CN107604532A - 滤袋的面层材料、滤袋、烟气处理系统及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种滤袋的面层材料、滤袋、烟气处理系统及处理方法。该面层材料包括有机纤维和无机纤维，有机纤维包括肾形截面聚酰亚胺纤维，肾形截面聚酰亚胺纤维在面层材料中的重量百分含量为10～80％。利用肾形截面聚酰亚胺纤维和有机纤维和无机纤维进行配合，使滤袋能够具有耐高温、耐强酸腐、耐氧化、抗静电、阻燃、强度高等众多优质特性。肾形截面聚酰亚胺纤维的用量低于10％时，肾形截面聚酰亚胺纤维的优势不能充分发挥；而当其用量高于80％时，难以和传统的有机纤维和无机纤维进行融合，进而导致各种纤维的优势难以发挥。

Description

滤袋的面层材料、滤袋、烟气处理系统及处理方法

技术领域

本发明涉及分离材料领域，具体而言，涉及一种滤袋的面层材料、滤袋、烟气处理系统及处理方法。

背景技术

基于目前环保的重要意义，对烟气进行过滤是烟气处理的必要程序，其中所采用的滤袋的原料组成以及加工工艺决定其性能优劣，进而决定其对烟气的过滤效果。

在高温滤袋领域，现今普遍依据材质分为有机纤维滤袋、无机纤维滤袋和混合纤维滤袋三大类。有机纤维滤袋主要由聚四氟乙烯(PTFE)纤维、聚苯硫醚(PPS)纤维、聚酰亚胺(PI)纤维、芳砜纶纤维(PSA)等化学合成纤维构成，无机纤维滤袋则主要由玻璃纤维、陶瓷纤维、金属纤维和玄武岩纤维等构成。上述几种纤维性能见表1所示。

不同种类的纤维由于其物理化学性质的不同，制作滤袋成品后分别应用于不同领域，另外烟气pH值、含氧量、含水率、温度都对纤维种类的选择起着至关重要的作用。不同纤维的选择依据见表2。

表1纤维性能一览表

品名

耐温

抗拉

抗磨

抗折

耐碱

耐酸

耐水解

抗氧化

阻燃性

PTFE

260

优

一般

优

优

优

优

优

优

PPS

190

优

良

良

优

优

优

差

优

PI

260

优

优

优

差

优

良

一般

优

芳砜纶

210

优

优

优

良

一般

一般

一般

一般

玻璃纤维

260

优

差

差

一般

优

优

差

优

陶瓷纤维

400

一般

一般

差

优

优

优

差

优

表2纤维选则依据

考虑耐酸性	烟气中含有SO2时，应选用耐酸性滤料
		考虑耐碱性	烟气中含有碱性气体时，应选用耐碱性滤料
考虑抗氧化性	烟气中O2含量大于8％时，应选用耐氧化性滤料
		考虑耐水解性	烟气中含水大于5％时，应选用耐水解性滤料
考虑耐温性	操作温度应低于滤料的连续使用温度
		考虑抗静电性	烟气中含有粉煤等易燃易爆物质时，应选用抗静电滤料

一般滤袋由基布和面层构成，基布通常由典型的机织布工艺制造，面层是非织造布。滤袋的制造工艺流程如下：

原料纤维→抗静电处理→开松→梳理→交叉铺网→预针刺→主针刺(水刺)→热定型→拒水防油→浸渍(覆膜)→烧毛轧光→针刺毡成品，其中，

开松：

根据工艺的要求，把各种成分、不同细度的纤维原料分批按照配比称重。先进行初步松解，将大的纤维团开松，同时使原料中各种成分的纤维获得均匀的混合，然后进行精开松，进一步松解纤维，混合纤维成分，该工艺要开松充分，混合均匀，并尽量避免纤维损伤。

纤维梳理：

纤维经过开松与充分混合后，进入气压棉箱，准备喂入梳理机，进入梳理机后通过剥辊与锡林之间的博取作用实现对纤维的梳理，最终被道夫转移出去形成纤维网，此时经过梳理的纤维网是轻薄的单网。

