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袋式除尘器用过滤材料及过滤袋
来源：九正通明 发布时间：2012/2/18 9:50:12
第一章、袋式除尘器过滤理论简述
第一节、过滤除尘原理
惯性碰撞、拦截、扩散、重力和静电力等粉尘粒子的沉降机理是分析过滤除尘器滤尘机理的理论基础。过滤除尘器的滤尘过程比较复杂，一般来讲，粉尘粒子在捕集体上的沉降，即分离过滤，并非只有一种沉降过滤机理在起作用，而是多种沉降分离过滤机理联合作用的结果。
根据不同粒径的粉尘在流体中的运动的不同力学特性，过滤除尘机理涉及到以下几个方面：
1.1.1筛滤作用
过滤器的滤料网眼一般为5～50μm，当粉尘粒径大于网眼或孔隙直径或粉尘沉积在滤料间的尘粒间空隙时，粉尘即被阻留下来。对于新的织物滤料，因为纤维间的空隙即孔径远大于粉尘粒径，所以筛滤作用很小，但当滤料表面沉积大量粉尘形成粉尘层后，筛滤作用显著增强。
1.1.2惯性碰撞作用
一般粒径较大的粉尘主要依靠惯性碰撞作用捕集。当含尘气流接近滤料的纤维时，气流将绕过纤维，其中较大的粒子(大于1μm )因为惯性作用，偏离气流流线，继续沿着原来的运动方向前进，撞击到纤维上而被捕集。所有处于粉尘轨迹临界线内的大尘粒均可到达纤维表面而被捕集。这种惯性碰撞作用，随着粉尘粒径及气流流速的增大而增强。因此，提高通过滤料的气流流速，可提高惯性碰撞作用。
1.1.3拦截作用
当含尘气流接近滤料纤维时，较细尘粒随气流一起绕流，若尘粒半径大于尘粒中心到纤维边缘的距离时，尘粒即因与纤维接触而被拦截。
1.1.4扩散作用
对于小于1μm的尘粒，特殊是小于0．2μm的亚微米粒子，在气体分子的撞击下脱离流线，象气体分子一样作布朗运动，如果在运动过程中和纤维接触，即可从气流中分离出来。这种作用即称为扩散作用，它随流速的降低、纤维和粉尘直径的减小而增强。
1.1.5静电作用
许多纤维编织的滤料，当气流穿过时，因为摩擦会产生静电现象，同时粉尘在输送过程中也会因为摩擦和其他原因而带电，这样会在滤料和尘粒之间形成一个电位差，当粉尘随着气流趋向滤料时，因为库仑力作用促使粉尘和滤料纤维碰撞并增强滤料对粉尘的吸附力而被捕集，提高捕集效率。
1.1.6重力沉降作用
当缓慢运动的含尘气流进入除尘器后，粒径和密度大的尘粒，可能因重力作用而自然沉降下来(见表1-1)。
表1-1 为各种捕集机理作用的粒度范围 ．
一般来说，各种除尘机理并不是同时有效，而是一种或是几种联合起作用。而且，随着滤料的空隙、气流流速、粉尘粒径以及其他原因的变化，各种机理对不同滤料的过滤性能的影响也不同。实际上，新滤料在开始滤尘时，除尘效率很低。使用一段时间后，粗尘会在滤布表面形成一层粉尘初层。
滤料的空隙、气流流速、粉尘粒径以及其他原因的变化，各种机理对不同滤料的过滤性能的影响也不同。实际上，新滤料在开始滤尘时，除尘效率很低。使用一段时间后，粗尘会在滤布表面形成一层粉尘初层。如图1—1滤布的滤尘过程。因为粉尘初层以及而后在其上逐渐堆积的粉尘层的滤尘作用，使滤料的过滤效率不断提高，但阻力也相应增强。在清灰时，不能破坏初层，否则效率会下降。粉尘初层的结构对袋式除尘器的效率、阻力和清灰的效果起着非常重要的作用。 除尘设备网
第二节、 过滤除尘器的性能
考察过滤除尘器的性能主要涉及到过滤速度、除尘效率、过滤阻力和清灰方式等方面。
1.2.1过滤速度
过滤速度是影响过滤除尘器性能的主要因素之一。过滤速度用下式计算：
v=Q/60×A
式中 v－过滤速度（表观过滤气速），m/分钟
Q－过滤除尘器处理气量， m3/小时
A－过滤除尘器滤料的过滤面积，㎡
一般认为，气体通过过滤层的真实速度vp 为：
vp=v/εp
式中 vp－过滤通过过滤层的真实速度，m/分钟
εp－粉尘层的平均空隙率，一般为0.8～0.95。
在实际运行过程中，过滤速度是由滤料种类、粉尘粒径的大小、物理化学性质和其清灰方式等确定的。过滤速度大，会使滤料两侧的压差增大，把已附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使过滤效率降低达不到规定的排放值或磨损滤料的单根纤维，尤其使玻纤滤料加速损坏。过滤速度小，则会增大除尘器的体积，从而增加投资。表1-2列出了袋式除尘器的过滤速度设计参考值。
表1-2 袋式除尘器的过滤速度设计参考值（m/min）
粉尘种类
清灰方式
振打与逆气流联合
脉冲喷冲
反向吹风
滑石粉、煤、喷砂清理尘、飞灰、陶瓷烧制粉尘、炭黑、颜料、高岭土、石灰石、砂尘、锡土矿、水泥(来自冷却器)、搪瓷烧制
0.7～0.8
2.0～3.0
0.6～0.9
