ADMIREX滤料技术与应用
摘要：分析了日本大金工业株式会社用于垃圾焚烧炉烟气除尘的高性能ADMIREX滤料，阐述了该产品的结构及性能特点，并举例说明新型滤料在各种烟气处理中的应用。
关键词：垃圾焚烧,烟气净化,高温滤料,ADMIREX滤料,应用
0前言
垃圾焚烧产生的烟气含有大量的有毒有害物质，须经适当处理才能排放，否则将严重危害人们的身体健康和污染大气环境。垃圾焚烧技术可以控制部分二噁英的产生，但不能去除大部分二噁英和重金属。有研究认为二噁英和重金属吸附在微小的粉尘上，尤其吸附在亚微米级颗粒上，这样去除亚微米级颗粒显得尤其重要。国家大气污染物排放标准越来越严格，国家标准中把袋式除尘器列为垃圾焚烧炉含尘烟气净化设备。由于垃圾焚烧后烟气的特殊性，袋式除尘器使用的滤料使用寿命成为人们关注的焦点问题，它不仅关系维护和运行成本，同时还影响到整个设备的正常运行。
传统滤料大都采用深层过滤方式，在去除亚微米级颗粒上袋式除尘器还发挥不到重要作用。目前使用的聚苯硫醚、聚酰亚胺等纤维滤料在垃圾焚烧烟气净化中的寿命都不长，聚四氟乙烯(PT FE)覆膜滤料由于采用热复合或者黏合复合的方法，在高温或者酸腐蚀的作用下膜容易脱落损坏。日本大金工业株式会社应用自己氟化工产品的技术及优势，在总结原有滤料存在的问题、克服传统滤料的缺点以及考虑性价比的基础上，研制了 ADMIREX滤料，其特点在滤料表层PTFE水刺纤网滤层替代PTFE膜，在控制垃圾焚烧炉烟尘排放的微细颗粒物的同时达到去除含尘烟气中的大部分二噁英和重金属的目的。因此，ADMIREX滤料对我国垃圾焚烧烟气净化滤料的开发具有借鉴作用。
1 ADMIREX滤料的结构和过滤方式
ADMIREX是双层结构(见图1)，表面是功能层，材质为PTFE纤维水刺布，起捕集粉尘和作为反应剂或吸收剂载体的作用；底层是支撑层(强度保持层)，材质可以根据不同工况来选择，起支撑功能层的作用。由于生活垃圾焚烧烟气含水量大、含氧量高、含有腐蚀性气体等，目前已有采用PTFE 乳液浸渍处理的玻璃纤维机织布作为支撑层；表层和底层采用水刺工艺进行超强复合，层与层之间不容易剥离。
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目前的过滤材料有两种过滤方式，即深层过滤和表层过滤。深层过滤依靠两层粉尘来过滤，初级粉尘层位于过滤介质内部，次级粉尘层在过滤介质的表层。初级粉尘层容易增大压力损失，通过清灰方式也不容易清除，随着时间的推移，压力损失也会越来越大。表层过滤是通过复合在各种材料上的一层PTFE来捕获粉尘，这层PTFE不仅能阻挡大的颗粒而且也能阻挡亚微米级的颗粒穿透过滤介质。换句话说，亚微米级颗粒是在表层被捕获而不是在滤料介质内部空隙被捕获，这样就可以达到很高的排放标准，同时滤料的压力损失远低于深层过滤方式。
2 ADMIREX滤料的特点
2．1 ADMIREX滤料构造独特
ADMIREX滤料的表层水刺布是以PTFE纤维为原料的，具有极高的耐热性、耐化学性、抗水解等性能。PTFE树脂的熔融黏度极高，很难制成超细的纤维。大金工业株式会社作为氟树脂的专业制造厂商，利用特殊工艺成功开发出了平均直径为 10μm的独特超细支化纤维(纤维直径很细，而且纤维呈分支状，像个树权，见图2，这样纤维和纤维容易缠绕在一起，强度比较高，而且过滤精度会更高)，进而研制了ADMIEX滤料，从而实现了亚微米颗粒的高捕集性能，减少了压力损失。
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2．2具有极高的强度保持率
ADMIREX滤料因为过滤方式采用表层过滤，捕集的粒子几乎不会堆积在支撑层，因此由粉体引起的强度劣化(磨损)极小，可在长时间内保持稳定的强度。该滤料在载荷1．5 kg，喷吹10万次的条件下测试，强度下降率为15％。
2．3耐化学性
ADMIREX滤料过滤层使用的PTFE纤维除对氟气体(元素氟)三氟化氯、熔融的碱金属之外的所有化学药品均表现出稳定状态，也不受所有酸、碱、氧化剂、有机溶剂的腐蚀；而且在有机纤维中耐热性能最佳，瞬间最高使用温度达260℃ (ADMIREX为复合材料，制成过滤袋后的耐药品性和耐热性取决于支撑层的特性)；同时也具有很高的抗水解性能。
2．4压力损失小且稳定
由于胛FE具有不粘性而且采用表层过滤方式，ADMIREX滤料压力损失变化小且稳定，脉冲 (清灰)次数减少，从而降低了对过滤袋的损伤程度，增加了滤料的使用寿命，减少了维护作业。
2．5耐物理作用强
ADMIREX滤料过滤层厚度约为100μm，对于脉冲(清灰)、运输、安装过程中等物理作用承受能力很强。
2．6 ADMIREX滤料粒子附着层的反应功能
ADMIREX滤料的PTFE纤维层厚度要比PTFE 膜厚10倍左右，其表层过滤完善，粒子几乎不会进入到内部，而是在由毛粘构造的表层形成粒子附着层。垃圾焚烧炉烟气中需要中和和吸收的有害有．毒气体(如酸性物质和二噁英)在吸收塔中没有被吸收的话，可以在ADMIREX滤料上的粒子附着层发生反应，进而被吸附脱除，使有毒有害的气体排放时达到国家标准。
2．7性价比高
ADMIREX滤料由于采用独特的复合工艺以及PTFE的特性，滤料使用寿命延长，可以延长换袋周期；压力损失和压力变化稳定，节约风机能耗；由于易清灰，从而使喷吹压力降低和清灰的次数减少，减少压缩空气的能耗；由于粉尘保持能力强，减少中和剂和吸附剂的用量。
3 应用实例
由于玎FE具有耐化学性、抗水解、耐热性、耐磨性以及不粘性等优点，ADMIREX滤料不仅可以用在垃圾焚烧烟气净化中，也可以用在产业废弃物焚烧、火力发电、钢铁、水泥等行业烟气比较恶劣的烟气袋式除尘中。
4 结语
ADMIREX滤料由表层胛FE水刺纤网层与底层经PTFE浸渍处理的玻璃纤维机织布等通过水刺复合而成，具有良好的捕集性能、耐久性能以及优越的经济性，可以应用于垃圾焚烧、钢铁等行业的烟气除尘。
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