工业高温废气温度可达600~1400℃,一般采用先冷却再除尘的方法来处理这种高温气体,常用水冷等降温措施来对废气进行初步降温,使其温度降低到260℃左右,再通过滤袋进行过滤。目前工业上常用的高温过滤材料有玻璃纤维、聚酰亚胺(PI)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯硫醚(PPS)、芳纶等。
玻璃纤维滤料
玻璃纤维具有较大的拉伸断裂强度与耐化学腐蚀性,尺寸稳定性好,表面光滑摩擦系数较小容易进行清灰处理,长期耐温260℃,瞬时耐温300℃,以玻璃纤维为原料制作成玻纤针刺布对工业废气具有一定的过滤效果。但玻纤的缺点是抗折及耐磨性能较差,在加工过程中容易断裂,当过滤风速较高,或者脉冲清灰较为剧烈时会减损高温滤料的使用寿命。
聚酰亚胺滤料
聚酰亚胺具有稳定的闭环结构,因此其性能优良,耐高低温性优异、机械性能良好、介电性能良好、热膨胀系数较低、耐化学腐蚀性且无毒,适合用于高温过滤领域研究。由奥地利兰精公司开发的聚酰亚胺纤维的商品名为P84,长期使用温度为260℃,瞬间使用温度可达280℃,截面呈三叶形,比表面积大,过滤效率高,在工业上广泛用于高温针刺滤料的制备。
聚四氟乙烯滤料
PTFE纤维的最大优点是耐化学腐蚀,在 300∘C 下除熔融的碱金属外,几乎不受任何化学试剂腐蚀,不溶于各类溶剂,在浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸,甚至王水中煮沸,其质量和性能也都没有任何变化。PTFE纤维不吸潮、不燃烧,对氧和紫外线稳定,耐气候性能好。由PTFE纤维制成的滤料实际使用温度可达 240∘C, 可在各种强腐蚀性的工况下使用。但需特别注意的是纯PTFE滤料由于纤维特殊,制毡难度大,工艺复杂,因而针刺毡成型后需进一步经过表面处理及化学处理,确保针刺毡的纤维间的缠结与抱合,改善表面效果,以保证排放合格和使用寿命。
聚苯硫醚滤料
聚苯硫醚(PPS)纤维在 400∘C 时才会发生分解,在 200∼220∘C 的烟气工况下其热稳定性良好,并且具有阻燃、耐辐射、耐化学腐蚀的优点。除此之外,PPS滤料抗水解性能优异,因此常在高湿的烟气工况中使用。但PPS分子结构中存在二价硫,易使PPS纤维氧化,导致滤袋降解。特别是在 、NO2、 NO和臭氧环境下,其滤料的老化速度快,使用寿命下降。
芳纶滤料
芳纶纤维根据其分子结构中酰胺基团和苯环交替出现的位置不同,分为间位芳纶(芳纶1313)和对位芳纶(芳纶1414)。间位芳纶的耐热性好,且具有阻燃、耐腐蚀性的优点,对碱稳定性较好,长时间接触强酸会使其强度变低。但是高温下的尺寸稳定性较差,因此适合在高温、无酸、含水较少的工况中使用,目前针刺芳纶滤料被广泛应用于水泥窑头、窑尾的烟气过滤。