及铁合金的升华物，铸造尘、氧化铝、球磨机排出的水泥、碳化炉的升华物、石灰、刚玉、安福粉及其他肥料生产，塑料、淀粉
0.5～0.75
1.5～2.5
0.45～0.55
炭黑、氧化硅、锡锌的升华物以及其他在气体中因为冷凝和化学反应而形成的气溶胶、化妆粉、去污粉、奶粉、活性炭、水泥等
0.45～0.5
0.8～2.0
0.33～0.45
烟草、皮革粉、混合饲料，木材加工的粉尘，粗植物纤维(木麻、黄麻等)
0.9～2.0
2.56～0.6
石棉、纤维尘、石膏、珠光石、橡胶生产粉尘、盐、面粉、研磨工艺中的粉尘
0.3～1.1
2.5～4.5
1.2.2影响因素
⑴提供需要的过滤－选择适当的滤布和气布比
⑵获得最长的使用寿命－考虑织物、滤袋和袋笼的结构，气流速度，清灰方法及频率，系统合理的操作和维护。
⑶提供相应的清灰方法：维持织物、滤布和尘饼系统合理稳定的压力降、耗费最少的能量。
⑷气体和灰尘分布均匀：使每平方单位滤料的承载相同的粉尘，粒子尺寸分布和气流速度相等，形成均匀的滤饼，保持在所有面积上相同的过滤速度，这样可以保证最小的总体压力降和最长的滤袋使用寿命。 江苏东益自控设备
⑸有效的从滤袋上除去灰尘：灰尘在过滤器上积聚以后，需要除去，进入收尘漏斗里。灰尘不能储留在漏斗里。漏斗体积的减少会导致气体和粒子速度的增大，并最终致使滤袋的损坏。
第二章、用于制造过滤材料的各种有机、无机化学纤维的性能简述
2.1 几种有机化学纤维的性能和各自特点。
2.1.1 聚丙烯纤维（丙纶）
特性：密度0.91g/cm3，断裂强度3.4g/d，极限氧指数19，热塑性纤维，与火会燃烧并滴落，能烧毛、压光。
过滤性能：可在干燥条件下经受80℃的操作温度；瞬间使用温度100℃，软化温度150℃。耐酸碱性、耐水分很好，耐氧化性弱。
在大多数情况下丙纶会因氧化而降解，这是聚合物的主要弱点。氧化侵蚀主要是因为氧气的攻击，通常因金属盐的转变而持续发生。氧来自外界空气或氧化物，如NO2。
聚丙烯耐磨性好，弹性回复率高，还是一种优良的热塑性纤维，聚丙烯毡常用于熔炼厂的低温脉冲滤袋和化工、医药厂的脉冲滤袋中。聚丙烯专用于潮湿的场合，它受到只耐低温的限制。
2.1.2 聚酯纤维（涤纶）
特性：聚酯纤维在常温下有很好的使用性能，是袋滤器中的主力滤料。密度1.38g/cm3，熔点256℃，断裂强度5.5g/d，极限氧指数22，热塑性纤维，与火会燃烧并滴落，能烧毛、压光。
过滤性能：可在干燥条件下经受130℃的操作温度；连续在130℃以上工作会变硬；退色；发脆，温度也会使其强度变弱。于聚丙烯相比，聚酯在热衰变方面不敏感。热氧化发生的可能性需要在一定的温度范围内有较强的氧化物来损坏。
聚酯损坏的最常见原因是受水蒸气的水解或水温升高，尤其是碱环境下的水解侵蚀。水解以及硫化氢；氨损坏了聚合物的主要结构，减少了织物的强度，最终导致织物损坏。气体中的水分含量和温度越高，水解造成的损坏越快，同时水解作用在强酸或强碱环境中会增强。
2.1.3丙烯腈均聚体纤维（亚克力）
在温度低于1250C时，显示出对有机溶剂、氧化剂、无机及有机酸具有良好的抵抗力。丙烯腈均聚体不会水解，因此在低温而有化学腐蚀及潮湿的场合用来取代聚酯。而丙烯腈的共聚物则不耐水解，所以在过滤用途中不能用它来取代均聚体。
2.1.4 PPS纤维（聚苯硫醚）
特性：密度1.38g/cm3，断裂强度5.0g/d，极限氧指数34，是结晶性高性能热塑性工程塑料，具有耐热、耐化学性、阻燃性等特性。
过滤性能：可在190℃的温度下连续使用，瞬时温度可达200℃（每年累计400小时以下）；耐化学性非常好，是抗酸碱性很强的纤维；其缺点是抗氧化性较差，要求O2含量小于14%(Vol)、NOX小于600mg/Nm3，在使用中，含氧量越高，所使用的温度就要越低。PPS滤料具有较强的抗腐蚀功能和很好的尺寸稳定性，在集尘和清灰方面具有优良的性能。
典型用途是市政废物焚烧炉、公用工程锅炉、烧煤锅炉、医院焚烧炉、热电联产锅炉上用的脉冲袋滤器。也可用它来取代别的经不住高温或存在化学品及不耐潮湿的合成纤维。
2.1.5间位芳香族聚酰胺纤维
主要有美国杜邦公司的Nomex(R)，日本帝人公司的Conex(R)和中国的烟台芳纶等。
特性：密度1.3g/cm3，断裂强度4.9g/d，极限氧指数29，是非热塑性纤维，不自燃也不助燃，它在高温状态下如371℃只会碳化或分解成小分子，不会象一般热塑性纤维会突然软化，所以不能压光，但可烧毛。
