CN102872649B - 一种高温烟气袋式除尘系统用的复合滤料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高温烟气袋式除尘系统用的复合滤料及其制备方法，属于化工领域，解决了袋式除尘器滤料产品热收缩率高、抗高温冲击能力差、系统运行阻力高、滤袋使用寿命短的技术问题，包括一层由芳砜纶与芳纶混纺纱线织造而成的基布，基布的上表面上设置有一层由芳砜纶与芳纶混合纤维构成的迎尘面，基布的下表面设置有一层由芳砜纶与芳纶混合纤维构成的底层，所述的迎尘面、基布层与底层通过合刺连接。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芳砜纶与芳纶混合纤维复合的工艺。本发明的滤料强力高，高温强力稳定性、高温尺寸稳定性明显好于芳纶滤料，耐250℃~280℃高温烟气冲击和高温颗粒冲击。
Description
技术领域
本发明属于化工领域，尤其涉及一种过滤材料，特别是一种高温烟气袋式除尘系统用的复合滤料及其制备方法。
背景技术
袋式除尘是利用三维的立体的多孔过滤介质来分离捕集气体中的粉尘。目前，袋式除尘器被广泛应用于电力、钢铁、水泥、有色、筑路、垃圾焚烧等诸多领域，不同的烟气工况给袋式除尘器滤料提出了新的要求。
在袋式除尘器工程应用中，滤料的热收缩率是评价滤袋热尺寸稳定性的重要指标。滤袋套装在袋笼上，如果滤袋在高温烟气中的经向热收缩率过高，将使滤袋在长方向上尺寸变短，滤袋的袋底紧托着滤袋底部并受力；如果滤袋纬向收缩率过高，将使滤袋紧套在袋笼上。因滤袋一直处于受力状态，会加快其强度耗损，减短寿命；滤袋和袋笼的过紧配合严重影响反吹清灰效果，会导致滤袋运行阻力增高。
水泥厂窑头窑尾、钢铁厂高炉煤气等除尘系统的烟气温度一般控制在200℃左右，但含尘气体温度往往波动较大，瞬时烟气温度可达230℃以上。同时，含尘气体中的尘粒具有储能的作用，大粒径尘粒表面温度甚至高出烟气温度几十度，高温尘粒极易灼伤滤袋。目前在水泥、钢铁行业广泛应用的芳纶1313滤料，长期使用温度为204℃，当烟气温度超过210℃之后，产品的热收缩率高，抗高温冲击能力差，滤袋使用寿命短，系统运行阻力高。
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具有优异的耐高温性和尺寸稳定性，抗高温负荷冲击，物理机械性能好的高温烟气袋式除尘系统用的复合滤料及其制备方法。
本发明提供了一种高温烟气袋式除尘系统用的复合滤料，包括一层由芳砜纶与芳纶混纺纱线织造而成基布，所述的基布的上表面上设置一层由芳砜纶与芳纶混合纤维构成的迎尘面，所述的基布的下表面设置一层由芳砜纶与芳纶混合纤维构成的底层，所述的迎尘面、基布层与底层通过合刺制成复合滤料。
进一步，在所述的迎尘面的上表面上还设置有一层涂层。
进一步，所述的芳砜纶与芳纶混纺纱线包含20至80重量份的芳砜纶纤维和20至80重量份的芳纶1313纤维，所述重量份是按所述混纺纱线中的芳砜纶纤维和芳纶1313纤维共100重量份计的。
进一步，所述的芳砜纶与芳纶混合纤维包含20至80重量份的芳砜纶纤维和20至80重量份的芳纶1313纤维，所述重量份是按所述混合纤维中的芳砜纶纤维和芳纶1313纤维共100重量份计的。
