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芳砜纶高温烟气除尘过滤应用性能的试验研究
作者:管理员    发布于:2016-04-22 14:26:07    文字:【】【】【

  9:A文章编号:1004―袋式除尘器是目前能够有效满足日益严格的环保标准要求的有效除尘设备之一,尤其在火电、钢铁、水泥、冶金等行业的高温除尘领域的应用日益广泛。袋式除尘器的性能很大程度上取决于滤料的性能,如过滤效率和设备阻力等,这些性能均与滤料材质、结构和后处理有关11.随着袋式除尘技术的广泛应用,我国对耐高温纤维的需求量也逐年递增,但是耐高温纤维在我国的生产尚处于起步阶段,许多关键技术被国外垄断,耐温滤料常用的原材料中的聚苯硫醚(PS)纤维、聚酰亚胺(PI纤维、芳香族聚酰胺(PIA)纤维等大部分还是依赖进口市场被国外企业占据,价格居高不下,因此我国非常需要具有自主知识产权和一定生产能力的耐高温纤维。芳砜纶(PSA纤维)在高温烟气净化领域的应用较少,为了使PSA千维及其滤料制品具有强有力的市场竞争力和使用性,需要对PS纤维与同类纤维进行相关性能的比较,还需对由PSA千维制成的针刺滤料品的开发研究u进行相关性能的试验研究,以满足其在过滤领域中应用需求。

  本文在已有国内外纤维及滤料性能测试试验方法基础上结合实际工程应用特点,设计出针对性较强的试验方法,分别对PS纤维的耐化学性能和PS针刺毡的耐高温性能进行比较全面的试验研究。

  1纤维耐化学腐蚀性能试验选择目前用于高温烟气过滤的PPS纤维、PMA纤维、P钎维、PS纤维,对纤维进行酸碱破坏性试验,通过测量纤维的主要物性指标,比较各种纤维的耐化学腐蚀性能。

  11耐Hs性能比较~为各种纤维在85°C的30%HS)4中,机械性能和卷曲性能指标随浸泡时间的变化情况比较。

  ~可以看出:在85°C下,经30%HS4浸泡腐蚀后,在断裂强度和断裂伸长性能方面PPS千维耐蚀性能最好,P钎维次之;PS纤维在断裂伸长率上略优于PMA纤维,但两者的耐HSO腐蚀时间都不超过30h纤维变脆、断裂、完全损坏;在纤维卷曲性能上,随着浸泡时间的增加各种纤维的卷曲回复率都呈下降趋势;在卷曲弹性率上,浸泡时间对四种纤维的影响均较大,数值波动幅度较大。

  12耐HCl生能比较~为四种纤维在85°C的30%HC中机械性能及卷曲性能指标随浸泡时间的变化情况比较。由试验结果可知,除PPS千维的耐HC蚀时间达721以上外,其他三种纤维在1 1后就已经变脆断裂,无法进行测量。

  ~可以看出:在85°C下,经30%HC浸泡腐蚀后,在断裂强度和断裂伸长性能方面~2可以看出,在85°C下,经10%NOH腐蚀后,在断裂强度和断裂伸长性能上,PPS能都很差,浸泡1h后纤维就已严重损伤;在纤维卷曲性能上,PPS千维的卷曲回复率波动性较大,P纤维则略有上升,MA纤维和PSA纤维都显著下降;在卷曲弹性率上,PPS千维基本不变,P纤维上升,MA纤维和PS纤维变化不明显。

  13耐NaOH性能比较~2为三种纤维在85°C的10%NOt中纤维表现最好,其次为IMA纤维和PS纤维,PI纤维的耐碱性最差,在强碱溶液中立即溶解;在纤维卷曲回复率上,PS纤维优于PIA纤维,PSA纤维较差;在纤维的卷曲弹性率上三种纤维都保持较好。

  2PS纤维针刺毡高温性能试验1尺寸稳定性PS纤维针刺毡在高温条件下的尺寸稳定性能试验结果见表1表1PSA纤维针刺毡尺寸稳定性试验结果温度纵向横向尺寸/mm收缩率/%尺寸/mm收缩率/%常温处理后与常温的试样相比有一定的收缩现象,但是收缩幅度较小。纵向收缩率不超过0 25%横向收缩率不超过032%.在实际应用中,在长期的高温工作环境下,如果滤袋的纵向热收缩率过大,将使滤袋在长度方向上尺寸变短,增加滤袋底部受力,容易造成袋底的损坏;如果滤袋的横向热收缩率过大,将使滤袋紧套在袋笼上,不仅会影响清灰效果,而且加大滤袋与袋笼之间的摩擦,加快滤袋的损耗,缩短其使用寿命121.因此,PS纤维优异的高温尺寸稳定性保证了其滤料可以在高温环境下的长期使用。

  22机械性能PS纤维针刺毡在高温条件下的机械性能试表2PSA纤维针刺毡机械性能试验结果验结果见表2.由表2可知,高温处理后样品纵向和横向断裂强力总体呈现上升趋势,而断裂伸长率总体呈现下降趋势。一般情况下纤维的断裂强力随着温度的升高而降低,但PA滤料高温处理后,断裂强力却明显增加,这一现象可能是由纤维结构或纤维间缠结状态发生变化而引起的,有待进一步研究。

  23透气性131 PS纤维针刺毡透气性能的测试结果见表3表3PSA纤维针刺毡透气性测试结果温度喷嘴号透气率增加率透气度常温由表3可知,PS纤维针刺毡在长时间的高温环境下,透气性能随着处理温度的提升而略有提高,表明PS纤维针刺毡在长时间的高温环境中可以保持较好的透气性能。

  3结论综上可知,PS纤维在耐化学性能方面与芳纶1313大体相近,耐碱性能要优于P纤维,但在耐温性及高温尺寸稳定性方面优于芳纶1313与PI纤维相近。因此,PS纤维可适用于S、HC等酸性气体含量较低的冶金、钢铁、浙青等行业的高温烟气除尘领域或者可对PSA千维及其滤料产品进行相关的后处理,提高其耐化学性能。

脚注信息
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