覆膜滤料过滤性能的试验研究

徐 涛，宋尚军，白耀宗，高明伟，蔡粉兰，孙红梅，刘 峰，徐德亮，费传军

（中材科技股份有限公司，南京 211112）

覆膜滤料过滤性能的试验研究

徐 涛，宋尚军，白耀宗，高明伟，蔡粉兰，孙红梅，刘 峰，徐德亮，费传军

（中材科技股份有限公司，南京 211112）

对覆膜滤料与普通（渗膜）滤料的过滤性能进行了试验研究，结果显示：与普通滤料相比，覆膜滤料具有过滤效率高、运行阻力低、使用寿命长等特点。覆膜滤料的过滤性能更佳，更能满足烟尘过滤的要求。

覆膜滤料;过滤性能;试验研究

目前，滤料市场上存在着覆膜滤料与普通（渗膜）滤料性能相当的论点，而普通（渗膜）滤料就是浸渍处理，主要是后处理配方有些变化，从过滤机理上看仍属于传统的深层过滤。为此本文对覆膜滤料与普通（渗膜）滤料的过滤进行了针对性的性能测试与对比分析。

1 覆膜滤料与普通滤料（渗膜滤料）的过滤特性

从图1中可以看出，表面过滤可以过滤更加细小的粉尘（5μm以上的粉尘可以100%拦截），有极佳的过滤效果和清灰性能；而细小粉尘可以穿过普通（渗膜）滤料，造成透滤，一部分留在滤料内部，造成滤料运行阻力上升，影响普通（渗膜）滤料的过滤效果和使用性能。

图1 表面过滤特性示意图

2 覆膜滤料过滤位置

通过热压覆合工艺，ePTFE膜的一部分与基材通过基材上的处理剂结合在一起，即ePTFE膜与基材的结合点，如图2所示。结合点和结合点之间是处于自由状态的ePTFE膜。这部分ePTFE膜没有与基材进行结合，呈现具有一定孔径大小和高孔隙率的多层空间结构。粉尘的过滤主要靠这部分ePTFE膜的过滤功能实现。

图2 覆膜滤料过滤位置及ePTFE膜微观示意图

3 覆膜滤料与普通（渗膜）滤料过滤性能测试比较

3.1 测试条件

入口粉尘浓度5g/m3；过滤速度2m/min；喷吹压力0.5MPa；脉冲宽度50ms。

3.2 测试用氧化铝粉尘粒径分布（见表1）

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3.3 测试方法

首先对滤料进行1000Pa定压喷吹30次；然后间隔5s，喷吹10,000次；老化后在1000Pa定压下喷吹30次，进行动态过滤性能对比。

3.4 测试数据（见表2）

表2 测试数据

3.5 覆膜滤料与普通（渗膜）滤料的差异

（1）覆膜滤料初始阻力较高

从洁净滤料1000Pa定压喷吹30次比较：覆膜滤料的初始阻力为92.0Pa，而普通（渗膜）滤料的是23.0Pa，覆膜滤料的初始阻力较高。

覆膜滤料：初始阻力92.0Pa；残余阻力244.4Pa；第一周期时间为23分19秒；第30周期时间为13分50秒。

普通（渗膜）滤料：初始阻力23.0Pa；残余阻力152.2Pa；第一周期时间为44分18秒；第30周期时间为9分41秒。

洁净覆膜滤料1000Pa定压喷吹30次测试曲线见图3；洁净普通（渗膜）滤料1000Pa定压喷吹30次测试曲线见图4。

图3 洁净覆膜滤料1000Pa定压喷吹30次测试曲线

图4 洁净普通（渗膜）滤料1000Pa定压喷吹30次测试曲线

（2）覆膜滤料运行阻力上升平稳

5s间隔喷吹10000次老化过程阻力上升曲线对比可以看出，覆膜滤料的初始阻力是244.4Pa，残余阻力为289.3Pa，增加了44.9Pa，较初始阻力上升了18.4%；而普通（渗膜）滤料的初始阻力是152.2Pa，残余阻力为425.9Pa，增加了273.7Pa，较初始阻力上升了180%。覆膜滤料阻力增加的绝对值与相对值都远远低于普通（渗膜）滤料，说明覆膜滤料运行时清灰效果优越。

