CN102657979A - 燃煤电厂袋式除尘系统用的复合滤料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种燃煤电厂袋式除尘系统用的复合滤料及制备方法，属于化工领域，解决了现有技术中的聚苯硫醚滤料热收缩、热损伤、易老化的技术问题，本发明的复合滤料，包括一层由聚苯硫醚与芳砜纶混纺纱线织造而成的基布，所述的基布的上表面上设置有由聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维层构成的迎尘面，所述的基布的下表面设置有由聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维层构成的底层，所述的迎尘面、基布与底层之间通过合刺制成复合滤料。本发明的制备方法包括一个采用气流成网与针刺/水刺加固相结合的基布和聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维复合的工艺。本发明的复合滤料可耐190℃~230℃高温烟气冲击和高温颗粒冲击，耐酸碱腐蚀，耐氧化性能更优，使用寿命更长。
Description
技术领域
本发明属于化工领域，尤其涉及一种过滤材料，特别是一种燃煤电厂袋式除尘系统用的复合滤料及制备方法。
背景技术
我国的电力构成以煤电为主，约占总发电量的80%。由于燃煤供应紧张，我国不少燃煤电厂煤种混杂，在热值、灰份、含硫量等方面存在差异，同时，由于设备维护及管理水平等原因，有时会出现设备漏风、运行异常等情况，给袋式除尘系统的滤料带来诸多不利的影响。燃煤电厂烟气特性主要表现为：①粉尘浓度高，烟气量波动较大，而大颗粒粉尘具有储能的作用，尘粒表面温度往往要高于烟气温度，高温尘粒极易灼伤滤袋；②烟气温度一般为120~170℃，湿度较大，当出现空预器卡涩、省煤器爆管等现象时，烟气呈现异常高温或低温，而高温会对滤料造成热损伤和热收缩，低温则会在滤料表面形成结露点；③烟气中的二氧化硫、氮氧化物含量较高，会在结露点形成酸性环境，腐蚀滤料；④由于空预器漏风等原因，烟气中的含氧量普遍较高，会对滤料造成氧化侵蚀。滤料是袋式除尘器的关键材料，其性能是保障袋式除尘系统长期稳定可靠运行的重要因素，也是需要定期更换的消耗性关键配件。燃煤电厂袋式除尘用滤料使用寿命要求与锅炉设备大修期同步，30000小时成为燃煤电厂要求的基本使用期，但至今鲜有成功案例。
聚苯硫醚滤料具有优异的耐酸碱腐蚀特性，是目前燃煤电厂袋式除尘主用材料。但在应用中发现了一些问题，如：当烟气温度超过190℃时，聚苯硫醚滤料发生热收缩现象，滤料尺寸发生变化，甚至出现热损伤，滤袋变硬、伴有不同程度的老化；当烟气中含氧量超过10%（体积分数）时，聚苯硫醚滤料出现被氧化侵蚀现象。高温、氧化环境使聚苯硫醚滤料发生物理性、化学性失效，降低了滤料的使用寿命。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是要提供一种燃煤电厂袋式除尘系统用的复合滤料及制备方法，所述的这种燃煤电厂袋式除尘系统用的复合滤料及制备方法可以改善高温尺寸稳定性和耐氧化特性、保持原有优异耐酸特性，提高了滤料的使用寿命。
本发明提供了一种燃煤电厂袋式除尘系统用的复合滤料，包括一层由聚苯硫醚与芳砜纶混纺纱线织造而成的基布，所述的基布的上表面上设置有由聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维层构成的迎尘面，所述的基布的下表面设置有由聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维层构成的底层，所述的迎尘面、基布与底层之间通过合刺制成复合滤料。
进一步，所述的聚苯硫醚与芳砜纶混纺纱线包含70至90重量份的聚苯硫醚纤维和10至30重量份的芳砜纶纤维，所述重量份是按所述混纺纱线中的聚苯硫醚纤维和芳砜纶纤维共100重量份计的。