过滤性能：可在干燥条件下经受200℃的操作温度；是水解性纤维，当高温和遇有机化学成分及水分时会很快水解而损坏；在水分浓度为10%及弱酸性和中性环境下可适用于190℃的操作温度，而使用寿命也可达二年；若水分浓度增加到20%使用寿命要达到二年则需要降低温度到165℃以下，若仍在190℃使用寿命只有半年多。它特怕SOX侵蚀，因此在使用含硫煤的电厂中往往不能应用。在水分浓度为10%时，若温度为120℃SO2含量为50～400ppm强度保留率为58%若温度升到180℃ SO2含量为50ppm，强度保留率为30%。SO2含量为400ppm，强度保留率仅5%。故在有水汽和SO2时不宜使用。 拒水防油滤袋
Nomex(R)，Conex(R)和国产芳纶纤维在使用性能上差别不大，用其制成的针刺过滤材料主要应用在烟气温度较高的工况，如沥青混凝土搅拌沥青烟气、耐火砖窑炉烟气、焦化烟气等。
2.1.6 P84纤维（聚酰亚胺）
特性：密度1.40g/cm3，极限氧指数38，是不规则的三叶瓣形截面，增加了过滤的表面积；具有突出的耐高低温性、难燃性、电绝缘性和耐辐照性。
过滤性能：可在260℃以下连续使用，瞬时温度可达280℃（每年累计小于200小时）；有一定水解性，建议使用在水汽含量小于35%(Vol)的环境中；有一定抗氧化性，建议在烟气中O2含量小16%(Vol) NOX小于600mg/Nm3;SOX会使滤料寿命降低，建议SOX含量小于700mg/Nm3。
P84滤料及P84/玻纤复合滤料具有较好的耐温性，难燃性等性能，已广泛地应用于钢铁高炉煤气净化、电石炉收尘、电站燃煤锅炉、城市垃圾焚烧炉等工业的高温烟气过滤，并取得了很好的效果。
2.1.7 PTFE（聚四氟乙烯）纤维及覆膜滤料
特性：聚四氟乙烯是一种具有独特分子结构即结构完全对称的中性高分子化合物。特殊的结构使其具有良好的热稳定性、化学稳定性、绝缘性、润滑性、抗水性等。
过滤性能：耐高温，使用温度范围广，可在260℃(高温下长期连续使用，瞬间温度可达280℃;化学稳定性强，耐腐蚀；自润滑性良好，摩擦系数极低，过滤磨损很小；PTFE膜的表面张力很低，具有很好的不粘性和拒水性。
PTFE覆膜滤料可实现表面过滤，这是因为PTFE覆膜滤料是微孔结构，表面无直通孔，使粉尘不能通过膜的表面进入到膜的内部或基材中，从而只有气体通过而将粉尘或物料截留在膜的表面。目前，覆膜滤料已广泛应用于工业除尘、精密过滤等众多领域。
2.2 几种无机化学纤维的性能和各自特点。
2.2.1玻璃纤维织物
特性：玻璃纤维是一种无机纤维，它是将玻璃料在1300～1600℃的温度熔化后，从熔融态抽丝并迅速淬冷而制成的。密度2.54g/cm3，原丝抗拉强度在160～275kg/mm2。按成分的不同分为A玻璃、C玻璃、E玻璃、和S玻璃等。玻璃纤维最突出的特点是耐高温，尺寸稳定性好，拉伸断裂强度高。玻璃纤维在耐化学侵蚀方面，除了氢氟酸、高温强碱外，对其他介质都很稳定。玻璃纤维缺点是耐折性较差，一般不在振荡或脉冲系统上使用。
过滤性能：玻璃纤维可用于260℃（中碱）/280℃无碱）的工况条件下长期使用，瞬间温度可达350℃； 耐腐蚀性强； 尺寸稳定性好， 在280℃，其收缩率为0；拉伸断裂强度高、拉伸断裂伸长率小。
2.2.2高硅氧纤维
高硅氧耐火纤维是一种耐高温无机纤维，其二氧化硅(SiO2)含量高于96%，软化点接近1700℃，在900℃下长期使用，1450℃条件下工作10分钟，1600℃条件下工作15秒仍保持完好状态。因为具有化学性能稳定、耐高温、耐烧蚀等优良的性能，产品广泛应用于高温气体收尘、航空航天、冶金、化工、建材、消防等工业领域。
2.2.3玄武岩纤维
玄武岩纤维作为干法过滤装置的滤材，主要用于工业除尘和烟、气净化。因为玄武纤维本身强度高，耐高温，耐腐蚀，延伸率低等优异性能，因此用它制成的滤袋有以下特点：
拒水防油滤袋
1. 机械强度高，断裂强度一般均在3000N以上;
2. 延伸率低，玄武纤维本身的断裂伸长只有3%，因而用它制成的滤袋尺寸稳定;
3. 机械性能好，可在760℃温度下长期使用;
4. 耐腐蚀性能好，可在酸、碱气氛的气体中使用;
5. 织物空隙率高，表面光滑，透气性好，空载压损仅为2Pa;
6. 收尘效率高，可达99.5%－99%，尤其是对直径0.5mm以下的尘粒，效果更为明显;
7. 对烟气含尘量浓度适应性强;
8. 处理烟尘量大，运行维护方便，易清灰;
9. 使用寿命长。
2.2.4不锈钢纤维（具体性能及特点略）
3.几种特性纤维总的分类及滤料相关名词的解释：
3.1热塑性纤维：
指在熔点可熔化的纤维。热塑性纤维包括聚酯、聚丙烯聚、亚克力、聚苯硫醚PPS、玻璃纤维及PTFE（聚四氟乙烯），。这些纤维可以达到很好的后处理效果。
3.2非热塑性纤维：
NOMEX(间位芳香族聚酰胺纤维)、芳纶、P84（聚酰亚胺），它们是不熔的，不能采用常规的轧光处理，但可以烧毛处理。
3.3抗静电纤维：