交叉铺网：

纤网进入铺网机，铺网小车由齿形带传动，将梳理机输出的纤维单网进行交叉折叠，使之成为具有所需幅宽和单位克重的多层纤网，以供下道工序使用。

预针刺：

纤网进入针刺机，针刺机内有大量的带有刺钩的刺针，对纤维网反复进行穿刺。纤维网经过反复的铺叠，在喂入针刺机时十分蓬松，厚度可观，但强力差，当刺针在纤网反复穿刺造成纤维上下位移，产生挤压，使纤网中的纤维靠拢而被压缩。纤维之间摩擦力加大，强度增高，形成具有一定强力密度的非织造品。

前述的开松→梳理→交叉铺网→预针刺，根据纤维细度不同反复操作3次，形成梯级结构面层。

主针刺

经过3次预针刺后，纤网进入主针刺机进行最终针刺成型。

后处理

根据不同的工艺需求，对针刺毡进行不同的后处理，处理方式有：

(1)轧光。通过轧光机热轧可使非织造材料表面光滑、平整，厚度均匀。轧光的主要目的是增加非织造材料的光洁度与平整性，并可增加材质的紧密度。

(2)烧毛。烧毛主要应用于粉尘或干料过滤的非织造材料，将其表面突起的毛羽烧掉，使之光洁。

(3)乳液浸渍。将制成的针刺毡浸渍在化学制剂中以提升针刺毡滤料的耐高温、耐酸碱、耐氧化剂等性质。

(4)高温定型。针刺毡滤料进入拉幅烘箱，实现对滤料的高温定型。定型效果好的滤料在使用中形变小，滤料尺寸稳定性高，使用寿命长。

(5)覆膜。制得的针刺毡滤料通过覆膜机用PTFE薄膜进行覆膜，覆膜后的滤料将具有表面过滤效果，过滤精度提高，能够过滤更细小的粉尘颗粒。防腐蚀耐高温性能提升。

根据上述内容可知，现有的滤袋不能同时兼具耐高温、耐酸腐、耐氧化等特性，进而导致现有滤袋的通用性较差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种滤袋的面层材料、滤袋、烟气处理系统及处理方法，以解决现有技术中滤袋通用性较差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种滤袋的面层材料，面层材料包括有机纤维和无机纤维，有机纤维包括肾形截面聚酰亚胺纤维，肾形截面聚酰亚胺纤维在面层材料中的重量百分含量为10～80％。

进一步地，上述无机纤维在面层材料中的重量百分含量为20～70％。

进一步地，上述有机纤维包括传统有机纤维和肾形截面聚酰亚胺纤维，传统有机纤维为不同于肾形截面聚酰亚胺纤维的有机纤维，传统有机纤维在面层材料中的重量百分含量为0～25％。

进一步地，上述无机纤维选自玻璃纤维、陶瓷纤维、金属纤维和玄武岩纤维中的任意一种或多种。

进一步地，上述传统有机纤维选自聚四氟乙烯纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、芳纶纤维和芳砜纶纤维中的任意一种或多种。

进一步地，以重量百分含量计，上述面层材料包括：10～15％的肾形截面聚酰亚胺纤维、60～65％的玻璃纤维以及20～25％的芳砜纶纤维；或者25～70％的肾形截面聚酰亚胺纤维、25～70％的玻璃纤维以及0～5％的芳砜纶纤维；或者15～20％的肾形截面聚酰亚胺纤维、60～65％的玻璃纤维以及15～20％的芳砜纶纤维；或者20～35％的肾形截面聚酰亚胺纤维、60～65％的玻璃纤维以及0～15％的芳砜纶纤维。

根据本发明的另一方面，提供了一种滤袋，包括基布和位于基布两侧的两个面层，形成面层的材料为上述任一种的面层材料。

进一步地，上述两个面层分别为第一面层和第二面层，且第一面层的厚度和第二面层的厚度比例为3:2～4:1。

进一步地，上述面层的密度沿靠近基布的方向减小。

进一步地，上述第一面层包括依次叠置的第一纤维层、第二纤维层和第三纤维层，且第一纤维层、第二纤维层和第三纤维层依次靠近基布，且形成第一纤维层的面层材料的纤维细度在1.5～1.7旦尼尔之间，形成第二纤维层的面层材料的纤维细度在1.9～2.2旦尼尔之间，形成第三纤维层的面层材料的纤维细度在2.5～2.7旦尼尔之间；优选第一纤维层、第二纤维层和第三纤维层的厚度比为2:3:4；优选形成第二面层的面层材料的纤维细度在2.5～2.7旦尼尔之间。

