CN103357214A - 一种烟气过滤用防静电滤料的制备方法 - Google Patents

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阳建军
李敏
徐新杰
何文荣
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Abstract

本发明公开了一种烟气过滤用防静电滤料的制备方法，将滤料素毡表面喷涂一种配有纳米金属或金属氧化物的粉末溶液，在滤料表面形成一层致密的导电层，从而使滤料过滤过程中产生的静电及时消除。本发明制得的防静电滤料可有效降低滤料在使用过程中的静电积聚，及时消除静电，避免因为静电放电打火，造成在煤粉、煤气等易燃易爆产品过滤过程中爆燃甚至爆炸的风险，且由于滤料表面有一层致密的金属或金属氧化物，可大大提高滤料的抗粉尘冲刷磨损性，延长使用寿命，适用于钢铁冶炼、垃圾焚烧、燃煤电厂、水泥、化工等工业窑炉可燃、易爆烟尘治理中。

Description

一种烟气过滤用防静电滤料的制备方法
技术领域
本发明属于烟气净化领域，涉及一种防静电滤料的制备方法，具体地说是一种烟气过滤用防静电滤料的制备方法。
背景技术
随着国家对环保治理的越来越严格，人们对工业烟尘污染综合治理技术越来越关注和重视。袋式除尘技术由于过滤效率高、使用寿命长等优点，在工业烟尘治理领域应用越来越广。滤料作为袋式除尘的“心脏”，其性能的优劣决定了整个系统运行的稳定性。因此，在综合治理钢铁冶炼、垃圾焚烧、燃煤电厂、水泥、化工等行业存在高危（可燃、易爆）烟尘时，由于滤料积聚静电打火，造成爆燃甚至爆炸等风险，从而对滤料的使用性能提出了更高的要求。目前主要是采用把常用纤维材料与经过改性后具有导电性能的纤维进行混纺的方法制造防静电滤料，但由于经改性后的导电纤维性能受烟气温度、腐蚀性气体、湿度等工况条件影响较大，大大限制了该滤料的应用范围。
发明内容
为了改善现有防静电滤料耐烟气工况使用性能，扩大其应用范围，本发明的目的在于提供一种烟气过滤用防静电滤料的制备方法，该方法在滤料素毡表面喷涂一种配有纳米金属或金属氧化物的粉末溶液，经烘燥后在滤料表面形成一层致密的导电层，从而使滤料过滤过程中产生的静电及时消除，同时可大大提高滤料的抗粉尘冲刷磨损性，延长使用寿命，适用于钢铁冶炼、垃圾焚烧、燃煤电厂、水泥、化工等工业窑炉可燃、易爆烟尘治理中。
为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：
一种烟气过滤用防静电滤料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
1）将高性能纤维通过开松、混合、梳理、铺网、并网后加入基布，基布总克重为100-200g/m2，进行针刺或水刺，得到总克重为300～600g/m2滤料素毡；
2）将素毡平稳经过喷头，使混合液均匀涂覆到滤料毡材的表面，通过调节喷涂设备的气压和车速调整液布比，使其比例在1:1~0.1:1之间，喷涂液为：纳米金属粉或纳米金属氧化物的水溶液，其中，水的质分量百比为40%～60%；
3）将涂覆混合液的滤料毡材进入烘箱后进行预烘和焙烘，烘干滤毡表面多余的水分，烘箱预烘温度为150～190℃；焙烘温度为200～240℃，烘燥时间为6～10min，然后经过热轧辊进行热轧，热压辊温度为190～260℃，压力在0.2～0.6MPa，得到烟气过滤用防静电滤料。
本发明中，所述高性能纤维包括涤纶纤维、聚丙烯腈纤维、聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、玻璃纤维中的一种或几种混合。
所述基布的原料包括涤纶纤维、聚丙烯腈纤维、聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、玻璃纤维中的一种。
所述纳米金属粉或纳米金属氧化物为平均粒径在50—200纳米的铜、银、锌、铝、氧化锑和氧化锡中的一种。
所述喷涂液中包含乳化剂、偶联剂中的一种或两种混合物，乳化剂和偶联剂的质分量百比均为0%～3%。所述乳化剂是吐温80。所述偶联剂是硅油。
与现有技术相比，本发明制得的防静电滤料可有效降低滤料在使用过程中的静电积聚，及时消除静电，避免因为静电放电打火，造成在煤粉、煤气等易燃易爆产品过滤过程中爆燃甚至爆炸的风险，对不同烟气工况条件的耐受性好；且由于滤料表面有一层致密的金属或金属氧化物，可大大提高滤料的抗粉尘冲刷磨损性，延长了使用寿命，扩大了滤料的应用范围。
本发明适用于钢铁冶炼、垃圾焚烧、燃煤电厂、水泥、化工等工业窑炉可燃、易爆烟尘治理中。
附图说明
图1是本发明中的喷涂、烘燥工艺流程图。
具体实施方式
实例1 
    一种烟气过滤用防静电滤料的制备方法，图1是本发明中的喷涂、烘燥工艺流程图。包括以下步骤：
将芳纶纤维通过开松、混合、梳理、铺网、并网后加入聚四氟乙烯基布，基布总克重为130g/m2，进行水刺，得到总克重为530g/m2滤料素毡；
将素毡4平稳经过喷头2，使混合液均匀涂覆到滤料毡材的表面，通过调节喷涂设备的气压和车速控制液布比为0.3:1，将涂覆混合液的滤料毡材进入烘箱3后进行预烘和焙烘，烘干滤毡表面多余的水分，烘箱预烘温度为190℃；焙烘温度为240℃，烘燥时间为6min，然后经过热轧辊进行热轧，热压辊温度为220℃，压力在0.3MPa，最终得到防静电滤料。
喷涂混合液为：100纳米金属铝粉与吐温80、硅油的水溶液，其中，水的质分量百比为50%、吐温80为2%、硅油为2.5%，将以上材料混配后通过研磨机搅拌至混合均匀，并加入到带有搅拌的料筒1中，通过涂头使混合液均匀涂覆在滤料毡材表面。
对经过喷涂金属纳米粉处理的滤料进行性能测试，其表面体积电阻率及半衰期均达到或优于现有抗静电滤料的标准，可以抵抗PH值在1~13的酸碱腐蚀，同时耐磨性能与同材质滤料相比提高100%以上。 

