高溫煙氣除塵用纖維濾料技術研究進展
摘要：本文(wen)對(dui)工程上高溫(wen)煙(yan)(yan)氣來源進行(xing)了分(fen)類，對(dui)當(dang)前(qian)高溫(wen)煙(yan)(yan)氣過(guo)濾(lv)(lv)的(de)核心技術的(de)耐高溫(wen)過(guo)濾(lv)(lv)材料(liao)(liao)的(de)使用現狀進行(xing)了分(fen)析，對(dui)高溫(wen)玄武巖(yan)纖(xian)維過(guo)濾(lv)(lv)材料(liao)(liao)進行(xing)了重點探討與展望，指(zhi)出玄武巖(yan)纖(xian)維濾(lv)(lv)材當(dang)前(qian)在高溫(wen)煙(yan)(yan)氣過(guo)濾(lv)(lv)行(xing)業中急需解(jie)決的(de)問題和(he)產(chan)業科技成果轉化方向(xiang)。
關鍵詞：高溫煙氣，纖維(wei)過(guo)濾，過(guo)濾材料(liao)，連續玄武巖纖維(wei)
1 引言
在化(hua)工(gong)、石油、冶(ye)金、電力(li)(li)及其他行業中，常(chang)(chang)產生高(gao)(gao)溫(wen)含(han)塵(chen)氣(qi)(qi)(qi)體。由(you)于不同工(gong)藝需(xu)要或回收能(neng)量(liang)(liang)抑或達到環保排放(fang)標準，都需(xu)對這(zhe)(zhe)些(xie)高(gao)(gao)溫(wen)含(han)塵(chen)氣(qi)(qi)(qi)體進行除(chu)塵(chen)。煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)中的(de)(de)(de)熱(re)量(liang)(liang)以顯熱(re)和(he)潛熱(re)兩種形式(shi)存在。顯熱(re)數(shu)(shu)量(liang)(liang)取決于煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)和(he)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)組成(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)分(fen)的(de)(de)(de)熱(re)容量(liang)(liang)。潛熱(re)數(shu)(shu)量(liang)(liang)取決于煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)中以水蒸汽形態(tai)存在的(de)(de)(de)水量(liang)(liang)的(de)(de)(de)多少(shao)。根(gen)據溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)低，可(ke)(ke)將(jiang)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)分(fen)為(wei)(wei)(wei)高(gao)(gao)溫(wen)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)（>600℃）、中溫(wen)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)（230～600℃）和(he)低溫(wen)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)（<230℃），這(zhe)(zhe)是熱(re)能(neng)動(dong)力(li)(li)工(gong)程關于煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)劃分(fen)。但關于過濾(lv)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)劃分(fen)還沒有統一的(de)(de)(de)標準，目前只是籠統的(de)(de)(de)認為(wei)(wei)(wei)220℃以上(shang)的(de)(de)(de)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)就(jiu)叫高(gao)(gao)溫(wen)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)。因為(wei)(wei)(wei)目前高(gao)(gao)溫(wen)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)過濾(lv)工(gong)程應用，也就(jiu)是說(shuo)濾(lv)袋長期運行工(gong)作環境一般(ban)都使(shi)高(gao)(gao)溫(wen)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)通過降(jiang)溫(wen)措施后達到200℃～250℃左(zuo)右以下進行。因此(ci)參照熱(re)能(neng)動(dong)力(li)(li)工(gong)程的(de)(de)(de)劃分(fen)標準，在煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)過濾(lv)行業，可(ke)(ke)將(jiang)待(dai)過濾(lv)的(de)(de)(de)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)劃分(fen)為(wei)(wei)(wei)常(chang)(chang)溫(wen)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(<120℃),常(chang)(chang)高(gao)(gao)溫(wen)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)（<250℃）、亞高(gao)(gao)溫(wen)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)（250～450℃），超高(gao)(gao)溫(wen)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)（<800℃），本文主要對大于250℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)進行研究。