不锈钢纤维及碳或其它抗静电元素与纤维混合以有助于减轻静电积累的危险。在袋滤器有爆炸危险的场合常用这种抗静电纤维。
3.4缩聚型合成纤维：
造成滤袋毁坏的一项重大原因是水解反应。水解的定义是水分子介入纤维的高分子键引起分解的一种化学过程。以缩聚型聚合体生产的合成纤维是不耐水解的。这些缩聚型聚合体包括：聚酯、尼龙、聚酰亚胺（P84）、诺美克斯(R)（NOMEX）(COMEX）及芳纶。许多生产工艺在高温下产生的湿气及化学品（不论是酸还是碱）生成了理想的水解条件。高温、湿度及化学品这三种因素必须都存在才能激死水解。聚丙烯腈均聚体、PPS纤维、PTFE纤维不是产自缩聚型聚合体，常选来取代有水解问题的纤维。如当诺美克斯(R)纤维在高于1350C温度下水解时，用PPS纤维来替代。涤纶滤料在低于1200C以下水解时，常用均聚丙烯腈来替代，即我们所称的“亚克力”滤料。
第三章、 国产袋式除尘器用滤料的分类
3.1按照加工方法来分
Ⅰ．机织滤料
我国在1986年以前 袋式除尘器用滤料都是机织的(也有针织和三向织物)这类滤料是以合股加捻的经纬纱线、单丝用织布机交织而成的。滤料的密度相对较大，空隙率在30—40%之间。与非织造布相比具有强度和耐磨性较好、能承受较大的压力和粉尘的磨蚀，尺寸稳定、表面光滑利于清灰。织物的密度能够较精确的控制。其缺点是过滤阻力大，过滤精度要在形成尘架后才能提高。
典型的机织滤料生产流程如下：
开松—混合—粗梳—精梳—并捻—络筒——整经—浆纱—穿筘—织布—整理－络纬—
因为机织滤料采用传统的方法制造，所以生产流程长、生产速度慢。制造成本相对较高。很多企业已经使用箭杆织机等先进的设备，产品的水平和生产效率比传统的有梭织机有了很大的提高。
机织滤料的织物组织一般用平纹、斜纹以及五枚三飞（或五枚二飞）的缎纹组织，有些产品会采用表面拉毛（起绒机）的方法形成绒布来提高粉尘层的形成能力。
常用的品种有：729筒布、208绒布、737等。
Ⅱ．针刺滤料
针刺滤料是非织造布的一种，很多非织造布的制造技术可以用来生产过滤材料，但在袋式除尘器上使用的滤料以针刺法生产的滤料为主。
针刺法非织造布生产流程短，生产的针刺毡滤料具有孔隙率高、过滤精度高、阻力小等特点，已经广泛应用于各个领域的环保除尘和物料回收。
针刺法非织造布生产流程如下: 通明除尘专业生产电磁脉冲阀
因为生产设备的差异，国内企业生产的针刺毡或针刺毡滤料产品无论是外观还是内在品质都有较大的差别。当然因为各个使用单位的要求不同，现阶段各厂家都有自己的客户群。
3．2按照耐温的温度来分
3.2．1中常温烟气过滤产品
丙纶针刺过滤毡
涤纶表面易清灰针刺过滤毡
涤纶阶梯度、高透气度低阻力针刺过滤毡
亚克力中温抗水解针刺过滤毡
斯泰福（STEXF）涤纶针刺过滤毡
普通涤纶针刺过滤毡
迷特（MILTER）中温针刺过滤毡
高强度低伸长、低收缩针刺过滤毡
中常温过滤材料技术特性
●层状复合、梯度变换
●孔隙度高、透气性好
●集尘效率高、使用寿命长
●耐温等级适中（一般120摄氏度，个别品种超过150~160摄氏度）
●耐酸、耐碱适中
●耐磨性好
●性价比好
丙纶针刺过滤毡
我公司选用辽阳等大化纤公司生产的优质聚丙烯纤维制造丙纶针刺过滤毡。它除具有普通针刺过滤毡的一些优点外，因丙纶具有比涤纶纤维更加优异的耐酸、碱性及较低的软化点，而且丙纶的水解稳定性极好，故丙纶针刺毡一般应用于烟气温度100℃以下及酸、碱度较高的场合或酸、碱度较大的液固分离领域。与板框轧滤机、真空吸滤机、袋式过滤机、离心过滤机等液式过滤分离设备配套使用。
用于液固分离的丙纶毡选用不同规格丙纶纤维 并用普通短纤基布或高强长丝织造增强基布，克重从350g/m2～700g/m2厚度从1.2mm～4.5mm 幅宽3.4m以下我公司均可生产，并可分切至各种幅宽。可经热轧烧毛处理。
表面易清灰处理针刺过滤毡
滤料的表面光滑程度对滤料的动态运行阻力有非常大的影响。滤料的初阻力决定于滤料本身的透气度，而运行中的阻力则比初阻力大许多倍。运行阻力取决于滤材表面的光滑程度，清灰效果等，一般希望过滤材料在保证同等过滤效率时，透气量越大越好，即阻力越低越好，因为这可以节省大量能源，在使用气流反吹清灰的除尘器中，在采用相同压力，相同风量的气流进行清灰时，选用透气量大的织造物做滤袋时的清灰效果，要好于选用透气量小的织造物。
因此，在保证滤料达到较高的过滤精度情况下，如何提高滤料的透气度及提高表面光洁程度，减少粉尘附着，降低运行阻力是滤料生产厂首先应研究的课题。我们开发研制的表面树脂化光滑整理针刺过滤毡，其透气度比普通压光整理滤料高出50%以上，而表面的光滑程度比经压光整理更加平整光滑。实验室测定的同精度洁净滤料透气性排序为：烧毛处理料>易清灰处理滤料>普通压光滤料。实际运行中阻力由小到大的排序为易清灰处理滤料
