高溫煙氣過濾除塵用合成纖維性能的試驗研究.pdf

1、本課題主要研究高溫煙氣過濾除塵用合成纖維的性能。合成纖維是制作高溫袋式除塵器主要部件布袋濾料的主要原材料，纖維的耐溫性、耐蝕性、阻燃性等性能指標對濾料使用壽命影響很大。 本課題首先對各種工業(yè)爐窯的煙氣特性、高溫煙氣破壞纖維的主要因素、濾料纖維主要性能現(xiàn)狀進行了總結和分析。針對目前濾料纖維性能研究中存在的問題，在已有國內(nèi)外纖維性能檢測方法基礎上結合實際工程應用特點，設計提出了針對性較強的試驗方法。結合研究性課題，對芳砜綸纖維性能進

2、行了較全面的試驗研究，為進一步提高具有國內(nèi)知識產(chǎn)權的芳砜綸纖維技術進行探索性試驗研究。 結合濾料使用過程中常見的低溫結露腐蝕情況，選擇目前用于高溫煙氣過濾的聚苯硫醚(PPS)纖維、芳香族聚酰胺(PMIA)纖維、聚酰亞胺(PI)纖維、芳砜綸(PSA)纖維，采用硫酸、鹽酸、氫氧化鈉等化學試劑，在不同的濃度及溫度條件下對纖維進行酸堿破壞性試驗，通過測量纖維的主要物性指標，判斷和比較纖維的耐腐蝕性能。試驗結果表明：幾種纖維的耐化學腐蝕性

3、能與纖維的化學結構、化學試劑種類及濃度、溫度有關。其中，PPS纖維耐化學性能優(yōu)異，環(huán)境因素對纖維性能影響較小。PI纖維、PMIA纖維和PSA纖維等縮聚型纖維，在一定的溫度和酸堿環(huán)境下，纖維容易發(fā)生水解反應，導致強度下降。在耐酸性能上，PI纖維僅次于PPS纖維，PMIA纖維和：PSA纖維耐酸性能相近；在耐堿性能上，PPS纖維性能最佳，而PMIA纖維略優(yōu)于PSA纖維，PI纖維的耐堿性能最差，在強堿中立即溶解。 作為測試纖維燃燒有害氣

4、體的釋放情況，設計了一套纖維燃燒裝置，對上述四種纖維進行燃燒試驗，并通過煙氣分析儀器測定各種纖維燃燒氣中有害氣體的成分及濃度。試驗結果表明：纖維燃燒分解產(chǎn)物與其化學分子結構式相關。四種纖維均為芳香族纖維，因此燃燒氣中主要成分為CO；PMIA纖維、PSA纖維和PI纖維因含有酰胺基(—NHCO—)結構，燃燒氣中又含有NOx；PPS纖維和PSA纖維因分別含有苯硫基(—C—S—)和砜基(—SO2—)，其燃燒氣中還含有SO2。隨溫度的升高，CO濃

5、度呈近似正態(tài)分布曲線變化，最大值由高到低依次為PMIA纖維、PI纖維、PSA纖維、PPS纖維：NOx濃度呈階梯狀變化，最大值由高到低依次為PMIA纖維、PSA纖維、PI纖維；SO2濃度呈波浪狀曲線變化，PPS纖維的SO2生成量大于PSA纖維。 對PSA纖維的耐化學腐蝕性能進行探索性試驗研究。采用不同濃度的PTFE乳液對纖維進行浸漬處理，并對處理后的PSA纖維進行酸堿破壞性試驗。試驗結果表明：浸漬處理后PSA纖維，耐腐蝕時間延長，