250～280℃是一個(ge)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度(du)(du)臨界點，對于目前所有工(gong)業領(ling)域，排除(chu)結(jie)露故(gu)障是足(zu)足(zu)有余的(de)(de)(de)，這(zhe)(zhe)就(jiu)不僅為(wei)(wei)(wei)防止袋式(shi)除(chu)塵(chen)器的(de)(de)(de)腐蝕(shi)和(he)降(jiang)低設(she)備材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)本費創造(zao)了(le)條件，而且可(ke)(ke)避免因濾(lv)料(liao)(liao)表面結(jie)露引起系統阻力(li)(li)上(shang)升的(de)(de)(de)故(gu)障。高(gao)(gao)溫(wen)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)熱(re)能(neng)由(you)于溫(wen)度(du)(du)高(gao)(gao)，其能(neng)級較(jiao)高(gao)(gao)，因此(ci)很容易加以利用，一般(ban)都應最大限(xian)度(du)(du)地(di)將(jiang)其轉化(hua)為(wei)(wei)(wei)機械能(neng)，用于動(dong)力(li)(li)，既所謂的(de)(de)(de)“高(gao)(gao)質高(gao)(gao)用”。在利用這(zhe)(zhe)些(xie)“高(gao)(gao)質”煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)之(zhi)前，都需(xu)要對這(zhe)(zhe)些(xie)高(gao)(gao)溫(wen)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)進行氣(qi)(qi)(qi)固(gu)分(fen)離，也就(jiu)是重點將(jiang)高(gao)(gao)溫(wen)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)粉塵(chen)除(chu)去。
高(gao)溫(wen)(wen)(wen)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)技(ji)(ji)(ji)術具有如下特(te)點：（1）除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)溫(wen)(wen)(wen)度高(gao)。所要(yao)(yao)凈化(hua)的(de)含塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)氣(qi)體(ti)溫(wen)(wen)(wen)度高(gao)，有時候竟達到(dao)(dao)600℃～1400℃；（2）除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)顆粒細，煙塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)顆粒小于5μm～10μm，甚至在亞(ya)微米級(ji)；（3）除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)凈化(hua)標準高(gao)，要(yao)(yao)求(qiu)出(chu)口濃度為10mg/Nm³～50mg/Nm³；（4）“高(gao)效(xiao)低阻”，經濟(ji)性能(neng)(neng)好(hao)；（5）清灰性能(neng)(neng)好(hao)，可在線反吹、變形小、使用(yong)壽命長；（6）耐腐(fu)蝕能(neng)(neng)力強，優(you)良的(de)耐高(gao)溫(wen)(wen)(wen)氣(qi)體(ti)腐(fu)蝕能(neng)(neng)力、化(hua)學性能(neng)(neng)穩定。高(gao)溫(wen)(wen)(wen)高(gao)效(xiao)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)技(ji)(ji)(ji)術要(yao)(yao)求(qiu)高(gao)，采(cai)用(yong)簡單(dan)的(de)氣(qi)固(gu)分離除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)設備是遠遠達不到(dao)(dao)如此苛刻(ke)要(yao)(yao)求(qiu)的(de)。近幾年來(lai)，采(cai)用(yong)過(guo)濾技(ji)(ji)(ji)術的(de)來(lai)實現高(gao)溫(wen)(wen)(wen)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)室目前最有效(xiao)方式之(zhi)一(yi)，也是顆粒物凈化(hua)工業(ye)上最有前途(tu)技(ji)(ji)(ji)術之(zhi)一(yi)。高(gao)溫(wen)(wen)(wen)過(guo)濾技(ji)(ji)(ji)術是國內外一(yi)項(xiang)跨世紀的(de)高(gao)新(xin)技(ji)(ji)(ji)術，我(wo)國和世界各國都在開發這項(xiang)技(ji)(ji)(ji)術。
2 高溫煙氣來源
2.1 工藝高溫煙（尾）氣