本发明还提供了一种上述的高温烟气袋式除尘系统用的复合滤料的制备方法，包括一个芳砜纶纤维预处理的步骤，在所述的芳砜纶纤维预处理的步骤中，采用抗静电油剂均匀喷洒在芳砜纶纤维上，平衡4-10小时；包括一个制备由芳砜纶与芳纶混纺纱线织造而成基布的步骤；包括一个制备芳砜纶与芳纶混合纤维的步骤，在所述的制备芳砜纶与芳纶混合纤维的步骤中，将芳砜纶与芳纶纤维经气流成网工艺制成芳砜纶与芳纶混合纤维；还包括一个在基布的上、下面分别叠放芳砜纶与芳纶混合纤维层、初步预针刺的步骤，还包括一个通过至少两道水刺、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，在一个芳砜纶纤维预处理的步骤中，所述的抗静电油剂有效浓度为10％，每1000公斤芳砜纶纤维的油剂用量为50～60公斤。
进一步，在一个功能化的处理的步骤中，所述的功能化处理是将迎尘面首先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，所述的芳砜纶与芳纶混纺纱线包含20至80重量份的芳砜纶纤维和20至80重量份的芳纶1313纤维，所述重量份是按所述混纺纱线中的芳砜纶纤维和芳纶1313纤维共100重量份计的。
进一步，所述的芳砜纶与芳纶混合纤维包含20至80重量份的芳砜纶纤维和20至80重量份的芳纶1313纤维，所述重量份是按所述混合纤维中的芳砜纶纤维和芳纶1313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。
本发明的优越功效在于：
(1)滤料强力高；
(2)高温强力稳定性及尺寸稳定性好，耐250℃～280℃高温烟气冲击和高温颗粒冲击；
(3)具有较强的抗酸性和抗热氧化性；
(4)使用寿命长，耐久；
(5)国产芳砜纶纤维，高性价比。
附图说明
图1为本发明一种高温烟气袋式除尘系统用的复合滤料的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供了一种高温烟气袋式除尘系统用的复合滤料，包括一层由芳砜纶与芳纶混纺纱线织造而成的基布1，所述的基布1的上表面上设置一层由芳砜纶与芳纶混合纤维构成的迎尘面2，所述的基布1的下表面设置一层由芳砜纶与芳纶混合纤维构成的底层3，所述的迎尘面2、基布层与底层3通过合刺制成复合滤料。
进一步，在所述的迎尘面2的上表面上还设置有一层涂层4。
进一步，所述的芳砜纶与芳纶混纺纱线包含20至80重量份的芳砜纶纤维和20至80重量份的芳纶1313纤维，所述重量份是按所述混纺纱线中的芳砜纶纤维和芳纶1313纤维共100重量份计的。
进一步，所述的芳砜纶与芳纶混合纤维包含20至80重量份的芳砜纶纤维和20至80重量份的芳纶1313纤维，所述重量份是按所述混合纤维中的芳砜纶纤维和芳纶1313纤维共100重量份计的。
本发明还提供了一种上述的高温烟气袋式除尘系统用的复合滤料的制备方法，包括一个芳砜纶纤维预处理的步骤，在所述的芳砜纶纤维预处理的步骤中，采用抗静电油剂均匀喷洒在芳砜纶纤维上，平衡4-10小时；包括一个制备由芳砜纶与芳纶混纺纱线织造而成基布的步骤；包括一个制备芳砜纶与芳纶混合纤维的步骤，在所述的制备芳砜纶与芳纶混合纤维的步骤中，将芳砜纶与芳纶纤维经气流成网工艺制成芳砜纶与芳纶混合纤维；还包括一个在基布的上、下面分别叠放芳砜纶与芳纶混合纤维层、初步预针刺的步骤，还包括一个通过至少两道水刺、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，在一个芳砜纶纤维预处理的步骤中，所述的抗静电油剂有效浓度为10％，每1000公斤芳砜纶纤维的油剂用量为50～60公斤。
进一步，在一个功能化的处理的步骤中，所述的功能化处理是迎尘面2首先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，所述的芳砜纶与芳纶混纺纱线包含20至80重量份的芳砜纶纤维和20至80重量份的芳纶1313纤维，所述重量份是按所述混纺纱线中的芳砜纶纤维和芳纶1313纤维共100重量份计的。