进一步，所述的聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维包含70至90重量份的聚苯硫醚纤维和10至30重量份的芳砜纶纤维，所述重量份是按所述混合纤维中的聚苯硫醚纤维和芳砜纶纤维共100重量份计的。
本发明还提供了一种上述燃煤电厂袋式除尘系统用的复合滤料的制备方法，包括一个分别对聚苯硫醚与芳砜纶纤维预处理的步骤，在所述的一个分别对聚苯硫醚与芳砜纶预处理的步骤中，选用抗静电油剂分别对聚苯硫醚与芳砜纶纤维进行喷洒处理，并平衡4-10小时；还包括一个制备由聚苯硫醚与芳砜纶混纺纱线织造而成基布的步骤；还包括一个制备聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维层的步骤，在所述的制备聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维层的步骤中，将聚苯硫醚与芳砜纶纤维经气流成网工艺制成聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维层；还包括一个在基布上、下面叠放至少一层聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维层、初步预针刺的步骤，还包括一个通过多道水刺、形成素毡的步骤，还包括一个脱水的步骤，还包括一个功能化的处理的步骤，还包括一个热轧处理的步骤，还包括一个切边卷绕、成品的步骤。
进一步，在一个聚苯硫醚与芳砜纶纤维预处理的步骤中，所述的抗静电油剂的质量百分比有效浓度为1~5%，每1000公斤纤维的油剂用量为50~60公斤。
进一步，在一个功能化的处理的步骤中，将素毡整体首先采用聚四氟乙烯乳液浸渍处理或迎尘面采用聚四氟乙烯浓缩分散液表面涂层处理，然后进行预烘、焙烘固化。
进一步，所述的聚苯硫醚与芳砜纶混纺纱线包含70至90重量份的聚苯硫醚纤维和10至30重量份的芳砜纶纤维，所述重量份是按所述混纺纱线中的聚苯硫醚纤维和芳砜纶纤维共100重量份计的。
进一步，所述的聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维包含70至90重量份的聚苯硫醚纤维和10至30重量份的芳砜纶纤维，所述重量份是按所述混合纤维中的聚苯硫醚纤维和芳砜纶纤维共100重量份计的。
本发明和已有技术相比，其技术效果是显而易见的。本发明与聚苯硫醚滤料相比较，高温尺寸稳定性更优，可耐190℃~230℃高温烟气冲击和高温颗粒冲击；耐酸碱腐蚀性能相近，耐氧化性能更优；使用寿命更长。因为采用了国产芳砜纶纤维，所以性价比更高。
附图说明
图1为本发明一种燃煤电厂袋式除尘系统用的复合滤料的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种燃煤电厂袋式除尘系统用的复合滤料，包括一层由聚苯硫醚与芳砜纶混纺纱线织造而成的基布1，所述的基布1的上表面上设置由聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维层构成的迎尘面2，所述的基布1的下表面设置由聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维层构成的底层3，所述的迎尘面2、基布与底层3之间通过合刺制成复合滤料。
进一步，所述的聚苯硫醚与芳砜纶混纺纱线包含70至90重量份的聚苯硫醚纤维和10至30重量份的芳砜纶纤维，所述重量份是按所述混纺纱线中的聚苯硫醚纤维和芳砜纶纤维共100重量份计的。
进一步，所述的聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维包含70至90重量份的聚苯硫醚纤维和10至30重量份的芳砜纶纤维，所述重量份是按所述混合纤维中的聚苯硫醚纤维和芳砜纶纤维共100重量份计的。
