过滤材料由分散的聚四氟乙烯树脂和各种基材制成的微孔膜制成。这种滤料最大的特点是表面过滤,可以提高过滤效率,解决传统过滤方式过滤压力增大、微细粉尘浓度高等问题。自20世纪80年代以来,聚四氟乙烯涂层过滤介质已广泛应用于工业除尘和液体过滤等领域。
(1)过滤机理,膜表面过滤机理与粉尘层过滤机理相同,主要取决于微孔的过滤作用。由于薄膜的孔径较小,可以在薄膜表面保留大量的粉尘颗粒,完成气固分离过程。这个过程不同于一般的滤料分离过程,粉尘不会深入到纤维支撑的滤料中。其优点是: 在工作开始时,袋体表面能形成通风良好的粉尘层,不仅确保了较高的除尘效率,而且保持了较低的阻力,如前所述,除尘也很容易。
应当指出,超薄膜表面的粉尘层剥离情况与一般滤袋的有很大差别,试验表明,复合滤袋上的粉尘层极易剥落,有时还未到清灰机构动作,粉尘也会掉落下来。还有另一个重要事实,即水硬性粉尘如水泥尘在膜表面结块初期也会被剥离下来。但是,如果粉尘结块现象严重或者烟气结露,覆膜滤料也无能为力,必须采取其它措施来保证除尘器烟气在露点上运行。
(2)聚四氟乙烯(PTFE)膜 PTFE膜是立体网状组织结构,无直通孔。开孔率及孔径主要分布是衡量PTFE膜的重要技术指标。PTFE膜的开孔率一般在80%~95%之间。开孔率高,会提高通气量;孔径分布进行集中,表明膜孔径大小可以均匀。凭借自己特殊的生产加工工艺,可针对企业不同以及物料管理控制系统不同孔径,以达到一个高效过滤的目的。通常膜厚度并不是这样评价PTFE膜的指标,如果膜的厚度偏大,则容易导致产生透气量小、运行环境压力高等教育问题。根据中国多年的研究通过使用学生观察,膜的厚薄基本情况不影响我们使用网络寿命,关键是复合强度,这是社会影响公司使用产品寿命的最重要的因素。
(3)膜的复合途径 为了提高使用寿命,增加膜的强度,需要把PTFE膜复合到各种过滤材料上,如各种针刺毡、机织布、玻纤等。由于PTFE自身具有不黏性的特点,对膜复合技术要求很高,目前复合方法有胶复合和热复合两种方式。
1、胶复合是较初级的复合方式,复合强度低,易脱膜,寿命短,且由于胶渗透,导致透气性差,不易清灰,削弱了PTFE的优越性能。
2、热复合是最先进的复合方式,完整地保持了PTFE膜的优越性能,但热复合技术要求严格。
(4)覆膜滤料的特点 覆膜滤料的过滤原理是膜表面过滤,近100%截留被滤物。覆膜滤料成为粉尘与物料过滤和收集以及精密过滤方面不可缺少的新材料。其优点如下:
1、表面过滤效率高。通常工业用滤材是深层过滤,它依赖于在滤材表面先建立一次粉尘层而达到有效过滤,建立有效过滤时间长(约需整个滤程的10%),阻力大,效率低,截留不完全,过滤和反吹压力高,清灰频繁,能耗较高,使用寿命不长,设备占地面积大。使用覆膜滤料,粉尘不能透入滤料,是表面过滤,无论是粗粉尘还是细粉尘全部沉积在滤料表面,即靠膜本身孔径截留被滤物。过滤时,无初滤期,开始就是有效过滤,近100%的时间处于过滤。
2、低压、高通量连续工作。传统的深层过滤的滤料,一旦投入使用,粉尘穿透,建立一次粉尘层,透气性便迅速下降。过滤时,内部堆积的粉尘造成阻塞现象,从而增加了除尘设备的阻力。覆膜滤料以微细孔径及其不黏性使粉尘穿透率近于零,投人使用后提供最佳的过滤效率。当沉积在薄膜滤料表面的被滤物达到一定厚度时就会自动脱落,易清灰,使过滤压力始终保持在很低的水平,空气流量始终保持在较高水平,可连续工作。
3.很容易清理。任何滤料的运行压力损失直接取决于清洗后滤料表面或表面下残留或残留的粉尘部位,清洗时间短(膜覆盖的滤料只需几秒钟) ,而且滤料具有非常优越的清洗特性,每次清洗都能彻底清除粉尘层,滤料不会造成内部堵塞,不会改变孔隙率和质量密度,能经常保持低压损失工作。
4.长寿。无论采用何种清洗机理,涂层滤料都能发挥其优越的特性。是一种充分发挥除尘器过滤功能的过滤材料,所以成本低。过滤材料是一种强韧柔软的纤维结构,复合有强韧的基材,因此具有足够的机械强度和优良的清灰性能,降低了清灰强度,可以在低而稳定的压力损失下长期使用,延长了滤袋的寿命。
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