进一步地，上述滤袋的总克重为850～1000g/m²，厚度为1.5～2.5mm。

根据本发明的又一方面，提供了一种烟气处理系统，包括滤袋，该滤袋为上述任一种的滤袋。

根据本发明的再一方面，提供了一种烟气处理方法，包括利用滤袋对烟气进行过滤的过程，该滤袋为上述任一种的滤袋。

应用本发明的技术方案，利用肾形截面聚酰亚胺纤维(对降低阻力无影响)的耐高温性、耐酸腐蚀性和耐氧化的特性，和现有技术中形成面层材料的传统的有机纤维和无机纤维进行配合，使滤袋能够具有耐高温、耐强酸腐、耐氧化、抗静电、阻燃、强度高等众多优质特性。其中，肾形截面聚酰亚胺纤维的特定截面形式也使其相对于圆形截面纤维具有比表面积大、抱合力强、织物摩擦系数大的优势，同时，悬垂性和耐折皱性也随之改善，因此，由此进一步制备的滤袋可长时间承受280℃工况温度，耐酸腐能力较强，力学强度和现有的纤维相当，除尘过滤效率实验室条件下能达到99.9％。进而能够拓展应用其的滤袋的应用范围，使得滤袋的通用性得到改善。

另外，将肾形截面聚酰亚胺纤维在与现有技术中的传统的有机纤维和无机纤维进行配合时，其用量特别关键，当其用量低于10％时，肾形截面聚酰亚胺纤维的优势不能充分发挥；而当其用量高于80％时，难以和传统的有机纤维和无机纤维进行融合，进而导致各种纤维的优势难以发挥。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。

如本申请背景技术所分析的，现有技术中的滤袋不能同时兼具耐高温、耐酸腐、耐氧化等特性，进而导致现有滤袋的通用性较差。为了解决该问题，本申请提供了一种滤袋的面层材料、滤袋、烟气处理系统及处理方法。

在本申请一种典型的实施方式中，提供了一种滤袋的面层材料，该面层材料包括有机纤维和无机纤维，有机纤维包括肾形截面聚酰亚胺纤维，肾形截面聚酰亚胺纤维在面层材料中的重量百分含量为10～80％。

本申请利用肾形截面聚酰亚胺纤维(对降低阻力无影响)的耐高温性、耐酸腐蚀性和耐氧化的特性，和现有技术中形成面层材料的传统的有机纤维和无机纤维进行配合，使滤袋能够具有耐高温、耐强酸腐、耐氧化、抗静电、阻燃、强度高等众多优质特性。其中，肾形截面聚酰亚胺纤维的特定截面形式也使其相对于圆形截面纤维具有比表面积大、抱合力强、织物摩擦系数大的优势，同时，悬垂性和耐折皱性也随之改善，因此，由此进一步制备的滤袋可长时间承受280℃工况温度，耐酸腐能力较强，力学强度和现有的纤维相当，除尘过滤效率实验室条件下能达到99.9％。进而能够拓展应用其的滤袋的应用范围，使得滤袋的通用性得到改善。

另外，将肾形截面聚酰亚胺纤维在与现有技术中的传统的有机纤维和无机纤维进行配合时，其用量特别关键，当其用量低于10％时，肾形截面聚酰亚胺纤维的优势不能充分发挥；而当其用量高于80％时，难以和传统的有机纤维和无机纤维进行融合，进而导致各种纤维的优势难以发挥。

在本申请一种优选的实施例中，上述无机纤维在面层材料中的重量百分含量为20～70％。将无机纤维的含量控制在该范围内，能够充分利用无机纤维的阻燃性和耐高温性。

上述肾形截面聚酰亚胺纤维属于一种有机纤维，但是其截面形状区别于传统有机纤维，这里的传统有机纤维是指现有技术中肾形截面聚酰亚胺纤维之外的有机纤维。在本申请一种优选的实施例中，上述有机纤维包括传统有机纤维和肾形截面聚酰亚胺纤维，传统有机纤维在面层材料中的重量百分含量为0～25％。根据需要添加相应的传统有机纤维，比如过滤中温烟气时，可以采用部分芳砜纶纤维作为传统有机纤维应用在面层材料中。

用于本申请的无机纤维均可来自现有技术，本领域技术人员可以根据分离对象的特点使无机纤维选自玻璃纤维、陶瓷纤维、金属纤维和玄武岩纤维中的任意一种或多种。比如当过滤的烟气温度在350℃以下，可以选用玻璃纤维作为无机纤维。