本发明还提供了一种上述的燃煤电厂袋式除尘系统用的复合滤料的制备方法，包括一个分别对聚苯硫醚与芳砜纶纤维预处理的步骤，在所述的一个分别对聚苯硫醚与芳砜纶预处理的步骤中，选用抗静电油剂分别对聚苯硫醚与芳砜纶纤维进行喷洒处理，并平衡4-10小时；还包括一个制备由聚苯硫醚与芳砜纶混纺纱线织造而成基布的步骤；还包括一个制备聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维层的步骤，在所述的制备聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维层的步骤中，将聚苯硫醚与芳砜纶纤维经气流成网工艺制成聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维层；还包括一个在基布上、下面叠放至少一层聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维层、初步预针刺的步骤，还包括一个通过多道水刺、形成素毡的步骤，还包括一个脱水的步骤，还包括一个功能化的处理的步骤，还包括一个热轧处理的步骤，还包括一个切边卷绕、成品的步骤。
进一步，在一个分别对聚苯硫醚与芳砜纶纤维预处理的步骤中，所述的抗静电油剂有效浓度1~5%，每1000公斤纤维的油剂用量为50~60公斤。
进一步，在一个功能化的处理的步骤中，将素毡整体聚四氟乙烯乳液浸渍处理或迎尘面作聚四氟乙烯浓缩分散液表面涂层处理，之后进行预烘、焙烘固化。
进一步，所述的聚苯硫醚与芳砜纶混纺纱线包含70至90重量份的聚苯硫醚纤维和10至30重量份的芳砜纶纤维，所述重量份是按所述混纺纱线中的聚苯硫醚纤维和芳砜纶纤维共100重量份计的。
进一步，所述的聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维包含70至90重量份的聚苯硫醚纤维和10至30重量份的芳砜纶纤维，所述重量份是按所述混合纤维中的聚苯硫醚纤维和芳砜纶纤维共100重量份计的。
下述实施例的采用聚苯硫醚与芳砜纶构成的复合滤料均采用上述的工艺制造。
实施例2
一种燃煤电厂袋式除尘系统用的复合滤料，在聚苯硫醚与芳砜纶混纺纱线织造而成的基布1的上、下表面，用气流成网与针刺/水刺加固相结合的复合工艺对称合刺聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维层。
所述的聚苯硫醚与芳砜纶混纺纱线包含90重量份的聚苯硫醚纤维和10重量份的芳砜纶纤维，所述重量份是按所述混纺纱线中的聚苯硫醚纤维和芳砜纶纤维共100重量份计的。
所述的聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维包含90重量份的聚苯硫醚纤维和10重量份的芳砜纶纤维，所述重量份是按所述混合纤维中的聚苯硫醚纤维和芳砜纶纤维共100重量份计的。
一种燃煤电厂袋式除尘系统用的复合滤料，在聚苯硫醚纱线织造而成的基布1的上、下表面，用针刺加固工艺对称合刺聚苯硫醚纤维层。
将聚苯硫醚与芳砜纶复合滤料与聚苯硫醚滤料进行耐温耐化学性能对比试验，经试验证实，聚苯硫醚与芳砜纶复合滤料在高温条件下的尺寸稳定性优于聚苯硫醚滤料，硫酸腐蚀条件下的强力稳定性与聚苯硫醚滤料相近，氧化剂侵蚀条件下的强力稳定性优于聚苯硫醚滤料。试验数据详见表1、表2。
表1高温尺寸稳定性对比
表2耐化学性能对比
实施例2
一种燃煤电厂袋式除尘系统用的复合滤料，在聚苯硫醚与芳砜纶混纺纱线织造而成的基布1的上、下表面，用气流成网与针刺/水刺加固相结合的复合工艺对称合刺聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维层。
所述的聚苯硫醚与芳砜纶混纺纱线包含70重量份的聚苯硫醚纤维和30重量份的芳砜纶纤维，所述重量份是按所述混纺纱线中的聚苯硫醚纤维和芳砜纶纤维共100重量份计的。
所述的聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维包含70重量份的聚苯硫醚纤维和30重量份的芳砜纶纤维，所述重量份是按所述混合纤维中的聚苯硫醚纤维和芳砜纶纤维共100重量份计的。
一种燃煤电厂袋式除尘系统用的复合滤料，在聚苯硫醚纱线织造而成的基布1的上、下表面，用针刺加固工艺对称合刺聚苯硫醚纤维层。