进一步，所述的芳砜纶与芳纶混合纤维包含20至80重量份的芳砜纶纤维和20至80重量份的芳纶1313纤维，所述重量份是按所述混合纤维中的芳砜纶纤维和芳纶1313纤维共100重量份计的。
下述实施例的高温烟气袋式除尘系统用的复合滤料制造工艺均采用上述的工艺制造。本发明采用的气流成网与针刺和水刺工艺为本领域的常规技术在此不再赘述。
实施例1
一种高温烟气袋式除尘系统用的复合滤料，在芳砜纶与芳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芳砜纶与芳纶混合纤维层。
所述的芳砜纶与芳纶混纺纱线包含20重量份的芳砜纶纤维和80重量份的芳纶1313纤维，所述重量份是按所述混纺纱线中的芳砜纶纤维和芳纶1313纤维共100重量份计的。
所述的芳砜纶与芳纶混合纤维包含20重量份的芳砜纶纤维和80重量份的芳纶1313纤维，所述重量份是按所述混合纤维中的芳砜纶纤维和芳纶1313纤维共100重量份计的。
一种高温烟气袋式除尘系统用的复合滤料，在芳纶1313纤维机织布构成的基布1的上、下表面，用气流成网与针刺加固工艺对称合刺芳纶1313纤维层。
将芳砜纶与芳纶复合滤料、与芳纶滤料进行耐高温对比试验，经试验证实，在250℃高温条件下，芳砜纶与芳纶复合滤料的强力稳定性及高温尺寸稳定性明显好于芳纶滤料。相关数据详见表1、表2。
表1滤料强力稳定性对比(250℃)
表2滤料高温尺寸稳定性对比
实施例2
一种高温烟气袋式除尘系统用的复合滤料，在芳砜纶与芳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芳砜纶与芳纶混合纤维层。
所述的芳砜纶与芳纶混纺纱线包含50重量份的芳砜纶纤维和50重量份的芳纶1313纤维，所述重量份是按所述混纺纱线中的芳砜纶纤维和芳纶1313纤维共100重量份计的。
所述的芳砜纶与芳纶混合纤维包含50重量份的芳砜纶纤维和50重量份的芳纶1313纤维，所述重量份是按所述混合纤维中的芳砜纶纤维和芳纶1313纤维共100重量份计的。
一种高温烟气袋式除尘系统用的复合滤料，在芳纶1313纤维机织布构成的基布1的的上、下表面，用气流成网与针刺加固工艺对称合刺芳纶1313纤维层。
将芳砜纶与芳纶复合滤料、与芳纶滤料进行耐高温对比试验，经试验证实，在250℃高温条件下，芳砜纶与芳纶复合滤料的强力稳定性及高温尺寸稳定性明显好于芳纶滤料。相关数据详见表3、表4。
表3滤料强力稳定性对比(250℃)
表4滤料高温尺寸稳定性对比
实施例3
一种高温烟气袋式除尘系统用的复合滤料，在芳砜纶与芳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芳砜纶与芳纶混合纤维层。
所述的芳砜纶与芳纶混纺纱线包含80重量份的芳砜纶纤维和20重量份的芳纶1313纤维，所述重量份是按所述混纺纱线中的芳砜纶纤维和芳纶1313纤维共100重量份计的。
所述的芳砜纶与芳纶混合纤维包含80重量份的芳砜纶纤维和20重量份的芳纶1313纤维，所述重量份是按所述混合纤维中的芳砜纶纤维和芳纶纤维共100重量份计的。
一种高温烟气袋式除尘系统用的复合滤料，在芳纶1313纤维机织布构成的基布1的上、下表面，用气流成网与针刺加固工艺对称合刺芳纶1313纤维层。
将芳砜纶与芳纶复合滤料、与芳纶滤料进行耐高温对比试验，经试验证实，在250℃高温条件下，芳砜纶与芳纶复合滤料的强力稳定性及高温尺寸稳定性明显好于芳纶滤料。相关数据详见表5、表6。
表5滤料强力稳定性对比(250℃)
表6滤料高温尺寸稳定性对比
实施例4