用于本申请的传统有机纤维均可来自现有技术，本领域技术人员依然可以根据分离对象的特点使传统有机纤维选自聚四氟乙烯纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、芳纶纤维和芳砜纶纤维中的任意一种或多种。

以下本申请提供几种针对某些特定烟气具有特别好的过滤效果的面层材料，其中：

一)以重量百分含量计，面层材料包括：10～15％的肾形截面聚酰亚胺纤维、60～65％的玻璃纤维以及20～25％的芳砜纶纤维；该面层材料对风速在0.6m/min左右(0.58～0.62m/min)，含尘浓度在1g/Nm³左右(0.8～1.2g/Nm³)且温度在180～210℃的烟气具有较高的除尘过滤效率，并且使用寿命较长。

二)以重量百分含量计，面层材料包括：25～70％的肾形截面聚酰亚胺纤维、25～70％的玻璃纤维以及0～5％的芳砜纶纤维；该面层材料对风速在0.6m/min左右(0.58～0.62m/min)，含尘浓度在1g/Nm³左右(0.8～1.2g/Nm³)且温度在210～280℃的烟气具有较高的除尘过滤效率，并且使用寿命较长。

三)以重量百分含量计，面层材料包括：15～20％的肾形截面聚酰亚胺纤维、60～65％的玻璃纤维以及15～20％的芳砜纶纤维；该面层材料对风速在0.6～0.8m/min，含尘浓度在1g/Nm³左右(0.8～1.2g/Nm³)且温度在180～210℃的烟气具有较高的除尘过滤效率，并且使用寿命较长。

四)以重量百分含量计，面层材料包括：20～35％的肾形截面聚酰亚胺纤维、60～65％的玻璃纤维以及0～15％的芳砜纶纤维，该面层材料对风速在0.6～1.0m/min，含尘浓度在1～10g/Nm³且温度在180～210℃的烟气具有较高的除尘过滤效率，并且使用寿命较长。

在本申请另一种典型的实施方式中，提供了一种滤袋，包括基布和位于基布两侧的两个面层，形成面层的材料为上述任一种的面层材料。

基于本申请的面层材料的所具有的优势，使滤袋能够具有耐高温、耐强酸腐、耐氧化、抗静电、阻燃、强度高等众多优质特性。比如滤袋可长时间承受280℃工况温度，耐酸腐能力较强，力学强度和现有的纤维相当；同时滤袋阻力低，有效的降低了烟气处理系统的能源消耗；除尘过滤效率实验室条件下能达到99％。进而能够拓展应用其的滤袋的应用范围，使得滤袋的通用性得到改善。

由于滤袋在使用时两个面层具有迎尘侧和洁净侧之分，为了在节约滤袋制作成本的基础上保证使用寿命和过滤效果，优选上述两个面层分别为第一面层和第二面层，且第一面层的厚度和第二面层的厚度比例为3:2～4:1。其中，厚度较大的第一面层为迎尘侧，厚度较小的第二面层为洁净侧。

另外，为了减少滤布过滤阻力及喷吹阻力，实现滤布表层过滤，面层的密度沿靠近基布的方向减小。

在本申请一种优选的实施例中，上述第一面层包括依次叠置的第一纤维层、第二纤维层和第三纤维层，且第一纤维层、第二纤维层和第三纤维层依次靠近基布，且形成第一纤维层的面层材料的纤维细度在1.5～1.7旦尼尔之间，形成第二纤维层的面层材料的纤维细度在1.9～2.2旦尼尔之间，形成第三纤维层的面层材料的纤维细度在2.5～2.7旦尼尔之间。第一纤维层、第二纤维层、第三纤维层的厚度比为2:3:4。形成第二面层的面层材料的纤维细度在2.5～2.7旦尼尔之间。上述纤维细度之间的组合，能够有效减少滤布过滤阻力及喷吹阻力，实现滤布表层过滤。

在本申请一种优选的实施例中，上述滤袋的总克重为850～1000g/m²，厚度为1.5～2.5mm。

在本申请又一种典型的实施方式中，提供了一种烟气处理系统，包括滤袋，该滤袋为上述任一种的滤袋。

利用本申请的滤袋，可以处理温度在180℃以上的烟气，且能够处理具有氧化性、酸腐蚀性的烟气；同时滤袋阻力低，有效的降低了烟气处理系统的能源消耗，过滤特性极佳，粉尘去除效率达到99％，烟尘排放浓度低于1mg/m³。