第一节、过滤除尘原理
惯性碰撞、拦截、扩散、重力和静电力等粉尘粒子的沉降机理是分析过滤除尘器滤尘机理的理论基础。过滤除尘器的滤尘过程比较复杂，一般来讲，粉尘粒子在捕集体上的沉降，即分离过滤，并非只有一种沉降过滤机理在起作用，而是多种沉降分离过滤机理联合作用的结果。
根据不同粒径的粉尘在流体中的运动的不同力学特性，过滤除尘机理涉及到以下几个方面：
1.1.1筛滤作用
过滤器的滤料网眼一般为5～50μm，当粉尘粒径大于网眼或孔隙直径或粉尘沉积在滤料间的尘粒间空隙时，粉尘即被阻留下来。对于新的织物滤料，因为纤维间的空隙即孔径远大于粉尘粒径，所以筛滤作用很小，但当滤料表面沉积大量粉尘形成粉尘层后，筛滤作用显著增强。
1.1.2惯性碰撞作用
一般粒径较大的粉尘主要依靠惯性碰撞作用捕集。当含尘气流接近滤料的纤维时，气流将绕过纤维，其中较大的粒子(大于1μm )因为惯性作用，偏离气流流线，继续沿着原来的运动方向前进，撞击到纤维上而被捕集。所有处于粉尘轨迹临界线内的大尘粒均可到达纤维表面而被捕集。这种惯性碰撞作用，随着粉尘粒径及气流流速的增大而增强。因此，提高通过滤料的气流流速，可提高惯性碰撞作用。
1.1.3拦截作用
当含尘气流接近滤料纤维时，较细尘粒随气流一起绕流，若尘粒半径大于尘粒中心到纤维边缘的距离时，尘粒即因与纤维接触而被拦截。
1.1.4扩散作用
对于小于1μm的尘粒，特殊是小于0．2μm的亚微米粒子，在气体分子的撞击下脱离流线，象气体分子一样作布朗运动，如果在运动过程中和纤维接触，即可从气流中分离出来。这种作用即称为扩散作用，它随流速的降低、纤维和粉尘直径的减小而增强。
1.1.5静电作用
许多纤维编织的滤料，当气流穿过时，因为摩擦会产生静电现象，同时粉尘在输送过程中也会因为摩擦和其他原因而带电，这样会在滤料和尘粒之间形成一个电位差，当粉尘随着气流趋向滤料时，因为库仑力作用促使粉尘和滤料纤维碰撞并增强滤料对粉尘的吸附力而被捕集，提高捕集效率。
1.1.6重力沉降作用
当缓慢运动的含尘气流进入除尘器后，粒径和密度大的尘粒，可能因重力作用而自然沉降下来(见表1-1)。
表1-1 为各种捕集机理作用的粒度范围 ．
一般来说，各种除尘机理并不是同时有效，而是一种或是几种联合起作用。而且，随着滤料的空隙、气流流速、粉尘粒径以及其他原因的变化，各种机理对不同滤料的过滤性能的影响也不同。实际上，新滤料在开始滤尘时，除尘效率很低。使用一段时间后，粗尘会在滤布表面形成一层粉尘初层。
滤料的空隙、气流流速、粉尘粒径以及其他原因的变化，各种机理对不同滤料的过滤性能的影响也不同。实际上，新滤料在开始滤尘时，除尘效率很低。使用一段时间后，粗尘会在滤布表面形成一层粉尘初层。如图1—1滤布的滤尘过程。因为粉尘初层以及而后在其上逐渐堆积的粉尘层的滤尘作用，使滤料的过滤效率不断提高，但阻力也相应增强。在清灰时，不能破坏初层，否则效率会下降。粉尘初层的结构对袋式除尘器的效率、阻力和清灰的效果起着非常重要的作用。 除尘设备网
第二节、 过滤除尘器的性能
考察过滤除尘器的性能主要涉及到过滤速度、除尘效率、过滤阻力和清灰方式等方面。
1.2.1过滤速度
过滤速度是影响过滤除尘器性能的主要因素之一。过滤速度用下式计算：
v=Q/60×A
式中 v－过滤速度（表观过滤气速），m/分钟
Q－过滤除尘器处理气量， m3/小时
A－过滤除尘器滤料的过滤面积，㎡
一般认为，气体通过过滤层的真实速度vp 为：
vp=v/εp
式中 vp－过滤通过过滤层的真实速度，m/分钟
εp－粉尘层的平均空隙率，一般为0.8～0.95。
在实际运行过程中，过滤速度是由滤料种类、粉尘粒径的大小、物理化学性质和其清灰方式等确定的。过滤速度大，会使滤料两侧的压差增大，把已附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使过滤效率降低达不到规定的排放值或磨损滤料的单根纤维，尤其使玻纤滤料加速损坏。过滤速度小，则会增大除尘器的体积，从而增加投资。表1-2列出了袋式除尘器的过滤速度设计参考值。
表1-2 袋式除尘器的过滤速度设计参考值（m/min）
粉尘种类
清灰方式
振打与逆气流联合
脉冲喷冲
反向吹风
滑石粉、煤、喷砂清理尘、飞灰、陶瓷烧制粉尘、炭黑、颜料、高岭土、石灰石、砂尘、锡土矿、水泥(来自冷却器)、搪瓷烧制
0.7～0.8
2.0～3.0
0.6～0.9
及铁合金的升华物，铸造尘、氧化铝、球磨机排出的水泥、碳化炉的升华物、石灰、刚玉、安福粉及其他肥料生产，塑料、淀粉
0.5～0.75
1.5～2.5
0.45～0.55