Claims (7)

1.一种烟气过滤用防静电滤料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
1）将高性能纤维通过开松、混合、梳理、铺网、并网后加入基布，基布总克重为100-200g/m2，进行针刺或水刺，得到总克重为300～600g/m2滤料素毡；
2）将素毡平稳经过喷头，使混合液均匀涂覆到滤料毡材的表面，调整液布比，使其比例在1:1~0.1:1之间，喷涂液为：纳米金属粉或纳米金属氧化物的水溶液，其中，水的质分量百比为40%～60%；
3）将涂覆混合液的滤料毡材进行预烘和焙烘，烘干滤毡表面多余的水分，烘箱预烘温度为150～190℃；焙烘温度为200～240℃，烘燥时间为6～10min，然后经过热轧辊进行热轧，热压辊温度为190～260℃，压力在0.2～0.6MPa，得到烟气过滤用防静电滤料。
2.根据权利要求1所述的烟气过滤用防静电滤料的制备方法，其特征在于：所述高性能纤维包括涤纶纤维、聚丙烯腈纤维、聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、玻璃纤维中的一种或几种混合。
3.根据权利要求1所述的烟气过滤用防静电滤料的制备方法，其特征在于：所述基布的原料包括涤纶纤维、聚丙烯腈纤维、聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、玻璃纤维中的一种。
4.根据权利要求1所述的烟气过滤用防静电滤料的制备方法，其特征在于：所述纳米金属粉或纳米金属氧化物为平均粒径在50—200纳米的铜、银、锌、铝、氧化锑和氧化锡中的一种。
5.根据权利要求1所述的烟气过滤用防静电滤料的制备方法，其特征在于：所述喷涂液中包含乳化剂、偶联剂中的一种或两种混合物，乳化剂和偶联剂的质分量百比均为0%～3%。
6.根据权利要求5所述的烟气过滤用防静电滤料的制备方法，其特征在于：所述乳化剂是吐温80。
7.根据权利要求5所述的一种烟气过滤用防静电滤料的制备方法，其特征在于：所述偶联剂是硅油。
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