在本申请又一种典型的实施方式中，提供了一种烟气处理方法，包括利用滤袋对烟气进行过滤的过程，该滤袋为上述任一种的滤袋。利用本申请的滤袋，可以处理温度在180℃～280℃的烟气，且能够处理具有氧化性、酸腐蚀性的烟气；同时滤袋阻力低，有效的降低了烟气处理系统的能源消耗，过滤特性极佳，粉尘去除效率达到99.99％，烟尘排放浓度低于1mg/m³。

在一种优选的实施例中，以重量百分含量计，形成滤袋的面层材料包括：10～15％的肾形截面聚酰亚胺纤维、60～65％的玻璃纤维以及20～25％的芳砜纶纤维；利用该滤袋对风速在0.6m/min左右(0.55～0.65m/min)，含尘浓度在1g/Nm³左右(0.5～1.5g/Nm³)且温度在180～210℃的烟气进行过滤，具有较高的除尘过滤效率，并且使用寿命较长。

在一种优选的实施例中，以重量百分含量计，形成滤袋的面层材料包括：25～70％的肾形截面聚酰亚胺纤维、25～70％的玻璃纤维以及0～5％的芳砜纶纤维；利用该滤袋对风速在0.6m/min左右(0.55～0.65m/min)，含尘浓度在1g/Nm³左右(0.5～1.5g/Nm³)且温度在210～280℃的烟气进行过滤，具有较高的除尘过滤效率，并且使用寿命较长。

在一种优选的实施例中，以重量百分含量计，形成滤袋的面层材料包括：15～20％的肾形截面聚酰亚胺纤维、60～65％的玻璃纤维以及15～20％的芳砜纶纤维；利用该滤袋对风速在0.6～0.8m/min，含尘浓度在1g/Nm³左右(0.5～1.5g/Nm³)且温度在180～210℃的烟气进行过滤，具有较高的除尘过滤效率，并且使用寿命较长。

在一种优选的实施例中，以重量百分含量计，形成滤袋的面层材料包括：20～35％的肾形截面聚酰亚胺纤维、60～65％的玻璃纤维以及0～15％的芳砜纶纤维，利用该滤袋对风速在0.6～1.0m/min，含尘浓度在1～10g/Nm³且温度在180～210℃的烟气进行过滤，具有较高的除尘过滤效率，并且使用寿命较长。

以下将结合实施例和对比例，进一步说明本申请的有益效果。

各实施例和对比例的面层材料的组成见表3。

表3

各实施例和对比例所采用的传统有机纤维和无机纤维的具体种类见表4。

表4

	传统有机纤维	无机纤维
			实施例1至12，20至25	芳砜纶纤维	玻璃纤维
实施例13	聚四氟乙烯纤维	玻璃纤维
			实施例14	聚苯硫醚纤维	玻璃纤维
实施例15	聚酰亚胺纤维	玻璃纤维
			实施例16	芳砜纶纤维	玻璃纤维
实施例17	芳砜纶纤维	陶瓷纤维
			实施例18	芳砜纶纤维	金属纤维
实施例19	芳砜纶纤维	玄武岩纤维
			对比例1	芳砜纶纤维	玻璃纤维
对比例2	芳砜纶纤维	玻璃纤维
			对比例3	芳砜纶纤维	玻璃纤维
对比例4	芳砜纶纤维	玻璃纤维

形成面层的第一纤维层、第二纤维层和第三纤维层的各面层材料的纤维细度见表5。

表5

	第一纤维层的纤维细度	第二纤维层的纤维细度	第三纤维层的纤维细度
				实施例1至19	1.6	2	2.6
实施例20	1.5	2	2.6
				实施例21	1.7	2	2.6
实施例22	1.6	2.2	2.6
				实施例23	1.6	1.9	2.6
实施例24	1.6	2	2.5
				实施例25	1.6	2	2.7
对比例1	1.6	2	2.6
				对比例2	1.6	2	2.6
对比例3	1.6	2	2.6
				对比例4	1.6	2	2.6