在化(hua)工(gong)(gong)、石油、冶金、電力及其(qi)他行(xing)業中(zhong)，經(jing)過工(gong)(gong)藝或工(gong)(gong)質(zhi)作用后常(chang)余(yu)留產生(sheng)的高(gao)溫含塵(chen)氣體，屬(shu)于(yu)被(bei)動(dong)性煙(yan)氣，也是余(yu)熱(re)(re)資源重點研究領域。由于(yu)不同工(gong)(gong)藝需要或回收(shou)能量(liang)抑或達(da)到環保排放標準，都需對這些高(gao)溫含塵(chen)氣體進行(xing)除塵(chen)。如近年來，氧氣頂吹轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)(lu)(lu)在我國(guo)得到大(da)規(gui)模的發(fa)展，高(gao)爐(lu)(lu)(lu)鐵(tie)水進行(xing)轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)(lu)(lu)吹氧煉鋼已成為(wei)主要的煉鋼工(gong)(gong)藝，截至2005年底，我國(guo)轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)(lu)(lu)煉鋼已達(da)到3.5億(yi)t。轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)(lu)(lu)在吹氧冶煉期(qi)間(jian)產生(sheng)大(da)量(liang)的余(yu)熱(re)(re)，轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)(lu)(lu)煙(yan)氣的溫度為(wei)1450℃左(zuo)(zuo)右，最高(gao)可達(da)1600℃，經(jing)過汽化(hua)煙(yan)罩冷卻至1000℃左(zuo)(zuo)右。2005年，我國(guo)轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)(lu)(lu)煙(yan)氣理論發(fa)生(sheng)量(liang)總計為(wei)4.9×10¹¹Nm³，其(qi)中(zhong)作為(wei)煤(mei)氣回收(shou)的量(liang)為(wei)3.5×10¹¹Nm³，其(qi)熱(re)(re)值相當于(yu)900萬t標準煤(mei)；800～1000℃以下的煙(yan)氣熱(re)(re)量(liang)沒有回收(shou)，大(da)約2.1×10¹³GJ熱(re)(re)量(liang)，相當于(yu)700萬t標準煤(mei)。
在高(gao)溫條件下，由(you)于粘(zhan)滯力(li)有(you)較大(da)變化，濕度(du)大(da)幅下降，細顆粒(li)凝聚現象大(da)為(wei)降低，所(suo)以對(dui)微粒(li)的分離有(you)較高(gao)難(nan)度(du)。高(gao)溫時采用的設備材(cai)質、結構形式以及熱膨脹(zhang)等工程(cheng)問題往往影響設備的有(you)效正常運行。
2.2 燃燒高溫煙（煤）氣
此類煙氣(qi)(qi)(qi)屬于主(zhu)動性煤煙氣(qi)(qi)(qi)，在整體煤氣(qi)(qi)(qi)化聯(lian)合(he)循環（IGCC）和增(zeng)壓流化床燃燒聯(lian)合(he)循環（PFBC-CC）是兩種先進燃煤聯(lian)合(he)循環（ACFCC）的(de)(de)(de)基本方式中，都希望進入(ru)燃氣(qi)(qi)(qi)輪機(ji)(ji)前送入(ru)的(de)(de)(de)為(wei)(wei)干凈煙氣(qi)(qi)(qi)，特別是對煙氣(qi)(qi)(qi)顆(ke)粒(li)物(wu)的(de)(de)(de)去除，因為(wei)(wei)顆(ke)粒(li)物(wu)的(de)(de)(de)進入(ru)將會(hui)腐蝕透平機(ji)(ji)械葉片上(shang)的(de)(de)(de)熱(re)涂層，最終導致對透平機(ji)(ji)械的(de)(de)(de)磨損。這一(yi)技(ji)術(shu)需要(yao)解決的(de)(de)(de)難點就(jiu)是要(yao)求進入(ru)燃氣(qi)(qi)(qi)透平高達900～1300℃的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)體除塵，為(wei)(wei)了減(jian)少固體顆(ke)料(liao)對透平機(ji)(ji)葉片的(de)(de)(de)高速沖(chong)蝕與高速熔蝕，要(yao)求進入(ru)透平機(ji)(ji)中，0～４μm顆(ke)料(liao)含量(liang)小(xiao)于19.9ｍｇ/Nm³,顆(ke)料(liao)大于5μm的(de)(de)(de)小(xiao)于0.3ｍｇ/Nm³，即要(yao)求固體顆(ke)料(liao)含量(liang)小(xiao)于22.5ｍｇ/Nm³。
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表1 高溫煙氣來源含塵氣體特性
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總之，高(gao)溫(wen)氣(qi)體(ti)除(chu)塵(chen)是在(zai)高(gao)溫(wen)條(tiao)件下直接在(zai)高(gao)溫(wen)端進行(xing)(xing)氣(qi)固分離，實現氣(qi)體(ti)凈(jing)化的(de)(de)(de)(de)一項(xiang)技(ji)術(shu)，它可以最(zui)大程度地利用(yong)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)物理顯熱、化學潛熱和動力能(neng)以及(ji)最(zui)有(you)效(xiao)(xiao)地利用(yong)氣(qi)體(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)有(you)用(yong)資源，同(tong)時，必須(xu)對PM5或PM2.5以下的(de)(de)(de)(de)超細顆粒物能(neng)進行(xing)(xing)有(you)效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)捕集和清除(chu)，達到環保標準出口濃度10ｍｇ/Nm³～50ｍｇ/Nm³以下和后續熱能(neng)利用(yong)工藝的(de)(de)(de)(de)要求。