工业烟气除尘滤料材料与技术的最新进展

工业烟气除尘滤料材料与技术的最新进展

李伟

南京国电环保科技有限公司  江苏南京 210000

摘要：目前我国正处于“双碳”与“双循环”创新发展时代，在认真把握绿色低碳发展趋势过程中也要迎合“十四五”要求。就这一点来讲，滤料产业也希望坚持做到绿色低碳环保发展，聚焦工业烟气除尘滤料材料及其技术的全面升级优化。本文中简单介绍了我国工业烟气除尘滤料材料中袋式除尘技术的发展现状与发展趋势，并对它其中的具体技术研究最新进展进行了深度剖析。

关键词：除尘滤料材料；工业烟气；发展现状；趋势；袋式除尘技术

工业烟气中粉尘颗粒物的治理工作相当重要，这就使得袋式除尘滤料技术应运而生。该技术对于粉尘颗粒物的治理成效是相当显著的，其加工设备更新换代较快，在除尘滤料设备的基本结构与基本性能表现上也有巨大进步。

一、工业烟气除尘滤料材料与技术的发展现状分析

目前针对工业烟气除尘的滤料材料与技术形式相当丰富，它们都迎合了当前绿色工业生产的基本要求，在针对工业大气污染物的排放处理工作优化到位，有效降低污染物排放量。就工业粉尘颗粒物治理环节来讲，工业烟气除尘滤料及其技术都发挥了重要作用，其中袋式除尘滤料最受重视。

从2000年开始，我国袋式除尘滤料技术就得以发展，其中基于不同种类纤维、聚四氟乙烯等等材料的研发已经全面展开，它其中就包含了改性应用内容，建立了工业烟气除尘的良好技术体系。而从2014年开始，我国也对能源环保工作展开优化调整，提出了基于低碳要求的“超低排”改造机制。另外还有“超净排放”高效低阻技术机制，其在碳中和协同治理方面表现出极高应用水平，这也说明了袋式除尘滤料技术已经发展到一定水平高度[1]。

二、工业烟气除尘滤料材料的基本结构分析

在工业烟气除尘滤料中，袋式除尘滤料材料在基本结构表现上异常丰富，下文分别来谈：

（一）机织滤料的基本结构分析

    机织滤料本身采用机织结构设计，它其中包含了平纹、斜纹以及缎纹设计，如此就组成了织物组织结构，能够设计三维角的联锁结构体系。在分析、应用滤料过程中，需要保证机织结构滤料占有一部分比例，配合无机纤维形成多种机织滤料[2]。

（二）非织滤料的基本结构分析

再分析非织滤料，它的基本结构包含了多重非织造结构，其中针刺设计最多，水刺为辅，整体看来纤维相互交错可以形成完整滤料结构。在这一滤料结构中，曲折的空间孔道分布较多，这一设计能够在一定程度上阻隔粉尘颗粒物，且阻力相对较小，能够适用于气液、液固、气固等等介质的过滤过程中。这种设计对于净化介质、保护环境都有一定好处。

（三）梯度滤料的基本结构分析

最后就是梯度滤料，它属于典型的袋式除尘滤料，在结合深层过滤技术优化表层过滤过程，保证深层过滤到位，结合滤料结构将颗粒物直接拦截下来，有效规避粉尘向内渗透。梯度滤料在基本结构上表现精密，能够确保滤料的过滤精度有所提高，同时延长过滤寿命[3]。

目前的梯度滤料多采用两层纤维层和一层基布，且结构布置对称，结构在面层与底层表现上基本一致。而在采用相同纤维结构进行后处理过程中，则需要形成袋式除尘滤料过滤工作机制，其中就包括了净气面以及迎尘面。就梯度结构滤料而言，它所采用的是CFD流体仿真结构设计，其在厚度上为典型的非对称结构，配合超细纤维形成面层，中间也配置了基布层，而底层则为普通粗纤维，如此所形成的是非对称梯度结构。所以说，这种梯度滤料材料的过滤精度是高于普通滤料材料的，而且阻力表现相对较低。基于梯度滤料而设计的海岛型超细纤维面层滤料表现效果更佳，目前已经被大量应用于袋式除尘滤袋结构中。