炭黑、氧化硅、锡锌的升华物以及其他在气体中因为冷凝和化学反应而形成的气溶胶、化妆粉、去污粉、奶粉、活性炭、水泥等
0.45～0.5
0.8～2.0
0.33～0.45
烟草、皮革粉、混合饲料，木材加工的粉尘，粗植物纤维(木麻、黄麻等)
0.9～2.0
2.56～0.6
石棉、纤维尘、石膏、珠光石、橡胶生产粉尘、盐、面粉、研磨工艺中的粉尘
0.3～1.1
2.5～4.5
1.2.2影响因素
⑴提供需要的过滤－选择适当的滤布和气布比
⑵获得最长的使用寿命－考虑织物、滤袋和袋笼的结构，气流速度，清灰方法及频率，系统合理的操作和维护。
⑶提供相应的清灰方法：维持织物、滤布和尘饼系统合理稳定的压力降、耗费最少的能量。
⑷气体和灰尘分布均匀：使每平方单位滤料的承载相同的粉尘，粒子尺寸分布和气流速度相等，形成均匀的滤饼，保持在所有面积上相同的过滤速度，这样可以保证最小的总体压力降和最长的滤袋使用寿命。 江苏东益自控设备
⑸有效的从滤袋上除去灰尘：灰尘在过滤器上积聚以后，需要除去，进入收尘漏斗里。灰尘不能储留在漏斗里。漏斗体积的减少会导致气体和粒子速度的增大，并最终致使滤袋的损坏。
第二章、用于制造过滤材料的各种有机、无机化学纤维的性能简述
2.1 几种有机化学纤维的性能和各自特点。
2.1.1 聚丙烯纤维（丙纶）
特性：密度0.91g/cm3，断裂强度3.4g/d，极限氧指数19，热塑性纤维，与火会燃烧并滴落，能烧毛、压光。
过滤性能：可在干燥条件下经受80℃的操作温度；瞬间使用温度100℃，软化温度150℃。耐酸碱性、耐水分很好，耐氧化性弱。
在大多数情况下丙纶会因氧化而降解，这是聚合物的主要弱点。氧化侵蚀主要是因为氧气的攻击，通常因金属盐的转变而持续发生。氧来自外界空气或氧化物，如NO2。
聚丙烯耐磨性好，弹性回复率高，还是一种优良的热塑性纤维，聚丙烯毡常用于熔炼厂的低温脉冲滤袋和化工、医药厂的脉冲滤袋中。聚丙烯专用于潮湿的场合，它受到只耐低温的限制。
2.1.2 聚酯纤维（涤纶）
特性：聚酯纤维在常温下有很好的使用性能，是袋滤器中的主力滤料。密度1.38g/cm3，熔点256℃，断裂强度5.5g/d，极限氧指数22，热塑性纤维，与火会燃烧并滴落，能烧毛、压光。
过滤性能：可在干燥条件下经受130℃的操作温度；连续在130℃以上工作会变硬；退色；发脆，温度也会使其强度变弱。于聚丙烯相比，聚酯在热衰变方面不敏感。热氧化发生的可能性需要在一定的温度范围内有较强的氧化物来损坏。
聚酯损坏的最常见原因是受水蒸气的水解或水温升高，尤其是碱环境下的水解侵蚀。水解以及硫化氢；氨损坏了聚合物的主要结构，减少了织物的强度，最终导致织物损坏。气体中的水分含量和温度越高，水解造成的损坏越快，同时水解作用在强酸或强碱环境中会增强。
2.1.3丙烯腈均聚体纤维（亚克力）
在温度低于1250C时，显示出对有机溶剂、氧化剂、无机及有机酸具有良好的抵抗力。丙烯腈均聚体不会水解，因此在低温而有化学腐蚀及潮湿的场合用来取代聚酯。而丙烯腈的共聚物则不耐水解，所以在过滤用途中不能用它来取代均聚体。
2.1.4 PPS纤维（聚苯硫醚）
特性：密度1.38g/cm3，断裂强度5.0g/d，极限氧指数34，是结晶性高性能热塑性工程塑料，具有耐热、耐化学性、阻燃性等特性。
过滤性能：可在190℃的温度下连续使用，瞬时温度可达200℃（每年累计400小时以下）；耐化学性非常好，是抗酸碱性很强的纤维；其缺点是抗氧化性较差，要求O2含量小于14%(Vol)、NOX小于600mg/Nm3，在使用中，含氧量越高，所使用的温度就要越低。PPS滤料具有较强的抗腐蚀功能和很好的尺寸稳定性，在集尘和清灰方面具有优良的性能。
典型用途是市政废物焚烧炉、公用工程锅炉、烧煤锅炉、医院焚烧炉、热电联产锅炉上用的脉冲袋滤器。也可用它来取代别的经不住高温或存在化学品及不耐潮湿的合成纤维。
2.1.5间位芳香族聚酰胺纤维
主要有美国杜邦公司的Nomex(R)，日本帝人公司的Conex(R)和中国的烟台芳纶等。
特性：密度1.3g/cm3，断裂强度4.9g/d，极限氧指数29，是非热塑性纤维，不自燃也不助燃，它在高温状态下如371℃只会碳化或分解成小分子，不会象一般热塑性纤维会突然软化，所以不能压光，但可烧毛。
过滤性能：可在干燥条件下经受200℃的操作温度；是水解性纤维，当高温和遇有机化学成分及水分时会很快水解而损坏；在水分浓度为10%及弱酸性和中性环境下可适用于190℃的操作温度，而使用寿命也可达二年；若水分浓度增加到20%使用寿命要达到二年则需要降低温度到165℃以下，若仍在190℃使用寿命只有半年多。它特怕SOX侵蚀，因此在使用含硫煤的电厂中往往不能应用。在水分浓度为10%时，若温度为120℃SO2含量为50～400ppm强度保留率为58%若温度升到180℃ SO2含量为50ppm，强度保留率为30%。SO2含量为400ppm，强度保留率仅5%。故在有水汽和SO2时不宜使用。 拒水防油滤袋