最(zui)有(you)潛力能(neng)解決上述問題(ti)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)除(chu)塵(chen)技(ji)術(shu)當(dang)首選高(gao)溫(wen)煙(yan)氣(qi)過濾除(chu)塵(chen)技(ji)術(shu)。因此，高(gao)溫(wen)煙(yan)氣(qi)過濾理論(lun)和技(ji)術(shu)不僅屬于挑戰性強且亟需開發(fa)的(de)(de)(de)(de)科技(ji)難關，也成為電力、能(neng)源和相關加(jia)工工業(ye)的(de)(de)(de)(de)研究熱點，也是過濾行(xing)(xing)業(ye)的(de)(de)(de)(de)重要研究課題(ti)，更是國(guo)內外跨世紀(ji)的(de)(de)(de)(de)高(gao)新技(ji)術(shu)。
3 高溫煙氣用過濾纖維介質應用現狀
高溫過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)除塵技(ji)(ji)術(shu)(shu)是近幾年以來(lai)在(zai)顆(ke)粒物捕集方面(mian)最具(ju)發展(zhan)前(qian)途的技(ji)(ji)術(shu)(shu)之一。過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)介質(zhi)是高溫過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)技(ji)(ji)術(shu)(shu)的核心，可稱為“心臟(zang)”。過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)介質(zhi)的好(hao)好(hao)直接影響過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)效果(guo)以及過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)壽(shou)命(ming)。過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)單元根據(ju)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)材(cai)(cai)料(liao)(liao)是否(fou)由纖(xian)(xian)維(wei)或顆(ke)粒組成可進行相(xiang)應分類(lei)，即過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)纖(xian)(xian)維(wei)材(cai)(cai)料(liao)(liao)和(he)(he)顆(ke)粒層過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)材(cai)(cai)料(liao)(liao)。長期以來(lai)，這項技(ji)(ji)術(shu)(shu)在(zai)電廠除塵技(ji)(ji)術(shu)(shu)推動下不斷前(qian)進，但焦點也開始轉(zhuan)向化工(gong)和(he)(he)過(guo)(guo)程處理工(gong)業(ye)。高溫過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)技(ji)(ji)術(shu)(shu)目前(qian)主要(yao)是纖(xian)(xian)維(wei)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)。當前(qian)主要(yao)指(zhi)耐高溫纖(xian)(xian)維(wei)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)。纖(xian)(xian)維(wei)狀材(cai)(cai)料(liao)(liao)具(ju)有比表面(mian)積大的優點，因而(er)就具(ju)有較低的壓降和(he)(he)較高的過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)效率。因此，纖(xian)(xian)維(wei)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)被得到廣(guang)泛關注和(he)(he)使用。
由于工作溫(wen)(wen)(wen)度高(gao)(gao)、氣體(ti)腐蝕性(xing)強等(deng)特點，對(dui)(dui)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)氣體(ti)除塵用過(guo)濾(lv)材料(liao)(liao)有(you)(you)很高(gao)(gao)的(de)要(yao)求(qiu)(qiu)。過(guo)濾(lv)材料(liao)(liao)必須滿足過(guo)濾(lv)特性(xing)、使用壽命(ming)、價(jia)格等(deng)方面的(de)要(yao)求(qiu)(qiu)。目前，天津工業(ye)大學研(yan)究(jiu)機構認為P84（聚酰亞胺(an)纖(xian)維(wei)）、Basofil（三(san)聚氰胺(an)纖(xian)維(wei)），PPS（聚苯(ben)(ben)硫醚纖(xian)維(wei)），Nomex（間位芳(fang)香族(zu)聚酰胺(an)纖(xian)維(wei)）為四種高(gao)(gao)性(xing)能耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)纖(xian)維(wei)。