覆膜濾料過濾性能的試驗(yàn)研究

徐 濤，宋尚軍，白耀宗，高明偉，蔡粉蘭，孫紅梅，劉 峰，徐德亮，費(fèi)傳軍

（中材科技股份有限公司，南京 211112）

覆膜濾料過濾性能的試驗(yàn)研究

徐 濤，宋尚軍，白耀宗，高明偉，蔡粉蘭，孫紅梅，劉 峰，徐德亮，費(fèi)傳軍

（中材科技股份有限公司，南京 211112）

對(duì)覆膜濾料與普通（滲膜）濾料的過濾性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，結(jié)果顯示：與普通濾料相比，覆膜濾料具有過濾效率高、運(yùn)行阻力低、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。覆膜濾料的過濾性能更佳，更能滿足煙塵過濾的要求。

覆膜濾料;過濾性能;試驗(yàn)研究

目前，濾料市場(chǎng)上存在著覆膜濾料與普通（滲膜）濾料性能相當(dāng)?shù)恼擖c(diǎn)，而普通（滲膜）濾料就是浸漬處理，主要是后處理配方有些變化，從過濾機(jī)理上看仍屬于傳統(tǒng)的深層過濾。為此本文對(duì)覆膜濾料與普通（滲膜）濾料的過濾進(jìn)行了針對(duì)性的性能測(cè)試與對(duì)比分析。

1 覆膜濾料與普通濾料（滲膜濾料）的過濾特性

從圖1中可以看出，表面過濾可以過濾更加細(xì)小的粉塵（5μm以上的粉塵可以100%攔截），有極佳的過濾效果和清灰性能；而細(xì)小粉塵可以穿過普通（滲膜）濾料，造成透濾，一部分留在濾料內(nèi)部，造成濾料運(yùn)行阻力上升，影響普通（滲膜）濾料的過濾效果和使用性能。

圖1 表面過濾特性示意圖

2 覆膜濾料過濾位置

通過熱壓覆合工藝，ePTFE膜的一部分與基材通過基材上的處理劑結(jié)合在一起，即ePTFE膜與基材的結(jié)合點(diǎn)，如圖2所示。結(jié)合點(diǎn)和結(jié)合點(diǎn)之間是處于自由狀態(tài)的ePTFE膜。這部分ePTFE膜沒有與基材進(jìn)行結(jié)合，呈現(xiàn)具有一定孔徑大小和高孔隙率的多層空間結(jié)構(gòu)。粉塵的過濾主要靠這部分ePTFE膜的過濾功能實(shí)現(xiàn)。

圖2 覆膜濾料過濾位置及ePTFE膜微觀示意圖

3 覆膜濾料與普通（滲膜）濾料過濾性能測(cè)試比較

3.1 測(cè)試條件

入口粉塵濃度5g/m3；過濾速度2m/min；噴吹壓力0.5MPa；脈沖寬度50ms。

3.2 測(cè)試用氧化鋁粉塵粒徑分布（見表1）

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3.3 測(cè)試方法

首先對(duì)濾料進(jìn)行1000Pa定壓噴吹30次；然后間隔5s，噴吹10,000次；老化后在1000Pa定壓下噴吹30次，進(jìn)行動(dòng)態(tài)過濾性能對(duì)比。

3.4 測(cè)試數(shù)據(jù)（見表2）

表2 測(cè)試數(shù)據(jù)

3.5 覆膜濾料與普通（滲膜）濾料的差異

（1）覆膜濾料初始阻力較高

從潔凈濾料1000Pa定壓噴吹30次比較：覆膜濾料的初始阻力為92.0Pa，而普通（滲膜）濾料的是23.0Pa，覆膜濾料的初始阻力較高。

覆膜濾料：初始阻力92.0Pa；殘余阻力244.4Pa；第一周期時(shí)間為23分19秒；第30周期時(shí)間為13分50秒。

普通（滲膜）濾料：初始阻力23.0Pa；殘余阻力152.2Pa；第一周期時(shí)間為44分18秒；第30周期時(shí)間為9分41秒。

潔凈覆膜濾料1000Pa定壓噴吹30次測(cè)試曲線見圖3；潔凈普通（滲膜）濾料1000Pa定壓噴吹30次測(cè)試曲線見圖4。

圖3 潔凈覆膜濾料1000Pa定壓噴吹30次測(cè)試曲線

圖4 潔凈普通（滲膜）濾料1000Pa定壓噴吹30次測(cè)試曲線

（2）覆膜濾料運(yùn)行阻力上升平穩(wěn)