覆膜玻纤P84复合毡：初始阻力244.4Pa；残余阻力289.3Pa。

玻纤P84复合毡：初始阻力152.2Pa；残余阻力425.9Pa。

覆膜滤料5s间隔喷吹10,000次老化过程阻力上升曲线见图5；普通（渗膜）滤料5s间隔喷吹10,000次老化过程阻力上升曲线见图6；覆膜滤料5s间隔喷吹10,000次老化过程前后15次喷吹阻力上升曲线见图7；普通（渗膜）滤料5秒间隔喷吹10,000次老化过程前后15次喷吹阻力上升曲线见图8。

图5 覆膜滤料5s间隔喷吹10,000次老化过程阻力上升曲线

图6 普通（渗膜）滤料5s间隔喷吹10,000次老化过程阻力上升曲线

图7 覆膜滤料5s间隔喷吹10,000次老化过程前后15次喷吹阻力上升曲线

图8 普通（渗膜）滤料5s间隔喷吹10,000次老化过程前后15次喷吹阻力上升曲线

（3）覆膜滤料运行阻力低

通过对老化后1000Pa定压喷吹30次阻力的比较，可以看出，覆膜滤料初始阻力为321.2Pa，残余阻力是339.7Pa，第30个清灰周期时间为6分35秒；普通（渗膜）滤料初始阻力为651.2Pa，残余阻力是720.6Pa，第30个清灰周期时间为1分57秒。残余阻力低和清灰周期长，都说明覆膜滤料的过滤效果好，更反映了覆膜滤料运行阻力低，大大节省了运行费用。

老化后1000Pa定压喷吹覆膜滤料30次阻力曲线见图9；老化后1000Pa定压喷吹普通（渗膜）滤料30次阻力曲线见图10。

图9 老化后1000Pa定压喷吹覆膜滤料30次阻力曲线

图10 老化后1000Pa定压喷吹普通（渗膜）滤料30次阻力曲线

4 覆膜滤料特性

从上面的分析以及在水泥窑头、窑尾使用实际情况来看，可以得出覆膜滤料的特性有：

（1）过滤效率高

使用覆膜滤料的排放浓度＜15mg/m3，普通（渗膜）滤料一般排放浓度＜30mg/m3。

（2）过滤阻力低

使用覆膜滤料的系统阻力＜1000Pa，普通（渗膜）滤料一般系统阻力＜1700Pa。

（3）处理风量大

覆膜滤料过滤风速可达1.0m/min，处理风量可大于200万m3/h，普通滤料过滤风速＜0.8m/min。

（4）使用寿命长

覆膜滤料使用寿命可超过3年。普通（渗膜）滤料使用寿命＜2年。

综上所述，覆膜滤料的过滤效果高、运行阻力低、使用寿命长，相比普通（渗膜）滤料，覆膜滤料的过滤性能更佳，更能满足市场需求。

Test and Research on Membrane Filter Material Capability

XU Tao, SONG Shang-jun, BAI Yao-zong, GAO Ming-wei, CAI Fen-lan, SUN Hong-mei, LIU Feng, XU De-liang, FEI Chuan-jun
(Sinoma Science & Technplogy Co., Ltd, Nanjing 211112, China)

The filter capability test comparison between membrane filter material and common filter material is made;the result shows that the membrane material sees high filter efficiency, low operation resistance, and a long life. It has a better filter capability than common material, and it can meet the requirement of flue dust filter.

membrane filter material; filter capability; test; research

X701.2

A

1006-5377（2012）02-0046-03