一种高温烟气袋式除尘系统用的复合滤料，在芳砜纶与芳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芳砜纶与芳纶混合纤维层。
一种高温烟气袋式除尘系统用的复合滤料，在芳纶1313纤维机织布构成的基布1的上、下表面，用气流成网与针刺加固工艺对称合刺芳砜纶与芳纶混合纤维层。
所述的芳砜纶与芳纶混纺纱线包含50重量份的芳砜纶纤维和50重量份的芳纶1313纤维，所述重量份是按所述混纺纱线中的芳砜纶纤维和芳纶1313纤维共100重量份计的。
所述的芳砜纶与芳纶混合纤维包含50重量份的芳砜纶纤维和50重量份的芳纶1313纤维，所述重量份是按所述混合纤维中的芳砜纶纤维和芳纶1313纤维共100重量份计的。
将气流成网与针刺/水刺加固相结合的复合工艺制备的芳砜纶与芳纶复合滤料与气流成网与针刺加固工艺制备的芳砜纶与芳纶复合滤料进行断裂强力性能测试，结果表明，气流成网与针刺/水刺加固相结合的复合工艺制备的滤料的强力更优。相关数据详见表7。
表7不同工艺制备滤料的断裂性能对比(室温)
Claims (4)
1.一种高温烟气袋式除尘系统用的复合滤料，包括一层由芳砜纶与芳纶混纺纱线织造而成的基布，其特征在于：所述的基布的上表面上设置一层由芳砜纶与芳纶混合纤维构成的迎尘面，所述的基布的下表面设置一层由芳砜纶与芳纶混合纤维构成的底层，所述的迎尘面、基布与底层之间通过合刺制成复合滤料,所述的芳砜纶与芳纶混纺纱线包含80重量份的芳砜纶纤维和20重量份的芳纶1313纤维，所述重量份是按所述混纺纱线中的芳砜纶纤维和芳纶1313纤维共100重量份计的,所述的芳砜纶与芳纶混合纤维包含80重量份的芳砜纶纤维和20重量份的芳纶1313纤维，所述重量份是按所述混合纤维中的芳砜纶纤维和芳纶1313纤维共100重量份计的,在所述的迎尘面的上表面上还设置有一层涂层。
2.权利要求1所述的一种高温烟气袋式除尘系统用的复合滤料的制备方法，其特征在于：包括一个芳砜纶纤维预处理的步骤，在所述的芳砜纶纤维预处理的步骤中，采用抗静电油剂均匀喷洒在芳砜纶纤维上，平衡4-10小时, 抗静电油剂的有效浓度为10%，每1000公斤芳砜纶纤维的抗静电油剂用量为50~60公斤；包括一个制备由芳砜纶与芳纶混纺纱线织造而成基布的步骤；包括一个制备芳砜纶与芳纶混合纤维的步骤，在所述的制备芳砜纶与芳纶混合纤维的步骤中，将芳砜纶与芳纶纤维经气流成网工艺制成芳砜纶与芳纶混合纤维；还包括一个在基布的上、下面分别叠放芳砜纶与芳纶混合纤维层、初步预针刺的步骤，还包括一个通过至少两道水刺、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，在一个功能化的处理的步骤中，将迎尘面首先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，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。
3.如权利要求2所述的一种高温烟气袋式除尘系统用的复合滤料的制备方法，其特征在于：所述的芳砜纶与芳纶混纺纱线包含80重量份的芳砜纶纤维和20重量份的芳纶1313纤维，所述重量份是按所述混纺纱线中的芳砜纶纤维和芳纶1313纤维共100重量份计的。
4.如权利要求2所述的一种高温烟气袋式除尘系统用的复合滤料的制备方法，其特征在于：所述的芳砜纶与芳纶混合纤维包含80重量份的芳砜纶纤维和20重量份的芳纶1313纤维，所述重量份是按所述混合纤维中的芳砜纶纤维和芳纶1313纤维共100重量份计的。
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| TR01 | Transfer of patent right |