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PTFE覆膜滤料在袋式除尘器中的应用
作者：包怡文宫继虹单位:上海大宫新材料有限公司[2009-4-23]关键字:滤料-除尘
摘要:本文介绍了国产化产品大宫聚四氟乙烯薄膜的特点及其PTFE覆膜滤袋在水泥工业高温袋式除尘器中的应用情况。与国外同类著名品牌的相比，大宫聚四氟乙烯薄膜微观结构均匀、超细粉尘过滤效果好、性价比高，可以在水泥等多种行业中发挥重要作用。
一、概述

近年来，随着新型干法水泥生产的快速发展和国家对环保要求的不断提高，在许多场合的废气除尘袋式除尘器正在逐步替代电收尘器。水泥工业正是如此，大型高温袋收尘器已经越来越多的用于现代干法水泥工业中。

在现阶段淘汰落后产能政策的实施以及煤电等成本上涨都使得水泥行业面临着巨大压力。同比国际先进生产企业，我国水泥行业单位产量综合能耗比高很多。其中不合理滤料的使用也是造成能耗增加的原因之一。

二十世纪九十年代末初，随着新型滤料——聚四氟乙烯（Poly-TetraFluoroethylene-PTFE）覆膜滤料的出现，在我国市场上，一些国外知名品牌产品开始在水泥行业得到使用，但其价格昂贵，在水泥这种低附加值高能耗行业里推广使用确实是遥不可及。因此，为满足国务院（2006）年初提出的能耗降低4%、粉尘排放小于30mg/Nm3的指标，大宫公司以国产化为目标，自行研发出一种性能价格均优的新型PTFE覆膜滤料—DAGONG-TEX®，来满足中国市场对PTFE覆膜滤料价廉物美的要求。从微观结构、过滤性能、使用周期等均在水泥企业得到实际应用和考验，证明了该滤料与国外同类产品相比，具有相当的优越性。同时在海外市场也得到大量成功的应用。

二、过滤的工作原理

袋式除尘器是一种高效除尘设备，它除尘的机理主要是拦截和过滤。由于它不像电收尘器对粉尘的粒径、比电阻等理化特性敏感，且对2u以下微尘其收尘效果要成倍优于电收尘器。当除尘效率超过99.5%以后，电收尘器的电晕功率急剧增加，如果电除尘器效率在99.8%以下，其能耗低于常规袋除尘器；反之，除尘效率超过99.8%时，其能耗就高于常规袋除尘器。

事实上，按照新标准，除尘效率往往必须达到99.9%以上，导致电收尘器的能耗及初投资急剧增加，从而使电除尘器对袋除尘器的传统优势完全丧失。

而袋式除尘器的核心部件—滤料，其性能的好坏将直接影响设备的能耗。

下面先介绍滤料两大分类，普通滤料和覆膜滤料在过滤原理上的区别。

普通滤料即传统的针刺毡、编织滤料等。其工作原理是所谓的“深层过滤”技术（图1a），即通过滤料纤维的捕集，先在滤料表面形成“一次粉尘层”（即粉饼），再通过这层粉饼来过滤后续的粉尘。在使用初期，由于滤料本身的空隙较大，部分粉尘会穿过滤料排放出去。只有当粉饼形成后，过滤过程才真正开始。继续使用后，滤料表面的粉尘会逐渐渗入到滤料中，导致滤料孔隙堵塞，使设备运行阻力不断增加，直至必须更换滤料为止。

覆膜滤料是在普通滤料表面复合一层聚四氟乙烯（PTFE）薄膜而行成的一种新型滤料。这层薄膜相当于起到了“一次粉尘层”的作用，物料交换是在膜表面进行的，使用之初就能进行有效的过滤。薄膜特有的立体网状结构，使粉尘无法穿过，无孔隙堵塞之虞。这种过滤方式称为“表面过滤”（图1b）。覆膜滤料不仅可实现近于零排放，同时由于薄膜不粘性、摩擦系数小，故粉饼会自动脱落，确保了设备阻力长期稳定，因此充分发挥了袋式除尘器优越性，是理想的过滤材料。

两种滤料的不同过滤方式如图1所示：

(a)普通滤料的深层过滤

(b)覆膜滤料的表面过滤
图1：普通滤料和覆膜滤料的不同过滤原理（清吹阶段）示意图

普通滤料具有价格低廉的优势，但运行后阻力较大、能耗高，难以长期实现低于30mg/Nm3的排放指标要求。相比之下，覆膜滤料价格偏高，但排放含尘浓度可达30mg/Nm3甚至10mg/Nm3以下，设备是在低压下运行能耗极大的降低，寿命长达3年以上。以实际200,000m3/h水泥磨集尘器按运行阻力降低500Pa计算，其每天节电842.4度，已0.5元/度电费计算可节省约420元钱。按每年正常运转255天计算，每年可节省电费约10.7万元。按三年的正常使用考虑，其性价比更优于普通滤料。

三、DAGONG-TEX®膜

DAGONG-TEX®膜是以PTFE树脂为原料，经特殊的工艺制成，是一层具有不粘性、光滑和多微孔薄膜，微孔数量可达1×109/cm2，可以覆合在传统的针刺毡和编织滤料表面，具有以下特点：

●优异的过滤效率（99.99%以上）；
●卓越的尘饼剥离性能；
●光滑表面使糊袋现象大大减少；
●过滤风速高，能耗低；
●可捕集粒径1mm以下的超细粉尘；
●开孔率：85～93%；
●孔径分布均匀，控制在0.05～3mm的范围内（可根据实际粉尘的颗粒大小，提供孔径合适的膜材料，以达到