将聚苯硫醚与芳砜纶复合滤料与聚苯硫醚滤料进行耐温耐化学性能对比试验，经试验证实，聚苯硫醚与芳砜纶复合滤料在高温条件下的尺寸稳定性优于聚苯硫醚滤料，硫酸腐蚀条件下的强力稳定性与聚苯硫醚滤料相近，氧化剂侵蚀条件下的强力稳定性优于聚苯硫醚滤料。试验数据详见表3、表4。
表3高温尺寸稳定性对比
表4耐化学性能对比
Claims (8)
1.一种燃煤电厂袋式除尘系统用的复合滤料，其特征在于：包括一层由聚苯硫醚与芳砜纶混纺纱线织造而成的基布，所述的基布的上表面上设置有由聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维层构成的迎尘面，所述的基布的下表面设置有由聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维层构成的底层，所述的迎尘面、基布与底层之间通过合刺制成复合滤料。
2.如权利要求1所述的一种燃煤电厂袋式除尘系统用的复合滤料，其特征在于：所述的聚苯硫醚与芳砜纶混纺纱线包含70至90重量份的聚苯硫醚纤维和10至30重量份的芳砜纶纤维，所述重量份是按所述混纺纱线中的聚苯硫醚纤维和芳砜纶纤维共100重量份计的。
3.如权利要求1所述的一种燃煤电厂袋式除尘系统用的复合滤料，其特征在于：所述的聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维包含70至90重量份的聚苯硫醚纤维和10至30重量份的芳砜纶纤维，所述重量份是按所述混合纤维中的聚苯硫醚纤维和芳砜纶纤维共100重量份计的。
4.权利要求1所述的一种燃煤电厂袋式除尘系统用的复合滤料的制备方法，其特征在于：包括一个分别对聚苯硫醚与芳砜纶纤维预处理的步骤，在所述的一个分别对聚苯硫醚与芳砜纶预处理的步骤中，选用抗静电油剂分别对聚苯硫醚与芳砜纶纤维进行喷洒处理，并平衡4-10小时；还包括一个制备由聚苯硫醚与芳砜纶混纺纱线织造而成基布的步骤；还包括一个制备聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维层的步骤，在所述的制备聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维层的步骤中，将聚苯硫醚与芳砜纶纤维经气流成网工艺制成聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维层；还包括一个在基布上、下面叠放至少一层聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维层、初步预针刺的步骤，还包括一个通过多道水刺、形成素毡的步骤，还包括一个脱水的步骤，还包括一个功能化的处理的步骤，还包括一个热轧处理的步骤，还包括一个切边卷绕、成品的步骤。
5.如权利要求4所述的一种上述燃煤电厂袋式除尘系统用的复合滤料的制备方法，其特征在于：在一个分别对聚苯硫醚与芳砜纶纤维预处理的步骤中，所述的抗静电油剂的质量百分比有效浓度为1~5%，每1000公斤纤维的油剂用量为50~60公斤。
6.如权利要求4所述的一种上述燃煤电厂袋式除尘系统用的复合滤料的制备方法，其特征在于：在一个功能化的处理的步骤中，将素毡整体首先采用聚四氟乙烯乳液浸渍处理或迎尘面采用聚四氟乙烯浓缩分散液表面涂层处理，然后进行预烘、焙烘固化。
7.如权利要求4所述的一种上述燃煤电厂袋式除尘系统用的复合滤料的制备方法，其特征在于：所述的聚苯硫醚与芳砜纶混纺纱线包含70至90重量份的聚苯硫醚纤维和10至30重量份的芳砜纶纤维，所述重量份是按所述混纺纱线中的聚苯硫醚纤维和芳砜纶纤维共100重量份计的。
8.如权利要求4所述的一种上述燃煤电厂袋式除尘系统用的复合滤料的制备方法，其特征在于：所述的聚苯硫醚与芳砜纶混合纤维包含70至90重量份的聚苯硫醚纤维和10至30重量份的芳砜纶纤维，所述重量份是按所述混合纤维中的聚苯硫醚纤维和芳砜纶纤维共100重量份计的。
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