PTFE乳液涂层对针刺毡复合滤料过滤性能的改良

蔡伟龙,罗祥波,郑智宏,郑锦森,洪丽美

(厦门三维丝环保股份有限公司,福建厦门 361101)

PTFE乳液涂层对针刺毡复合滤料过滤性能的改良

Improvement of compound needle punched felt filtration performance with PTFE coating

蔡伟龙,罗祥波,郑智宏,郑锦森,洪丽美

(厦门三维丝环保股份有限公司,福建厦门 361101)

采用PTFE乳液对P84.PTFE混纺针刺毡复合滤料进行涂层整理,并将其与未经整理的试样进行VD I滤料过滤性能模拟测试,进而阐述PTFE乳液涂层对该复合滤料过滤性能的影响。

PTFE涂层;高温复合滤料;过滤性能

袋式除尘器是治理大气粉尘污染的高效设备,在我国已得到广泛应用。滤袋是袋式除尘器的“心脏”,其性能优劣直接关系到除尘器性能;滤袋清灰后,滤袋内外表面的残留阻力决定着整个除尘系统的运行阻力。残留阻力大小主要取决滤料的过滤性能。本文通过对P84.PTFE混纺针刺毡复合滤料处理前后的样品过滤性能对比,阐明了PTFE乳液涂层对滤料过滤性能的改良机理。

1 试验部分

1.1 试验对象

P84/TF1554为聚四氟乙烯短纤(TF)填充一定比例聚酰亚胺(P84),以聚四氟乙烯长丝基布为骨架支撑混纺针刺成毡,再经高温热定型与烧毛压光处理。P84/TF1554-12为聚四氟乙烯短纤填充一定比例聚酰亚胺,以聚四氟乙烯长丝基布为骨架支撑混纺针刺成毡,在经高温热定型、烧毛压光处理,再经PTFE乳液发泡涂层处理(见表1)。

表1 样品技术指标分析

1.2 试验设备

滤料的过滤性能主要由残留阻力、清灰周期、粉尘残留、粉尘排放浓度等指标衡量。试验采用德国F ILTEq公司生产的VD I滤料模拟测试装置,即该装置可视为小型的“袋式除尘器”,主要由粉尘发生器、粉尘浓度测试器、测试样品夹、终端过滤器、真空泵及灰斗组成。将滤料置于一定粉尘浓度与流量的含尘气流中,模拟现场的工作条件,通过反复的过滤与清灰来测试样品过滤性能。

1.3 试验方法

采用VD I 3926-2004标准[1],试验步骤如下:

(1)初始30次过滤循环。安装待测滤料,通过粉尘发生装置与真空泵产生一定浓度与流量的含尘气流,由待测滤料过滤,当滤料压差上升至1000 Pa时,脉冲阀自动开启清灰,如此反复30次;

(2)老化处理。进行5000次老化定时强制清灰(间隔5 s,脉冲清灰);

(3)稳定化处理。为使老化的滤料的过滤性能稳定化,过滤与清灰反复10次(压差达到1000 Pa时,进行清灰1次,如此反复10次);

(4)最后30次过滤循环。对于经上述老化与稳定化处理的滤料在与(1)相同条件下进行30次过滤—清灰操作。

2 结果与讨论

2.1 不同样品老化前、后残留阻力与循环次数关系

不同样品老化前、后残留阻力与循环次数变化关系详见图1。

图1 不同样品老化前、后残留阻力与循环次数关系

从图1可以看出,P84/TF1554老化前、后残留阻力明显大于P84/TF1554-12,且老化前后残留阻力有较明显变化(△P≈200Pa),这说明在同样试验条件下,有更多粉尘渗透到P84/TF1554滤料内部,呈现“深层过滤”特征。P84/TF1554-12将大部分粉尘拦截在滤料表面,具有类似“表面过滤”特征,随着运行时间的增长,残留于P84/TF1554中的粉尘会逐渐增加,导致孔隙率下降,其阻力增幅明显大于P84/TF1554-12,反之P84/TF1554-12滤料经PTFE乳液涂层处理,表面效果大大改善,孔隙也变小,细粉尘难于渗入滤料内部,因此老化前后残留阻力相差不大。

2.2 不同样品老化前、后清灰周期与循环次数关系

不同样品老化前、后清灰周期与循环次数变化关系详见图2。

图2 不同样品老化前、后清灰周期与循环次数关系

由图2可知,P84/TF1554-12清灰周期在老化前后均比P84/TF1554长,进一步表明PTFE乳液涂层对滤料表面效果具有明显的改善作用,有效延长滤料的清灰周期。

2.3 不同样品粉尘残留量

不同样品粉尘残留量分析详见图3。

图3 不同样品粉尘残留量对比

由图3中可知,P84/TF1554-12表面所残留的粉尘量远小于P84/TF1554,由于PTFE涂层后处理在滤料表面形成一层致密透气的PTFE涂层,PTFE具有良好的不粘性,使得粉尘更易剥离,同时因孔隙变小,更有效地将粉尘拦截在滤料表面,防止粉尘过多侵入到滤料内部,导致残留阻力上升。

2.4 不同样品老化前、后排放浓度

P84/TF1554-12在老化前初始30次与最后30次的排放浓度均低于P84/TF1554。这是由于PTFE分散液中的细微颗粒物质包裹滤料表面纤维,使面层孔径变小,同时增大了滤料的比表面积,大大提高P84/TF1554-12的排放精度。

3 结语

PTFE乳液涂层是以PTFE分散液为主原料,其主要成份具有很好的防油防水防粘性能和很好的润滑性能。滤料经过PTFE涂层处理后过滤性能得到有效改善,适用于各种高浓度、粉尘粘性较大且过滤精度要求高的各种工况,具有明显的技术优势。从以上对比,经过PTFE涂层处理的P84/TF1554-12综合过滤性能更佳,体现出残留阻力小、清灰周期长、排放浓度低等优点。

[1]蔡伟龙,郑锦森,郑智宏,等.PPS系列针剌毡过滤性能对比分析[C].全国袋式除尘技术研讨会论文集.南京:2009.

X701.2

B

1674-8069(2010)03-032-02

2010-01-27;

2010-04-07

蔡伟龙(1977-),男,福建漳州人,工程师,硕士,主要从事高性能过滤材料及袋滤技术研究工作。E-mail:wl.cai@savings.com.cn

Abstract:PTFE coating materials was applied to the P84.PTFE compound needle punched felt.In order to evaluate the filtration perfo r m ance of the coated P84.PTFE compound needle punched felt and uncoated P84.PTFE compound needle punched felt,VD Iwas used fo r testing and discussed the influence of PTFE coating on this compound needle punched felt.

Key words:PTFE coating;high temperature compound filtermedia;filtrat ion performance