隨著國家提出“3060”目標,對鋼鐵企業(yè)控制污染排放提出了具體要求。在完善環(huán)保設(shè)施、提升除塵設(shè)施捕集能力的基礎(chǔ)上,各企業(yè)大量使用的普通除塵濾袋已經(jīng)無法滿足排放要求。根據(jù)鋼鐵各工序除塵工況的風機配置,將普通濾料更換為覆膜濾料能夠進一步降低污染物排放濃度,達到排放標準要求。
常用的覆膜濾料是用PTFE微孔薄膜熱熔到普通的濾料表面,形成表面過濾層。實驗數(shù)據(jù)表明,采用覆膜濾料后對原濾料有顯著的保護作用,長期使用,系統(tǒng)阻力可下降50%左右,使用壽命可達3年以上,排放濃度能夠穩(wěn)定控制在10mg/m3以下,對PM2.5基本實現(xiàn)趨零排放控制。
我國除塵濾料的發(fā)展歷程
袋式除塵從20世紀50年代進入我國市場,在沒有國產(chǎn)專用除塵濾料的情況下,最先使用的是毛呢氈、棉素布等民用織物。1970年,我國研制出了國產(chǎn)濾料第一個品牌———208工業(yè)滌綸絨布;1978年研制成功了三維針刺氈濾料以適應(yīng)高能脈沖清灰袋式除塵器的需要,從而使除塵濾料結(jié)構(gòu)從二維突破到三維,表現(xiàn)出了高效低阻的優(yōu)越性;1985年研制成功了729圓筒形緞紋機織濾料以適應(yīng)反吹風袋式除塵器的需求,進而研發(fā)出了MP922高強抗靜電濾料;20世紀90年代研制成功高密面層針刺氈;1994年研制成功PTFE覆膜濾料,實現(xiàn)了除塵濾料的過濾機理從體過濾向面過濾的轉(zhuǎn)化,尤其對于黏性超細粉塵,過濾效率呈現(xiàn)數(shù)量級提高,運行阻力低且穩(wěn)定。
21世紀以來,隨著袋式除塵器進入電站鍋爐和垃圾焚燒爐等新領(lǐng)域,捕集的煙氣具有高溫、高濃度、高濕、強腐蝕和多變的特點,過濾功能也從去除顆粒物擴展到細顆粒物脫除、有害氣體凈化處理等范圍,因此對除塵濾料的功能、品種和質(zhì)量提出了更高的要求。人們對濾料制作工藝逐漸重視,并在實踐過程中對其進行完善,在一定程度上對濾料的化學與物理性質(zhì)進行了改善,提高了濾料的使用效率,延長了濾料的使用時間。隨著納米環(huán)保技術(shù)的發(fā)展逐漸加快,濾料的制作中也逐漸融入納米技術(shù),通過納米催化劑氣流成網(wǎng)的技術(shù)來分解有害、廢棄的氣體。
當然,與國外發(fā)達國家相比,我國除塵濾料行業(yè)仍存在很多不足,如總體裝備水平不高、產(chǎn)品良莠不齊、重復(fù)建設(shè)低檔次生產(chǎn)線、高溫化纖原料依賴進口、后處理工藝環(huán)節(jié)薄弱等,但在國家大力推動PM2.5控制的大好時機下,袋式除塵作為大氣污染治理的重要手段必將能夠高速發(fā)展。
適合鋼鐵爐窯的主要除塵濾料
在眾多濾料中,適合鋼鐵爐窯使用的除塵濾料分為常溫濾料和高溫濾料。其中,常溫濾料主要有滌綸(聚酯)針刺氈、亞克力(均聚丙烯腈)針刺過濾氈,高溫濾料主要有美塔斯(METAMAX)針刺氈(NOMEX、CONEX)、P84(聚酰亞胺)針刺氈、玻纖針刺氈等。
滌綸針刺氈濾料。該濾料是采取滌綸短纖為原料的機織濾布,具有強力高、伸長率小、耐強酸弱堿等特點,使用壽命一般是玻璃纖維織物的4倍~6倍,有良好的透氣性,集塵率高,容易清灰,除塵效率可超過98.99%。該濾料在鋼鐵爐窯環(huán)境除塵器常溫煙氣捕集中最常使用。
亞克力針刺氈濾料。該濾料是一種合成纖維濾料,具有很好的耐水解性能,適用于連續(xù)運行溫度為125℃~140℃的工況。該濾料對有機溶劑、氧化劑、無機酸和有機酸具有良好的抵抗力,耐水解性能很好,但耐堿性能一般,在鋼鐵爐窯中非堿性環(huán)境和含水率高、易產(chǎn)生油霧污染的環(huán)境可以使用。
美塔斯針刺氈濾料。該濾料采用諾梅克斯纖維針刺而成,具有優(yōu)異的耐溫性,可在204℃的溫度下連續(xù)操作;具有良好的耐化學性,低濃度的酸堿和大多數(shù)碳氫化合物對它不會造成影響,即使遇到少量的氟化物也不會出現(xiàn)明顯腐蝕;具有突出的高溫穩(wěn)定性,在250℃的溫度下熱收縮率小于1%;具有極佳的防火性,400℃時才開始分解和碳化,極限氧指數(shù)為30點,不自燃也不助燃。該濾料廣泛應(yīng)用于各種高溫煙氣過濾場合。
P84針刺氈濾料。該濾料是一種阻燃的、耐溫穩(wěn)定的纖維濾料,最高可耐溫260℃。該濾料主要用于高爐煤氣干法除塵。
玻纖針刺氈濾料。該濾料是由玻璃纖維單絲無序交錯穿插而成,呈無定向三維微孔結(jié)構(gòu),空隙小,空隙律大,具有良好的吸音、減震、耐腐蝕、絕緣、耐高溫、阻燃的性能。該濾料孔隙率高,氣體過濾阻力小,過濾風速大,除塵效率高,同時具有耐彎折、耐磨、尺寸穩(wěn)定的優(yōu)點,用于鋼鐵爐窯高溫煙氣捕集。
PTFE濾料。該濾料具有不粘性、耐熱性(240℃~260℃之間可連續(xù)使用)、滑動性(較低的摩擦系數(shù))、抗?jié)裥裕ū砻娌徽此陀唾|(zhì))、耐磨損性、耐腐蝕性,主要用于在各種除塵濾料表面覆膜,增加除塵布袋的過濾精度和環(huán)境適應(yīng)性。
目前,鋼鐵行業(yè)主要使用的除塵布袋濾料是上述濾料的前5個品種,分別用于常溫環(huán)境除塵、二次捕集除塵和高溫煙氣除塵等。