第一纤维层、第二纤维层、第三纤维层的厚度比为2:3:4，形成第二面层的面层材料的纤维细度为2.6旦尼尔。

将上述面层材料按照以下顺序进行处理：

原料纤维→抗静电处理→开松→梳理→交叉铺网→预针刺→主针刺(水刺)→热定型→拒水防油→浸渍(覆膜)→烧毛轧光→针刺毡成品，其中，前述的开松→梳理→交叉铺网→预针刺，反复操作3次，形成梯级结构面层。后处理采用乳液浸渍：将制成的针刺毡浸渍在化学制剂中以提升针刺毡滤料的耐高温、耐酸碱、耐氧化剂等性质。

其中，基布为耐高温长丝无碱玻纤，浸渍工艺采用PTFE乳液、硅油和乳化剂的混合液对滤袋进行处理，其中，混合液中PTFE乳液、硅油、乳化剂的重量含量分别为15％，8％，10％。

所得到的滤袋为各实施例和对比例的滤袋。

利用上述各滤袋分别对表6中的氧化期的烟气进行过滤处理，烟气为某10万吨/年铜火法精炼阳极炉烟气，调整烟气的风速、含尘浓度和温度，形成如下四种烟气：

A烟气：风速在0.58～0.62m/min，含尘浓度在0.8～1.2g/Nm³，且温度在180～210℃的烟气；

B烟气：风速在0.58～0.62m/min，含尘浓度在0.8～1.2g/Nm³，且温度在260～280℃的烟气；

C烟气：风速在0.6～0.8m/min，含尘浓度在0.8～1.2g/Nm³，且温度在180～210℃的烟气；

D烟气：风速在0.6～1.0m/min，含尘浓度为9g/Nm³，且温度在180～210℃的烟气。

设定烟气过滤时间为1000h，初始滤布克重950g/m²，喷吹定压1000Pa。烟气条件详见表6。

且实施例1至3的滤袋过滤对象为A烟气，实施例4和5过滤的对象为C烟气，实施例6至9、11和12过滤的对象为B烟气，实施例10、13至25的过滤对象为D烟气。对比例1的过滤对象为A烟气、B烟气、C烟气和D烟气，对比例2的过滤对象为A烟气、B烟气、C烟气和D烟气，对比例3的过滤对象为A烟气、B烟气、C烟气和D烟气，对比例4的过滤对象为A烟气、B烟气、C烟气和D烟气。

表6

另外，利用实施例10的滤袋对将表6中的烟气调整为风速在0.6～1.0m/min，含尘浓度为5g/Nm³，且温度在180～210℃后的烟气进行过滤，相应的检测结果见表7。

表7

各实施例和对比例的滤袋测试结果见表8。

表8

根据上表所示，从A～D四种烟气试验数据可知，实施例1-3过滤A烟气，实施例4-5过滤C烟气，对比可得过滤风速增大，收尘效率降低。实施例6-9过滤B烟气，烟气温度超过传统有机纤维适用范围，肾形纤维过滤效果持续稳定，并可看出有机纤维比例增大，过滤效果越好，肾形纤维比例越高，过滤效果越好。实施例13-19过滤D烟气，过滤风速、含尘浓度增大，会相应造成过滤效率降低，有机纤维种类不同，过滤效果根据纤维性质存在差异。实施例20-25纤维细度梯度分层后，细度的些许变化，也会影响过滤效率，纤维细度小，过滤效果越好。

综上，肾形纤维各项性能优异，180℃～210℃与传统耐高温有机纤维耐温性能相似，可用部分传统有机纤维替代。当工况温度260℃～280℃，已接超过统有机纤维耐温性能极限，仅能少量掺混使用传统有机纤维，当传统有机纤维含量超过10％，滤布性能降低明显，高温环境下肾形纤维耐温性能优势体现明显。无机纤维的耐温效果很好，但抗折性差，在滤布面层中比例越大(超过65％)，长期使用后，过滤效果降低越明显，万次喷吹后性能下降愈加明显，说明无机纤维的过滤性能不如有机纤维。芳砜纶纤维、聚四氟乙烯纤维和传统聚酰亚胺纤维可承受长期220℃～240℃的工况条件，聚苯硫醚纤维只能承受长期190℃的环境。