Nomex(R)，Conex(R)和国产芳纶纤维在使用性能上差别不大，用其制成的针刺过滤材料主要应用在烟气温度较高的工况，如沥青混凝土搅拌沥青烟气、耐火砖窑炉烟气、焦化烟气等。
2.1.6 P84纤维（聚酰亚胺）
特性：密度1.40g/cm3，极限氧指数38，是不规则的三叶瓣形截面，增加了过滤的表面积；具有突出的耐高低温性、难燃性、电绝缘性和耐辐照性。
过滤性能：可在260℃以下连续使用，瞬时温度可达280℃（每年累计小于200小时）；有一定水解性，建议使用在水汽含量小于35%(Vol)的环境中；有一定抗氧化性，建议在烟气中O2含量小16%(Vol) NOX小于600mg/Nm3;SOX会使滤料寿命降低，建议SOX含量小于700mg/Nm3。
P84滤料及P84/玻纤复合滤料具有较好的耐温性，难燃性等性能，已广泛地应用于钢铁高炉煤气净化、电石炉收尘、电站燃煤锅炉、城市垃圾焚烧炉等工业的高温烟气过滤，并取得了很好的效果。
2.1.7 PTFE（聚四氟乙烯）纤维及覆膜滤料
特性：聚四氟乙烯是一种具有独特分子结构即结构完全对称的中性高分子化合物。特殊的结构使其具有良好的热稳定性、化学稳定性、绝缘性、润滑性、抗水性等。
过滤性能：耐高温，使用温度范围广，可在260℃(高温下长期连续使用，瞬间温度可达280℃;化学稳定性强，耐腐蚀；自润滑性良好，摩擦系数极低，过滤磨损很小；PTFE膜的表面张力很低，具有很好的不粘性和拒水性。
PTFE覆膜滤料可实现表面过滤，这是因为PTFE覆膜滤料是微孔结构，表面无直通孔，使粉尘不能通过膜的表面进入到膜的内部或基材中，从而只有气体通过而将粉尘或物料截留在膜的表面。目前，覆膜滤料已广泛应用于工业除尘、精密过滤等众多领域。
2.2 几种无机化学纤维的性能和各自特点。
2.2.1玻璃纤维织物
特性：玻璃纤维是一种无机纤维，它是将玻璃料在1300～1600℃的温度熔化后，从熔融态抽丝并迅速淬冷而制成的。密度2.54g/cm3，原丝抗拉强度在160～275kg/mm2。按成分的不同分为A玻璃、C玻璃、E玻璃、和S玻璃等。玻璃纤维最突出的特点是耐高温，尺寸稳定性好，拉伸断裂强度高。玻璃纤维在耐化学侵蚀方面，除了氢氟酸、高温强碱外，对其他介质都很稳定。玻璃纤维缺点是耐折性较差，一般不在振荡或脉冲系统上使用。
过滤性能：玻璃纤维可用于260℃（中碱）/280℃无碱）的工况条件下长期使用，瞬间温度可达350℃； 耐腐蚀性强； 尺寸稳定性好， 在280℃，其收缩率为0；拉伸断裂强度高、拉伸断裂伸长率小。
2.2.2高硅氧纤维
高硅氧耐火纤维是一种耐高温无机纤维，其二氧化硅(SiO2)含量高于96%，软化点接近1700℃，在900℃下长期使用，1450℃条件下工作10分钟，1600℃条件下工作15秒仍保持完好状态。因为具有化学性能稳定、耐高温、耐烧蚀等优良的性能，产品广泛应用于高温气体收尘、航空航天、冶金、化工、建材、消防等工业领域。
2.2.3玄武岩纤维
玄武岩纤维作为干法过滤装置的滤材，主要用于工业除尘和烟、气净化。因为玄武纤维本身强度高，耐高温，耐腐蚀，延伸率低等优异性能，因此用它制成的滤袋有以下特点：
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1. 机械强度高，断裂强度一般均在3000N以上;
2. 延伸率低，玄武纤维本身的断裂伸长只有3%，因而用它制成的滤袋尺寸稳定;
3. 机械性能好，可在760℃温度下长期使用;
4. 耐腐蚀性能好，可在酸、碱气氛的气体中使用;
5. 织物空隙率高，表面光滑，透气性好，空载压损仅为2Pa;
6. 收尘效率高，可达99.5%－99%，尤其是对直径0.5mm以下的尘粒，效果更为明显;
7. 对烟气含尘量浓度适应性强;
8. 处理烟尘量大，运行维护方便，易清灰;
9. 使用寿命长。
2.2.4不锈钢纤维（具体性能及特点略）
3.几种特性纤维总的分类及滤料相关名词的解释：
3.1热塑性纤维：
指在熔点可熔化的纤维。热塑性纤维包括聚酯、聚丙烯聚、亚克力、聚苯硫醚PPS、玻璃纤维及PTFE（聚四氟乙烯），。这些纤维可以达到很好的后处理效果。
3.2非热塑性纤维：
NOMEX(间位芳香族聚酰胺纤维)、芳纶、P84（聚酰亚胺），它们是不熔的，不能采用常规的轧光处理，但可以烧毛处理。
3.3抗静电纤维：
不锈钢纤维及碳或其它抗静电元素与纤维混合以有助于减轻静电积累的危险。在袋滤器有爆炸危险的场合常用这种抗静电纤维。