结合上述3点分析可以了解到袋式除尘滤料材料的基本结构，它是典型的袋身结合结构，在除尘滤料加工过程中采用二维技术方式，其滤袋中还设计有密闭筒状结构，在过滤强度表现上非常理想。当然，还有多层结果滤袋，这种滤袋层数较多，过滤精度进一步提高。整体看来其内袋与外袋相互连接，整体结构设计上追求对于过滤面积的增大，再形成全新的外袋过滤与内袋内滤机制。上述内袋两层相互嵌套，作为一种功能性滤料表现强大，其中外袋能够保护内袋[4]。

三、工业烟气除尘滤料材料的功能性表现

当前工业烟气除尘滤料材料在功能性表现上非常出色，特别是袋式除尘滤料材料在抗静电、防火阻燃等等方面都表现出了极高的技术应用价值，下文详细来谈。

（一）抗静电与防火阻燃滤料材料的功能性表现

    在抗静电与防火阻燃滤料材料设计方面，需要确保其迎合具有爆炸性粉尘的工况场合，避免在静电或者明火作用下发生爆炸事故。在对滤料进行处理过程中需要了解滤料阻燃整理过程，采用浸渍阻燃剂，如此可调整优化滤料的整体阻燃效果。在使用阻燃纤维制作滤料过程中需要优化防火阻燃效果，体现滤料材料的抗静电以及防火阻燃高水平。大体来讲，还需要结合浸渍抗静电剂来帮助滤料材料获得抗静电性能；再者就是要运用到导电纤维，专门制作滤料面层，直接通过粉尘来冲刷滤料，避免其产生静电荷载，帮助滤料材料获取阻燃以及抗静电基本性能。

（二）拒水防油滤料材料的功能性表现

需要保证滤料材料能够具有拒水防油特质，这也是袋式除尘滤料中最为常见的功能性内容。在结合众多工况场合进行调整分析过程中，要分析其烟气中水分含量较高这一现实问题，要避免水蒸气在滤袋表面形成冷凝以及酸气结露效果，这种情况不利于清除，甚至会由此出现糊袋现象。在高温状态下，需要分析水蒸气加速部分纤维，优化相关水解反应，基于某些特殊工况分析它其中可能存在的含油物质。届时可以采用滤料预涂灰处理技术方式，做好滤料防油整理工作。如此看来，其对于滤料的拒水防油处理相当到位，另外也可以考虑采用浸渍拒水防油剂[5]。

（三）其它功能性表现

再分析袋式除尘滤料材料的其它功能表现，考虑到除尘滤料多为纺织品，所以其功能性表现还建立在高效低阻过滤功能机制上，甚至也能设计出智能监测型滤料，在技术研发与推广应用方面表现极为出色。

而在对废旧滤料的处理过程中，则需要建立资源化处理机制，保证废旧滤料前处理过程有效优化。这一过程中要使用到大量水资源，避免造成二次污染，做好不同纤维类型的分离工作。要将袋式除尘滤料材料与高强度纤维布叠合起来，如此才能有效处理好废旧滤料，制备形成了废旧滤料为基础的复合材料，这也是未来袋式除尘滤料的技术发展方向[6]。

总结：

综上所述，目前国内的袋式除尘滤料材料已经成为了工业烟气除尘滤料材料及其技术的重要代表，该技术材料主张功能化多元丰富，在滤料材料的纤维材质选型上非常到位，且过滤技术方式也逐渐成熟化。整体来讲，它对于废旧滤料的资源化与无害化处理也相当到位，基本建立了节能降碳型、高效低阻型滤料技术机制，为滤料材料未来的多元化向好发展创造有利条件。

参考文献：

[1] 严烁,周冠辰,杨东,等. 工业烟气除尘滤料材料与技术的最新进展[J]. 纺织导报,2022(3):33-40.

[2] 刘娜,陈香云,张永锋,等. 烟气净化用滤料表面改性及其性能[J]. 现代纺织技术,2022,30(1):162-168.

[3] 严烁,梁燕,周蕊,等. 袋式除尘器用聚苯硫醚滤料的拉伸强度及失效演化[J]. 合成纤维,2022,51(3):20-24.

[4] 柳静献,毛宁,孙熙,等. 我国袋式除尘技术历史、现状与发展趋势综述[J]. 中国环保产业,2022(1):47-58.

[5] 严烁,梁燕,黄伟琪,等. 基于PTFE针刺毡的除尘脱硝一体化滤料制备及其性能[J]. 纺织导报,2021(11):72-75.

[6] 朱召平. 超净电袋复合除尘器的设计优化与效果测试[J]. 电力科技与环保,2021,37(4):47-52.