另外，由于上述各实施例和对比例所处理的烟气二氧化硫含量较高，因此其酸腐蚀性较强，氧气含量也较高，说明其氧化性和可燃性较高，而本申请的各实施例的滤袋能够经受万次喷吹，说明其具有耐酸腐蚀、耐氧化以及阻燃的性能。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本申请利用肾形截面聚酰亚胺纤维的耐高温性和耐氧化的特性，和现有技术中形成面层材料的传统的有机纤维和无机纤维进行配合，针对不用的分离需要提供在兼具耐高温和耐氧化特性的同时具有其他相应特性的面层材料，使滤袋能够具有耐高温、耐强酸腐、耐氧化、抗静电、阻燃、强度高等众多优质特性。其中，肾形截面聚酰亚胺纤维的特定截面形式也使其相对于圆形截面纤维具有比表面积大、抱合力强、织物摩擦系数大的优势，同时，悬垂性和耐折皱性也随之改善，因此，由此进一步制备的滤袋可长时间承受280℃工况温度，耐酸腐能力较强，力学强度和现有的纤维相当，实验室条件下除尘过滤效率能达到99.9％。进而能够拓展应用其的滤袋的应用范围，使得滤袋的通用性得到改善。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种滤袋的面层材料，所述面层材料包括有机纤维和无机纤维，其特征在于，所述有机纤维包括肾形截面聚酰亚胺纤维，所述肾形截面聚酰亚胺纤维在所述面层材料中的重量百分含量为10～80％。

2.根据权利要求1所述的面层材料，其特征在于，所述无机纤维在所述面层材料中的重量百分含量为20～70％。

3.根据权利要求1所述的面层材料，其特征在于，所述有机纤维包括传统有机纤维和肾形截面聚酰亚胺纤维，所述传统有机纤维为不同于所述肾形截面聚酰亚胺纤维的有机纤维，所述传统有机纤维在所述面层材料中的重量百分含量为0～25％。

4.根据权利要求1所述的面层材料，其特征在于，所述无机纤维选自玻璃纤维、陶瓷纤维、金属纤维和玄武岩纤维中的任意一种或多种。

5.根据权利要求3所述的面层材料，其特征在于，所述传统有机纤维选自聚四氟乙烯纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、芳纶纤维和芳砜纶纤维中的任意一种或多种。

6.根据权利要求1至5任一项所述的面层材料，其特征在于，以重量百分含量计，所述面层材料包括：

10～15％的肾形截面聚酰亚胺纤维、60～65％的玻璃纤维以及20～25％的芳砜纶纤维；或者

25～70％的肾形截面聚酰亚胺纤维、25～70％的玻璃纤维以及0～5％的芳砜纶纤维；或者

15～20％的肾形截面聚酰亚胺纤维、60～65％的玻璃纤维以及15～20％的芳砜纶纤维；或者

20～35％的肾形截面聚酰亚胺纤维、60～65％的玻璃纤维以及0～15％的芳砜纶纤维。

7.一种滤袋，包括基布和位于所述基布两侧的两个面层，其特征在于，形成所述面层的材料为权利要求1至6中任一项所述的面层材料。

8.根据权利要求7所述的滤袋，其特征在于，两个所述面层分别为第一面层和第二面层，且所述第一面层的厚度和所述第二面层的厚度比例为3:2～4:1。

9.根据权利要求8所述的滤袋，其特征在于，所述面层的密度沿靠近所述基布的方向减小。

10.根据权利要求9所述的滤袋，其特征在于，所述第一面层包括依次叠置的第一纤维层、第二纤维层和第三纤维层，且所述第一纤维层、所述第二纤维层和所述第三纤维层依次靠近所述基布，且形成所述第一纤维层的所述面层材料的纤维细度在1.5～1.7旦尼尔之间，形成所述第二纤维层的所述面层材料的纤维细度在1.9～2.2旦尼尔之间，形成所述第三纤维层的所述面层材料的纤维细度在2.5～2.7旦尼尔之间；优选所述第一纤维层、所述第二纤维层和所述第三纤维层的厚度比为2:3:4；优选形成所述第二面层的所述面层材料的纤维细度在2.5～2.7旦尼尔之间。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的滤袋，其特征在于，所述滤袋的总克重为850～1000g/m²，厚度为1.5～2.5mm。

12.一种烟气处理系统，包括滤袋，其特征在于，所述滤袋为权利要求7至11中任一项所述的滤袋。

13.一种烟气处理方法，包括利用滤袋对烟气进行过滤的过程，其特征在于，所述滤袋为权利要求7至11中任一项所述的滤袋。