3.4缩聚型合成纤维：
造成滤袋毁坏的一项重大原因是水解反应。水解的定义是水分子介入纤维的高分子键引起分解的一种化学过程。以缩聚型聚合体生产的合成纤维是不耐水解的。这些缩聚型聚合体包括：聚酯、尼龙、聚酰亚胺（P84）、诺美克斯(R)（NOMEX）(COMEX）及芳纶。许多生产工艺在高温下产生的湿气及化学品（不论是酸还是碱）生成了理想的水解条件。高温、湿度及化学品这三种因素必须都存在才能激死水解。聚丙烯腈均聚体、PPS纤维、PTFE纤维不是产自缩聚型聚合体，常选来取代有水解问题的纤维。如当诺美克斯(R)纤维在高于1350C温度下水解时，用PPS纤维来替代。涤纶滤料在低于1200C以下水解时，常用均聚丙烯腈来替代，即我们所称的“亚克力”滤料。
第三章、 国产袋式除尘器用滤料的分类
3.1按照加工方法来分
Ⅰ．机织滤料
我国在1986年以前 袋式除尘器用滤料都是机织的(也有针织和三向织物)这类滤料是以合股加捻的经纬纱线、单丝用织布机交织而成的。滤料的密度相对较大，空隙率在30—40%之间。与非织造布相比具有强度和耐磨性较好、能承受较大的压力和粉尘的磨蚀，尺寸稳定、表面光滑利于清灰。织物的密度能够较精确的控制。其缺点是过滤阻力大，过滤精度要在形成尘架后才能提高。
典型的机织滤料生产流程如下：
开松—混合—粗梳—精梳—并捻—络筒——整经—浆纱—穿筘—织布—整理－络纬—
因为机织滤料采用传统的方法制造，所以生产流程长、生产速度慢。制造成本相对较高。很多企业已经使用箭杆织机等先进的设备，产品的水平和生产效率比传统的有梭织机有了很大的提高。
机织滤料的织物组织一般用平纹、斜纹以及五枚三飞（或五枚二飞）的缎纹组织，有些产品会采用表面拉毛（起绒机）的方法形成绒布来提高粉尘层的形成能力。
常用的品种有：729筒布、208绒布、737等。
Ⅱ．针刺滤料
针刺滤料是非织造布的一种，很多非织造布的制造技术可以用来生产过滤材料，但在袋式除尘器上使用的滤料以针刺法生产的滤料为主。
针刺法非织造布生产流程短，生产的针刺毡滤料具有孔隙率高、过滤精度高、阻力小等特点，已经广泛应用于各个领域的环保除尘和物料回收。
针刺法非织造布生产流程如下: 通明除尘专业生产电磁脉冲阀
因为生产设备的差异，国内企业生产的针刺毡或针刺毡滤料产品无论是外观还是内在品质都有较大的差别。当然因为各个使用单位的要求不同，现阶段各厂家都有自己的客户群。
3．2按照耐温的温度来分
3.2．1中常温烟气过滤产品
丙纶针刺过滤毡
涤纶表面易清灰针刺过滤毡
涤纶阶梯度、高透气度低阻力针刺过滤毡
亚克力中温抗水解针刺过滤毡
斯泰福（STEXF）涤纶针刺过滤毡
普通涤纶针刺过滤毡
迷特（MILTER）中温针刺过滤毡
高强度低伸长、低收缩针刺过滤毡
中常温过滤材料技术特性
●层状复合、梯度变换
●孔隙度高、透气性好
●集尘效率高、使用寿命长
●耐温等级适中（一般120摄氏度，个别品种超过150~160摄氏度）
●耐酸、耐碱适中
●耐磨性好
●性价比好
丙纶针刺过滤毡
我公司选用辽阳等大化纤公司生产的优质聚丙烯纤维制造丙纶针刺过滤毡。它除具有普通针刺过滤毡的一些优点外，因丙纶具有比涤纶纤维更加优异的耐酸、碱性及较低的软化点，而且丙纶的水解稳定性极好，故丙纶针刺毡一般应用于烟气温度100℃以下及酸、碱度较高的场合或酸、碱度较大的液固分离领域。与板框轧滤机、真空吸滤机、袋式过滤机、离心过滤机等液式过滤分离设备配套使用。
用于液固分离的丙纶毡选用不同规格丙纶纤维 并用普通短纤基布或高强长丝织造增强基布，克重从350g/m2～700g/m2厚度从1.2mm～4.5mm 幅宽3.4m以下我公司均可生产，并可分切至各种幅宽。可经热轧烧毛处理。
表面易清灰处理针刺过滤毡
滤料的表面光滑程度对滤料的动态运行阻力有非常大的影响。滤料的初阻力决定于滤料本身的透气度，而运行中的阻力则比初阻力大许多倍。运行阻力取决于滤材表面的光滑程度，清灰效果等，一般希望过滤材料在保证同等过滤效率时，透气量越大越好，即阻力越低越好，因为这可以节省大量能源，在使用气流反吹清灰的除尘器中，在采用相同压力，相同风量的气流进行清灰时，选用透气量大的织造物做滤袋时的清灰效果，要好于选用透气量小的织造物。
因此，在保证滤料达到较高的过滤精度情况下，如何提高滤料的透气度及提高表面光洁程度，减少粉尘附着，降低运行阻力是滤料生产厂首先应研究的课题。我们开发研制的表面树脂化光滑整理针刺过滤毡，其透气度比普通压光整理滤料高出50%以上，而表面的光滑程度比经压光整理更加平整光滑。实验室测定的同精度洁净滤料透气性排序为：烧毛处理料>易清灰处理滤料>普通压光滤料。实际运行中阻力由小到大的排序为易清灰处理滤料
