ADMIREX濾料技術與應用
摘要：分析了日本大金工業株式會社用于垃圾焚燒爐煙氣除塵的高性能ADMIREX濾料，闡述了該產品的結構及性能特點，并舉例說明新型濾料在各種煙氣處理中的應用。
關鍵詞：垃圾焚燒,煙氣凈化,高溫濾料,ADMIREX濾料,應用
0前言
垃圾焚燒產生的煙氣含有大量的有毒有害物質，須經適當處理才能排放，否則將嚴重危害人們的身體健康和污染大氣環境。垃圾焚燒技術可以控制部分二噁英的產生，但不能去除大部分二噁英和重金屬。有研究認為二噁英和重金屬吸附在微小的粉塵上，尤其吸附在亞微米級顆粒上，這樣去除亞微米級顆粒顯得尤其重要。國家大氣污染物排放標準越來越嚴格，國家標準中把袋式除塵器列為垃圾焚燒爐含塵煙氣凈化設備。由于垃圾焚燒后煙氣的特殊性，袋式除塵器使用的濾料使用壽命成為人們關注的焦點問題，它不僅關系維護和運行成本，同時還影響到整個設備的正常運行。
傳統濾料大都采用深層過濾方式，在去除亞微米級顆粒上袋式除塵器還發揮不到重要作用。目前使用的聚苯硫醚、聚酰亞胺等纖維濾料在垃圾焚燒煙氣凈化中的壽命都不長，聚四氟乙烯(PT FE)覆膜濾料由于采用熱復合或者黏合復合的方法，在高溫或者酸腐蝕的作用下膜容易脫落損壞。日本大金工業株式會社應用自己氟化工產品的技術及優勢，在總結原有濾料存在的問題、克服傳統濾料的缺點以及考慮性價比的基礎上，研制了 ADMIREX濾料，其特點在濾料表層PTFE水刺纖網濾層替代PTFE膜，在控制垃圾焚燒爐煙塵排放的微細顆粒物的同時達到去除含塵煙氣中的大部分二噁英和重金屬的目的。因此，ADMIREX濾料對我國垃圾焚燒煙氣凈化濾料的開發具有借鑒作用。
1 ADMIREX濾料的結構和過濾方式
ADMIREX是雙層結構(見圖1)，表面是功能層，材質為PTFE纖維水刺布，起捕集粉塵和作為反應劑或吸收劑載體的作用；底層是支撐層(強度保持層)，材質可以根據不同工況來選擇，起支撐功能層的作用。由于生活垃圾焚燒煙氣含水量大、含氧量高、含有腐蝕性氣體等，目前已有采用PTFE 乳液浸漬處理的玻璃纖維機織布作為支撐層；表層和底層采用水刺工藝進行超強復合，層與層之間不容易剝離。
 |
目前的過濾材料有兩種過濾方式，即深層過濾和表層過濾。深層過濾依靠兩層粉塵來過濾，初級粉塵層位于過濾介質內部，次級粉塵層在過濾介質的表層。初級粉塵層容易增大壓力損失，通過清灰方式也不容易清除，隨著時間的推移，壓力損失也會越來越大。表層過濾是通過復合在各種材料上的一層PTFE來捕獲粉塵，這層PTFE不僅能阻擋大的顆粒而且也能阻擋亞微米級的顆粒穿透過濾介質。換句話說，亞微米級顆粒是在表層被捕獲而不是在濾料介質內部空隙被捕獲，這樣就可以達到很高的排放標準，同時濾料的壓力損失遠低于深層過濾方式。
2 ADMIREX濾料的特點
2．1 ADMIREX濾料構造獨特
ADMIREX濾料的表層水刺布是以PTFE纖維為原料的，具有極高的耐熱性、耐化學性、抗水解等性能。PTFE樹脂的熔融黏度極高，很難制成超細的纖維。大金工業株式會社作為氟樹脂的專業制造廠商，利用特殊工藝成功開發出了平均直徑為 10μm的獨特超細支化纖維(纖維直徑很細，而且纖維呈分支狀，像個樹權，見圖2，這樣纖維和纖維容易纏繞在一起，強度比較高，而且過濾精度會更高)，進而研制了ADMIEX濾料，從而實現了亞微米顆粒的高捕集性能，減少了壓力損失。
 |
2．2具有極高的強度保持率
ADMIREX濾料因為過濾方式采用表層過濾，捕集的粒子幾乎不會堆積在支撐層，因此由粉體引起的強度劣化(磨損)極小，可在長時間內保持穩定的強度。該濾料在載荷1．5 kg，噴吹10萬次的條件下測試，強度下降率為15％。
2．3耐化學性
ADMIREX濾料過濾層使用的PTFE纖維除對氟氣體(元素氟)三氟化氯、熔融的堿金屬之外的所有化學藥品均表現出穩定狀態，也不受所有酸、堿、氧化劑、有機溶劑的腐蝕；而且在有機纖維中耐熱性能最佳，瞬間最高使用溫度達260℃ (ADMIREX為復合材料，制成過濾袋后的耐藥品性和耐熱性取決于支撐層的特性)；同時也具有很高的抗水解性能。
2．4壓力損失小且穩定
由于胛FE具有不粘性而且采用表層過濾方式，ADMIREX濾料壓力損失變化小且穩定，脈沖 (清灰)次數減少，從而降低了對過濾袋的損傷程度，增加了濾料的使用壽命，減少了維護作業。
2．5耐物理作用強
ADMIREX濾料過濾層厚度約為100μm，對于脈沖(清灰)、運輸、安裝過程中等物理作用承受能力很強。
2．6 ADMIREX濾料粒子附著層的反應功能
ADMIREX濾料的PTFE纖維層厚度要比PTFE 膜厚10倍左右，其表層過濾完善，粒子幾乎不會進入到內部，而是在由毛粘構造的表層形成粒子附著層。垃圾焚燒爐煙氣中需要中和和吸收的有害有．毒氣體(如酸性物質和二噁英)在吸收塔中沒有被吸收的話，可以在ADMIREX濾料上的粒子附著層發生反應，進而被吸附脫除，使有毒有害的氣體排放時達到國家標準。
2．7性價比高
ADMIREX濾料由于采用獨特的復合工藝以及PTFE的特性，濾料使用壽命延長，可以延長換袋周期；壓力損失和壓力變化穩定，節約風機能耗；由于易清灰，從而使噴吹壓力降低和清灰的次數減少，減少壓縮空氣的能耗；由于粉塵保持能力強，減少中和劑和吸附劑的用量。
3 應用實例
由于玎FE具有耐化學性、抗水解、耐熱性、耐磨性以及不粘性等優點，ADMIREX濾料不僅可以用在垃圾焚燒煙氣凈化中，也可以用在產業廢棄物焚燒、火力發電、鋼鐵、水泥等行業煙氣比較惡劣的煙氣袋式除塵中。
4 結語
ADMIREX濾料由表層胛FE水刺纖網層與底層經PTFE浸漬處理的玻璃纖維機織布等通過水刺復合而成，具有良好的捕集性能、耐久性能以及優越的經濟性，可以應用于垃圾焚燒、鋼鐵等行業的煙氣除塵。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
