Современные фильтрующие материалы

СОВРЕМЕННЫЕ ФИЛЬТУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ.

Потребность в эффективном улавливании пыли в системах фильтрации горячих газов существует по всему миру. Количество различных направлений использования, особенно для фильтровальных материалов из нетканого иглопробивного полотна, огромно. Высокая адаптивность этих материалов позволяет изготавливать их в соответствии с индивидуальными потребностями клиентов.

Есть большое количество различных типов волокон для производства нетканых иглопробивных полотен.

Поскольку некоторые другие технологии фильтрации имели трудности с тем, чтобы соответствовать ставшим более строгими законам о выбросах в отношении промышленных процессов, доля фильтровальных материалов из нетканого иглопробивного полотна на рынке резко увеличилась. Например, они используются в цементной промышленности, чёрной металлургии, а также в производстве цветных металлов и алюминия.

Важной областью применения являются системы сжигания, где сжигаемым веществом являются лигнит, уголь, мазут, дерево или (важность чего быстро растёт) коммунальные отходы. Нетканое иглопробивное полотно в качестве фильтрующего материала может обеспечивать настолько малые уровни выбросов, насколько это требуется конкретными направлениями использования:

- Полиэфирное волокно  - волокна, изготовленные из полиэтилентерефталата, применяются наиболее часто, поскольку они сравнительно дёшевы и демонстрируют достаточно хорошую химическую устойчивость. Устойчивость к окислительному воздействию хорошая, основным слабым местом является гидролитическая деструкция во влажных условиях, особенно если при высоких температурах присутствуют щёлочи.

- м-Арамид - ароматические полиамиды часто используются в системах фильтрации горячих газов. Они негорючие, устойчивы к большинству растворителей, но их устойчивость к гидролитическому воздействию ограничена. Таким образом, они используются преимущественно в сухих условиях.

- Полифениленсульфид - ПФС показывает очень высокую устойчивость к гидролитическому воздействию в кислой и в щелочной среде, так как основная цепь полимера не сформирована гидролитическим воздействием. Этот негорючий и нерастворимый материал не очень устойчив в присутствии окисляющих веществ.

Полиимид Негорючий  желтоватый  волоконный  материал,  обладающий  отличной  устойчивостью  к температурным воздействиям. Устойчивость к окисляющим веществам и кислотам достаточно хорошая.

- Политетрафторэтилен - волокна ПТФЭ обладают уникальной химической устойчивостью и очень

хорошей устойчивостью к температурным нагрузкам.

Волокна являются негорючими, нерастворимыми и антиадгезионными.

Тип волокна Полипропилен Полиамид Полиакрилонитрилсополимер Олефин температурноустойчивый Полиакрилонитрил Гомополимер Полиэфир Полифенилсульфид т-Арамид Кермел®Тех Полиимид Полигетрафторэгилен

Температура рабочая \ пики 90°С \ (95°С) 110°С\(115°С) 1]5°С\(120°С) 125°С\(130°С) 125°С\(140°С) 150°С\(150°С) 190°С\(200°С) 200°С\2200C40°С 200\240°С 240\260°С 250°С \ (280°С)

Маркировка BWF Envirotec РР РА АС RO DT PE PPS NO, NX KMT PI PTEE, TF, TFL

       

Применение фильтровальных материалов из нетканого иглопробивного полотна.

Грандиозная адаптивность нетканого иглопробивного полотна позволяет производителю изготавливать фильтровальный материал, соответствующий условиям фильтровальной установки. Полимер для производства фильтровального материала подбирается в зависимости от температуры и химических составляющих фильтрационного процесса. Техническая концепция фильтровальной установки определяет воздухопроницаемость, площадь и вес фильтровального материала, в зависимости от системы очистки является ли она, например, вибрационной или эжекторной. Тип и количество пыли, которые необходимо уловить, также будут иметь сильное влияние на конструкцию материала. Очень мелкий и неагломерирующийся тип пыли требует совершенно иного фильтровального материала, нежели липкая или маслянистая пыль.

Текстильные фильтровальные материалы используются для широкого спектра различных направлений применения. Если вначале использовались довольно простые тканевые холсты, то сегодня, чтобы работать в заданных условиях, часто необходим высокотехнологичный фильтровальный материал. Трёхмерные фильтровальные материалы из нетканого иглопробивного полотна демонстрируют эффективность улавливания, которая намного повысилась даже при более высоком отношении объём  воздуха к площади фильтрации, по сравнению с ткаными материалами. Тканые материалы, изготовленные, например, из стеклянных нитей, до сих пор используются в рукавных фильтрах, которые очищаются обратной продувкой. Эта конструкция требует - фильтровальную установку больших размеров, поскольку возможен только низкий коэффициент объёма воздуха к площади фильтрации. Пористая структура нетканого иглопробивного полотна может справиться с более высокой скоростью газового потока и высоким содержанием пыли в исходящем газе. Вследствие этого нетканое иглопробивное полотно позволяет пользователю получать ту же эффективность очистки с фильтрующей установкой меньшего размера или получать более высокую эффективность очистки.

Нетканое иглопробивное полотно, которое было разработано несколько лет назад для выбросов в пределах 100 мг на кубический метр при нормальных условиях, не было таким же, как то, что сводит уровень выбросов до 3 мг на кубический метр при нормальных условиях сегодня. Чтобы научиться изготавливать фильтровальный материал, который с уверенностью позволяет производителю предоставить гарантию на пару лет, что выбросы не будут превышать уровень в 3 мг на кубический метр при нормальных условиях, были необходимы огромный объём исследований и разработок, множество испытаний и изысканий, а также практических опытов и ошибок.