5s間隔噴吹10000次老化過程阻力上升曲線對(duì)比可以看出，覆膜濾料的初始阻力是244.4Pa，殘余阻力為289.3Pa，增加了44.9Pa，較初始阻力上升了18.4%；而普通（滲膜）濾料的初始阻力是152.2Pa，殘余阻力為425.9Pa，增加了273.7Pa，較初始阻力上升了180%。覆膜濾料阻力增加的絕對(duì)值與相對(duì)值都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通（滲膜）濾料，說明覆膜濾料運(yùn)行時(shí)清灰效果優(yōu)越。

覆膜玻纖P84復(fù)合氈：初始阻力244.4Pa；殘余阻力289.3Pa。

玻纖P84復(fù)合氈：初始阻力152.2Pa；殘余阻力425.9Pa。

覆膜濾料5s間隔噴吹10,000次老化過程阻力上升曲線見圖5；普通（滲膜）濾料5s間隔噴吹10,000次老化過程阻力上升曲線見圖6；覆膜濾料5s間隔噴吹10,000次老化過程前后15次噴吹阻力上升曲線見圖7；普通（滲膜）濾料5秒間隔噴吹10,000次老化過程前后15次噴吹阻力上升曲線見圖8。

圖5 覆膜濾料5s間隔噴吹10,000次老化過程阻力上升曲線

圖6 普通（滲膜）濾料5s間隔噴吹10,000次老化過程阻力上升曲線

圖7 覆膜濾料5s間隔噴吹10,000次老化過程前后15次噴吹阻力上升曲線

圖8 普通（滲膜）濾料5s間隔噴吹10,000次老化過程前后15次噴吹阻力上升曲線

（3）覆膜濾料運(yùn)行阻力低

通過對(duì)老化后1000Pa定壓噴吹30次阻力的比較，可以看出，覆膜濾料初始阻力為321.2Pa，殘余阻力是339.7Pa，第30個(gè)清灰周期時(shí)間為6分35秒；普通（滲膜）濾料初始阻力為651.2Pa，殘余阻力是720.6Pa，第30個(gè)清灰周期時(shí)間為1分57秒。殘余阻力低和清灰周期長(zhǎng)，都說明覆膜濾料的過濾效果好，更反映了覆膜濾料運(yùn)行阻力低，大大節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用。

老化后1000Pa定壓噴吹覆膜濾料30次阻力曲線見圖9；老化后1000Pa定壓噴吹普通（滲膜）濾料30次阻力曲線見圖10。

圖9 老化后1000Pa定壓噴吹覆膜濾料30次阻力曲線

圖10 老化后1000Pa定壓噴吹普通（滲膜）濾料30次阻力曲線

4 覆膜濾料特性

從上面的分析以及在水泥窯頭、窯尾使用實(shí)際情況來看，可以得出覆膜濾料的特性有：

（1）過濾效率高

使用覆膜濾料的排放濃度＜15mg/m3，普通（滲膜）濾料一般排放濃度＜30mg/m3。

（2）過濾阻力低

使用覆膜濾料的系統(tǒng)阻力＜1000Pa，普通（滲膜）濾料一般系統(tǒng)阻力＜1700Pa。

（3）處理風(fēng)量大

覆膜濾料過濾風(fēng)速可達(dá)1.0m/min，處理風(fēng)量可大于200萬m3/h，普通濾料過濾風(fēng)速＜0.8m/min。

（4）使用壽命長(zhǎng)

覆膜濾料使用壽命可超過3年。普通（滲膜）濾料使用壽命＜2年。

綜上所述，覆膜濾料的過濾效果高、運(yùn)行阻力低、使用壽命長(zhǎng)，相比普通（滲膜）濾料，覆膜濾料的過濾性能更佳，更能滿足市場(chǎng)需求。

Test and Research on Membrane Filter Material Capability

XU Tao, SONG Shang-jun, BAI Yao-zong, GAO Ming-wei, CAI Fen-lan, SUN Hong-mei, LIU Feng, XU De-liang, FEI Chuan-jun
(Sinoma Science & Technplogy Co., Ltd, Nanjing 211112, China)

The filter capability test comparison between membrane filter material and common filter material is made;the result shows that the membrane material sees high filter efficiency, low operation resistance, and a long life. It has a better filter capability than common material, and it can meet the requirement of flue dust filter.

membrane filter material; filter capability; test; research

X701.2

A

1006-5377（2012）02-0046-03