高温烟气过滤除尘用合成纤维性能的试验研究

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1、东华大学硕士学位论文高温烟气过滤除尘用合成纤维性能的试验研究姓名：许明珠申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：沈恒根;马承愚20080101摘要高温烟气过滤除尘用合成纤维性能的试验研究·本课题主要研究高温烟气过滤除尘用合成纤维的性能。合成纤维是制作高温袋式除尘器主要部件布袋滤料的主要原材料，纤维的耐温性、耐蚀性、阻燃性等性能指标对滤料使用寿命影响很大。本课题首先对各种工业炉窑的烟气特性、高温烟气破坏纤维的主要因素、滤料纤维主要性能现状进行了总结和分析。针对目前滤料纤维性能研究中存在的问题，在已有国内外纤维性能检测方法

2、基础上结合实际工程应用特点，设计提出了针对性较强的试验方法。结合研究性课题，对芳砜纶纤维性能进行了较全面的试验研究，为进一步提高具有国内知识产权的芳砜纶纤维技术进行探索性试验研究。结合滤料使用过程中常见的低温结露腐蚀情况，选择目前用于高温烟气过滤的聚苯硫醚(PPS)纤维、芳香族聚酰胺(PMIA)纤维、聚酰亚胺(PI)纤维、芳砜纶(PSA)纤维，采用硫酸、盐酸、氢氧化钠等化学试剂，在不同的浓度及温度条件下对纤维进行酸碱破坏性试验，通过测量纤维的主要物性指标，判断和比较纤维的耐腐蚀性能。试验结果表明：几种纤维的耐化学腐蚀性能

3、与纤维的化学结构、化学试剂种类及浓度、温度有关。其中，PPS纤维耐化学性能优异，环境因素对纤维性能影响较小。PI纤维、PMIA纤维和PSA纤维等缩聚型纤维，在一定的温度和酸碱环境下，纤维容易发生水解反应，导致强度下降。在耐酸性能上，PI纤维仅次于PPS纤维，PMIA纤维和PSA纤维耐酸性能相近；在耐碱性能上，PPS纤维性能最佳，而PMIA纤维略优于PSA纤维，PI纤维的耐碱性能最差，在强碱中立即溶解。作为测试纤维燃烧有害气体的释放情况，设计了一套纤维燃烧装置，对上述四种纤维进行燃烧试验，并通过烟气分析仪器测定各种纤维燃烧

4、气中有害气‘来源2006年上海市环境保护局《上海市’r业炉窑火气污染物排放标准研究》项目(编号：SHHB0605#)；上海特安纶纤维有限公司《用于过滤制品的芳砜纶系列产品开发与应用研究》项目(编号：eTZ0712252撑)。东华人学硕十研究生学位论文体的成分及浓度。试验结果表明：纤维燃烧分解产物与其化学分子结构式相关。四种纤维均为芳香族纤维，因此燃烧气中主要成分为CO；PMIA纤维、PSA纤维和PI纤维因含有酰胺基(—-NHCQ一)结构，燃烧气中又含有NOx；PPS纤维和PSA纤维因分别含有苯硫基(—C—S一)和砜基(一

5、S02．)，其燃烧气中还含有S02。随温度的升高，CO浓度呈近似正态分布曲线变化，最大值由高到低依次为PMIA纤维、PI纤维、PSA纤维、PPS纤维：NO、浓度呈阶梯状变化，最大值由高到低依次为PMIA纤维、PSA纤维、PI纤维；S02浓度呈波浪状曲线变化，PPS纤维的S02生成量大于PSA纤维。对PSA纤维的耐化学腐蚀性能进行探索性试验研究。采用不同浓度的PTFE乳液对纤维进行浸渍处理，并对处理后的PSA纤维进行酸碱破坏性试验。试验结果表明：浸渍处理后PSA纤维，耐腐蚀时间延长，强度下降速度变慢。这是由于纤维浸渍后表面

6、包裹了一层PTFE颗粒，利用PTFE优异的耐化学腐蚀性能，PSA纤维耐蚀性能提高与乳液的品质、浓度、处理方式等有关。本课题对袋式除尘技术用滤料的纤维使用技术进行了较深入的研究，课题成果对滤料纤维技术进步具有重要的实用价值和工程指导意义。关键词：高温烟气，袋式除尘技术，合成纤维，滤料，芳砜纶，腐蚀性幕季天荸ABSTRACTTheExperimentalResearchonthePerformanceofSyntheticFibresforHighTemperatureFlueGasFiltrationABSTRACTThe

7、researchismainlyabouttheperformanceofsyntheticfibresusinginhightemperaturefluegasfiltration．Thesyntheticfibresalethemainrawmaterialsofthefiltermediaforbagfilter,andtheperformanceofwhich．suchasheatresistance&corrosionresistance，flameretardant，willmakeasignificanti

8、nfluenceontheservicelifeoffiltermedia．Thispaperfirstlysummarizesandanalyzesthepropertiesoffluegas，mainfactorsaffectingtheperformanceoffibresfromvariousindustri