Сложные фильтровальные материалы

В шестидесятые и семидесятые годы, когда нетканое иглопробивное полотно начало применяться особенно успешно, было меньше возможностей для разработки высококачественных фильтровальных материалов, чем сегодня. Некоторые из полимеров, которые сейчас широко используются, были неизвестны, например, общепринятые в наши дни полиимид и полифениленсульфид. Микроволокна еще несколько лет назад не существовали. Процессы прочёсывания и кристаллизации в иглах необходимо было изменить для работы с этими тонкими волокнами. Использование микроволокна позволяет снизить перепад давления и избежать забивания фильтровальных рукавов.

Фильтровальный материал MPS®

Фильтровальные материалы из нетканого иглопробивного полотна типа MPS® представляют собой нетканый войлок с волокнами в 2-3 раза меньшего размера, чем обычные, что приводит к намного меньшему размеру пор материала. Результатом этой конструкции является повышенная эффективность фильтрации в отношении мельчайших частиц даже меньше одного микрона в диаметре. Этот особый эффект возможен благодаря использованию тончайших существующих волокон и получающегося в результате этого увеличения площади фильтра.

Поскольку эти тонкие волокна вызывают поверхностно ориентированную фильтрацию пыли, эти фильтровальные материалы приводят только к небольшому перепаду давления.

Таким образом, эксплуатационные расходы низки из-за того, что требуемый объём сжатого воздуха небольшой, благодаря лёгкой очистке рукавов.

Компактные несущие холсты демонстрируют дополнительное положительное влияние на
эффективность сепарации. Тончайшие волокна с диаметром в диапазоне 9 -14 микрон имеются во всех типах названных выше волоконных полимеров.

Положительные результаты использования тонких волокон были впервые доказаны в лабораторных фильтрационных установках, но в то же время известны и много положительных результатов в практическом применении.

       

Фильтровальный материал с микропористым НТФЭ покрытием.

Рынок предлагает различные фильтровальные материалы из нетканого иглопробивного полотна с микропористым поверхностным слоем. Эти покрытия вызывают поверхностно ориентированную фильтрацию пыли, пыль не проникает в глубину фильтровального материала. Микропористые поверхностные покрытия на основе ПТФЭ демонстрируют дополнительные положительные результаты.

Этот полимер антиадгезивен по своей химической природе. По этой причине осевшая пыль будет легко удалена с поверхности фильтра. По сравнению с обычным фильтровальным материалом, перепад давления в фильтре с ПТФЭ покрытием значительно ниже. Потребление сжатого воздуха снижается, и срок службы рукавов будет увеличен. Кроме того, это покрытие обладает очень хорошей устойчивостью к температурному и химическому воздействию, что позволяет производителю использовать такой вид обработки поверхности для всех названных выше термостойких волоконных полимеров.

Резюме

Впервые тканевые холсты использовались в плоских текстильных фильтрующих материалах, особенно для улавливания продукта. Поскольку законодательством ступенчато снижается допустимый предел содержания пыли в очищенном газе, в промышленно развитых странах, а также в развивающихся странах фильтровальные материалы должны быть улучшены, чтобы соответствовать этим требованиям.
Трёхмерные фильтрующие материалы из нетканого иглопробивного полотна позволяют удерживать уровень выбросов в пределах одного мг в течение двух лет, если выбраны правильные концепции установки.

Пропитки материалов для систем очистки промышленных газов с обратной продувкой или прямой продувкой:

Выбор правильной пропитки тканых фильтрационных материалов обеспечивает необходимую очистку воздуха от вредных примесей и оптимальный срок эксплуатации рукавных фильтров. Без защитной пропитки элементарные стекловолокна фильтрующих полотен могут быть повреждены абразивными частицами или химически агрессивными веществами присутствующими в струе загрязненного воздуха. Компания PORCHER INDUSTRIES (BGF) разработала 4 вида защитных пропиток для фильтрующих полотен:

- 373 химически устойчивая пропитка - уникальная по своим свойствам пропитка, состоящая из полимеров, для предотвращения химического воздействия на стекловолокно и ПТФЭ (политетрафторэтилен), что позволяет пропитке быть в наибольшей степени устойчивой к абразивному износу. Пропитка устойчива как к кислотному, так и к щелочному воздействию. Рекомендовано использовать для любых применений рукавных фильтров.

- 580 трёхкомпоиеитиая пропитка - состоит из смеси силикона, графита и тефлона.

Используется для защиты фильтрующих полотен от абразивного износа, но при этом обеспечивает ограниченную защиту материала от химического воздействия. Рекомендовано использовать в цементной промышленности и на металлургических производствах.

- 615 - дополнительные -10% тефлона герметизируют стекловолокна фильтрующего полотна, что позволяет дополнительно защитить его от абразивного износа. Так как тефлон не соединяется плотно с поверхностью стекловолокна, то агрессивная кислотная или щелочная среда может воздействовать на фильтрующий материал. Рекомендовано использовать для базисных котлов при благоприятных кислотно - щелочных условиях.

- 625 Кислотостойкое пропитка - состоит из кислотостойкого полимера, ПТФЭ, графита и силикона. Пропитка создает ковалентную связь с молекулами и поверхностью стекла, что защищает стекловолокно от химического воздействия. Рекомендовано использовать для фильтрации кислотных дымовых газов от промышленных котлов, от энергетических установок, работающих на ископаемом топливе и от производств технического углерода.