PTFE乳液涂層對針刺氈復合濾料過濾性能的改良

蔡偉龍,羅祥波,鄭智宏,鄭錦森,洪麗美

(廈門三維絲環(huán)保股份有限公司,福建廈門 361101)

PTFE乳液涂層對針刺氈復合濾料過濾性能的改良

Improvement of compound needle punched felt filtration performance with PTFE coating

蔡偉龍,羅祥波,鄭智宏,鄭錦森,洪麗美

(廈門三維絲環(huán)保股份有限公司,福建廈門 361101)

采用PTFE乳液對P84.PTFE混紡針刺氈復合濾料進行涂層整理,并將其與未經(jīng)整理的試樣進行VD I濾料過濾性能模擬測試,進而闡述PTFE乳液涂層對該復合濾料過濾性能的影響。

PTFE涂層;高溫復合濾料;過濾性能

袋式除塵器是治理大氣粉塵污染的高效設備,在我國已得到廣泛應用。濾袋是袋式除塵器的“心臟”,其性能優(yōu)劣直接關(guān)系到除塵器性能;濾袋清灰后,濾袋內(nèi)外表面的殘留阻力決定著整個除塵系統(tǒng)的運行阻力。殘留阻力大小主要取決濾料的過濾性能。本文通過對P84.PTFE混紡針刺氈復合濾料處理前后的樣品過濾性能對比,闡明了PTFE乳液涂層對濾料過濾性能的改良機理。

1 試驗部分

1.1 試驗對象

P84/TF1554為聚四氟乙烯短纖(TF)填充一定比例聚酰亞胺(P84),以聚四氟乙烯長絲基布為骨架支撐混紡針刺成氈,再經(jīng)高溫熱定型與燒毛壓光處理。P84/TF1554-12為聚四氟乙烯短纖填充一定比例聚酰亞胺,以聚四氟乙烯長絲基布為骨架支撐混紡針刺成氈,在經(jīng)高溫熱定型、燒毛壓光處理,再經(jīng)PTFE乳液發(fā)泡涂層處理(見表1)。

表1 樣品技術(shù)指標分析

1.2 試驗設備

濾料的過濾性能主要由殘留阻力、清灰周期、粉塵殘留、粉塵排放濃度等指標衡量。試驗采用德國F ILTEq公司生產(chǎn)的VD I濾料模擬測試裝置,即該裝置可視為小型的“袋式除塵器”,主要由粉塵發(fā)生器、粉塵濃度測試器、測試樣品夾、終端過濾器、真空泵及灰斗組成。將濾料置于一定粉塵濃度與流量的含塵氣流中,模擬現(xiàn)場的工作條件,通過反復的過濾與清灰來測試樣品過濾性能。

1.3 試驗方法

采用VD I 3926-2004標準[1],試驗步驟如下:

(1)初始30次過濾循環(huán)。安裝待測濾料,通過粉塵發(fā)生裝置與真空泵產(chǎn)生一定濃度與流量的含塵氣流,由待測濾料過濾,當濾料壓差上升至1000 Pa時,脈沖閥自動開啟清灰,如此反復30次;

(2)老化處理。進行5000次老化定時強制清灰(間隔5 s,脈沖清灰);

(3)穩(wěn)定化處理。為使老化的濾料的過濾性能穩(wěn)定化,過濾與清灰反復10次(壓差達到1000 Pa時,進行清灰1次,如此反復10次);

(4)最后30次過濾循環(huán)。對于經(jīng)上述老化與穩(wěn)定化處理的濾料在與(1)相同條件下進行30次過濾—清灰操作。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同樣品老化前、后殘留阻力與循環(huán)次數(shù)關(guān)系

不同樣品老化前、后殘留阻力與循環(huán)次數(shù)變化關(guān)系詳見圖1。

圖1 不同樣品老化前、后殘留阻力與循環(huán)次數(shù)關(guān)系

從圖1可以看出,P84/TF1554老化前、后殘留阻力明顯大于P84/TF1554-12,且老化前后殘留阻力有較明顯變化(△P≈200Pa),這說明在同樣試驗條件下,有更多粉塵滲透到P84/TF1554濾料內(nèi)部,呈現(xiàn)“深層過濾”特征。P84/TF1554-12將大部分粉塵攔截在濾料表面,具有類似“表面過濾”特征,隨著運行時間的增長,殘留于P84/TF1554中的粉塵會逐漸增加,導致孔隙率下降,其阻力增幅明顯大于P84/TF1554-12,反之P84/TF1554-12濾料經(jīng)PTFE乳液涂層處理,表面效果大大改善,孔隙也變小,細粉塵難于滲入濾料內(nèi)部,因此老化前后殘留阻力相差不大。

2.2 不同樣品老化前、后清灰周期與循環(huán)次數(shù)關(guān)系

不同樣品老化前、后清灰周期與循環(huán)次數(shù)變化關(guān)系詳見圖2。

圖2 不同樣品老化前、后清灰周期與循環(huán)次數(shù)關(guān)系

由圖2可知,P84/TF1554-12清灰周期在老化前后均比P84/TF1554長,進一步表明PTFE乳液涂層對濾料表面效果具有明顯的改善作用,有效延長濾料的清灰周期。

2.3 不同樣品粉塵殘留量

不同樣品粉塵殘留量分析詳見圖3。

圖3 不同樣品粉塵殘留量對比

由圖3中可知,P84/TF1554-12表面所殘留的粉塵量遠小于P84/TF1554,由于PTFE涂層后處理在濾料表面形成一層致密透氣的PTFE涂層,PTFE具有良好的不粘性,使得粉塵更易剝離,同時因孔隙變小,更有效地將粉塵攔截在濾料表面,防止粉塵過多侵入到濾料內(nèi)部,導致殘留阻力上升。

2.4 不同樣品老化前、后排放濃度

P84/TF1554-12在老化前初始30次與最后30次的排放濃度均低于P84/TF1554。這是由于PTFE分散液中的細微顆粒物質(zhì)包裹濾料表面纖維,使面層孔徑變小,同時增大了濾料的比表面積,大大提高P84/TF1554-12的排放精度。

3 結(jié)語

PTFE乳液涂層是以PTFE分散液為主原料,其主要成份具有很好的防油防水防粘性能和很好的潤滑性能。濾料經(jīng)過PTFE涂層處理后過濾性能得到有效改善,適用于各種高濃度、粉塵粘性較大且過濾精度要求高的各種工況,具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。從以上對比,經(jīng)過PTFE涂層處理的P84/TF1554-12綜合過濾性能更佳,體現(xiàn)出殘留阻力小、清灰周期長、排放濃度低等優(yōu)點。

[1]蔡偉龍,鄭錦森,鄭智宏,等.PPS系列針剌氈過濾性能對比分析[C].全國袋式除塵技術(shù)研討會論文集.南京:2009.

X701.2

B

1674-8069(2010)03-032-02

2010-01-27;

2010-04-07

蔡偉龍(1977-),男,福建漳州人,工程師,碩士,主要從事高性能過濾材料及袋濾技術(shù)研究工作。E-mail:wl.cai@savings.com.cn

Abstract:PTFE coating materials was applied to the P84.PTFE compound needle punched felt.In order to evaluate the filtration perfo r m ance of the coated P84.PTFE compound needle punched felt and uncoated P84.PTFE compound needle punched felt,VD Iwas used fo r testing and discussed the influence of PTFE coating on this compound needle punched felt.

Key words:PTFE coating;high temperature compound filtermedia;filtrat ion performance