維的價(jià)格相對(duì)比較便宜，各行業(yè)高溫?zé)煔獬龎m廣泛使用。3.4 陶瓷纖維陶瓷纖維過(guò)濾除塵技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展較快的過(guò)濾技術(shù)之一。與傳統(tǒng)粒狀濾料相比，纖維過(guò)濾材料的比表面積較大，有更大的界面吸附并能截留懸浮物，過(guò)濾效果好。相比于泡沫陶瓷，它具有更小的孔徑，更高的過(guò)濾精度。相對(duì)于有機(jī)纖維過(guò)濾器，陶瓷纖維具有良好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和抗熱震性。研究表

22、明，陶瓷纖維過(guò)濾器的除塵效率高，可達(dá) 99%以上，來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)表明表明陶瓷過(guò)濾也是一種在高溫高壓煤氣清除塵粒的有效方法。 所以陶瓷纖維過(guò)濾技術(shù)發(fā)展和推廣在到傳統(tǒng)的燃煤電廠(chǎng)和其他爐窯工業(yè)高溫?zé)煔膺^(guò)濾出來(lái)中的小于 5m 以下粉塵的治理，以達(dá)到PM2.5 的排放要求。 如德國(guó) Babcock 公司采用 Dia-Schumalith F-40 高溫陶瓷濾料設(shè)計(jì)的高溫陶瓷過(guò)濾器已在西班牙 Puertollano 的 300MWe 的 IGCC 裝置上應(yīng)用，其操作溫度可達(dá) 870以上，操作壓力可達(dá) 3.0MPa，濾速可達(dá)5cm/s 以上，其過(guò)濾效率達(dá) 99.9%以上，過(guò)濾后氣體含塵濃度可降到3mg/Nm

23、3，操作壽命達(dá)到 8000h 以上。因此，對(duì)于處理 250450高溫?zé)煔猓瑥哪透邷丶夹g(shù)上講，陶瓷纖維濾材也是可行的候選材料之一。.;陶瓷纖維過(guò)濾已不是什么新技術(shù)，但在高溫?zé)焿m凈化方面卻是高技術(shù)。對(duì)于處理亞高溫?zé)煔狻⑻貏e是超高溫?zé)煔?500以上)的處理具有更高的可靠性。陶瓷纖維過(guò)濾器的阻力要比普通纖維過(guò)濾器(布袋除塵器)的阻力高，因此對(duì)清灰設(shè)計(jì)要予以高度重視。因陶瓷纖維過(guò)濾器通常有陶瓷覆膜，其覆膜孔孔徑可以達(dá)到超濾的程度(0.1m 以下)。因此，殘留粉塵層的過(guò)濾作用沒(méi)有意義，即不存在過(guò)度清灰問(wèn)題，所以提高清灰強(qiáng)度對(duì)減少運(yùn)行阻力是有利的。陶瓷纖維過(guò)濾屬于表面過(guò)濾，其過(guò)濾機(jī)理與普通覆膜纖維濾料相同;

24、陶瓷纖維過(guò)濾單元是剛性的，需要的脈沖反吹壓力較大;因其是剛性的，哪怕是很小的縱向熱膨脹，都可能導(dǎo)致破裂，因此安裝時(shí)要考慮熱漲余量。3.5 玄武巖纖維(Basalt Fibre 簡(jiǎn)稱(chēng) BF)連續(xù)玄武巖纖維的主要成分為 SiO2、 Al2O3、 CaO、 MgO、 Fe2O3、 FeO、Na2O、K2O 等氧化物，屬于硅鋁酸鹽系纖維。SiO2 是連續(xù)玄武巖纖維最主要的成分，稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)形成物， 保證纖維的化學(xué)穩(wěn)定性和優(yōu)異的力學(xué)性能;較高含量Al2O3 可以提高纖維的耐久性、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能。與玻璃纖維相比，連續(xù)玄武巖纖維中含有特殊的 MgO、Na2O、K2O、TiO2 等成分，這正是連續(xù)

25、玄武巖纖維相比玻璃纖維具有較好的耐水和耐腐蝕特性的原因。由于玄武巖資源大量地存在于自然界，是地殼中分布最廣泛的巖石。俄羅斯有取之不盡的玄武巖資源。僅 30 個(gè)采石場(chǎng)大約有 19.7 億立方米的開(kāi)采量，在美國(guó)，華盛頓、俄勒岡州、愛(ài)達(dá)荷州有成千上萬(wàn)平方公里被玄.;武巖覆蓋。哥倫比亞玄武巖高原大約有 100，000 平方公里的玄武巖覆蓋。易取價(jià)廉， 分布很廣玄武巖的主要成分為 SiO2(約占 4255%)、 Al2O3、 FeO、CaO、MgO 等，與土壤的成分相似，所以玄武巖纖維在自然環(huán)境中可容易地全部降解為土壤母質(zhì)。玄武巖纖維的制備方法簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)單的說(shuō)，玄武巖纖維通過(guò)玄武巖熔融過(guò)程形成。 生產(chǎn)成本

26、相對(duì)降低， 在加工過(guò)程中， 主要采用火焰/離子噴吹法。由于該方法幾乎不用水，也幾乎無(wú)空氣污染，本身無(wú)化學(xué)揮發(fā)物，因此它一種環(huán)境友好協(xié)調(diào)的纖維制備方法。由于在制備的可完全降解的玄武巖纖維過(guò)濾材料中，不僅保護(hù)了環(huán)境，降低了污染物的排放，充分利用了分布廣泛的礦物巖石，大大地降低了生產(chǎn)成本，因此應(yīng)用前景十分廣泛?？傊?，玄武巖纖維是天然的、無(wú)污染的、不致癌的玻璃質(zhì)高性能纖維，玄武巖纖維原料成本低、能耗少、生產(chǎn)過(guò)程清潔，是一種生態(tài)環(huán)境材料(Eco-Materials)， 深受各國(guó)學(xué)者的關(guān)注。 我國(guó)把玄武巖纖維與碳纖維、 芳綸、超高分子量聚乙烯纖維一起列為鼓勵(lì)發(fā)展的四大高性能纖維。玄武巖纖維具有良好的拉伸強(qiáng)度及增強(qiáng)效應(yīng)、高的耐腐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性、良好的絕緣性