雖然PBO纖(xian)維(wei)（PBO是聚對(dui)(dui)苯(ben)(ben)撐苯(ben)(ben)并(bing)惡唑纖(xian)維(wei)（Poly-Phenylene benzobisthiazole）的(de)簡稱）是20世紀(ji)有(you)(you)機和(he)無機纖(xian)維(wei)中之(zhi)最，具(ju)(ju)有(you)(you)十分優異的(de)性(xing)能。纖(xian)維(wei)具(ju)(ju)有(you)(you)達到650/℃也不分解，1000/℃僅分解28%的(de)熱(re)氧化(hua)穩定性(xing)。耐(nai)老化(hua)，超高(gao)(gao)強度。可以加工成高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)過(guo)濾(lv)濾(lv)材。但由于紡絲技術沒(mei)(mei)有(you)(you)大的(de)突破(po)和(he)價(jia)格昂貴等(deng)特點，并(bing)沒(mei)(mei)有(you)(you)產業(ye)化(hua)和(he)工程(cheng)化(hua)實際應用案例(li)。
實際(ji)使用(yong)的在高溫端(duan)（200～300/℃）適(shi)用(yong)的纖(xian)維(wei)(wei)有(you)P84，聚四氟(fu)乙烯(xi)（PTFE）及玻(bo)璃纖(xian)維(wei)(wei)等(deng)。特殊(shu)高溫端(duan)（大于300℃），可選用(yong)的纖(xian)維(wei)(wei)有(you)陶瓷(ci)纖(xian)維(wei)(wei)、碳纖(xian)維(wei)(wei)、高硅氧纖(xian)維(wei)(wei)及玄(xuan)武巖纖(xian)維(wei)(wei)等(deng)。目前，國內外的經(jing)驗表明能適(shi)應200℃以(yi)下工作溫度過濾材料主要有(you)P84（聚酰亞胺纖(xian)維(wei)(wei)），PTFE（聚四氟(fu)乙烯(xi)纖(xian)維(wei)(wei)），CF（Ceramic Fiber，陶瓷(ci)纖(xian)維(wei)(wei)），BF（玄(xuan)武巖纖(xian)維(wei)(wei)）等(deng)。
3.1 P84
聚酰亞胺即P84。可在260℃以下連續使用(yong)，瞬(shun)時(shi)溫度(du)可達280℃。P84纖(xian)(xian)維(wei)(wei)具(ju)有(you)(you)(you)不規(gui)則的(de)(de)(de)(de)葉片狀截(jie)面(mian)(mian)，比(bi)一般圓(yuan)形(xing)截(jie)面(mian)(mian)增加(jia)了(le)80%的(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)積(ji)，葉片狀的(de)(de)(de)(de)橫截(jie)面(mian)(mian)使P84纖(xian)(xian)維(wei)(wei)具(ju)有(you)(you)(you)兩大(da)(da)(da)優點(dian)。一是(shi)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)積(ji)大(da)(da)(da)，因(yin)而(er)具(ju)有(you)(you)(you)較(jiao)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)阻塵與捕(bu)塵能(neng)力(li)，大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)提(ti)高了(le)過濾(lv)效率(lv)。二是(shi)不規(gui)則的(de)(de)(de)(de)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)截(jie)面(mian)(mian)因(yin)其(qi)內應(ying)力(li)大(da)(da)(da)小不同，分布不均(jun)勻，使纖(xian)(xian)維(wei)(wei)自然(ran)卷曲，導致(zhi)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)之(zhi)(zhi)間(jian)具(ju)有(you)(you)(you)較(jiao)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)抱合(he)力(li)和纏結力(li)。而(er)圓(yuan)形(xing)截(jie)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)（如玻璃(li)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)）不能(neng)自然(ran)彎曲，呈棒狀，纖(xian)(xian)維(wei)(wei)之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)抱合(he)力(li)與纏結力(li)幾乎為零。雖然(ran)PTFE纖(xian)(xian)維(wei)(wei)也和P84纖(xian)(xian)維(wei)(wei)有(you)(you)(you)類似的(de)(de)(de)(de)性能(neng)，但其(qi)價格要比(bi)P84纖(xian)(xian)維(wei)(wei)高出許多，并且P84纖(xian)(xian)維(wei)(wei)有(you)(you)(you)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)使用(yong)溫度(du)260℃。
P84纖維(wei)在國外獨家生產，處(chu)壟斷狀態，45萬元人民幣/噸，有條(tiao)件(jian)耐腐蝕。大多采用摻混使(shi)用。P84纖維(wei)制成的(de)濾(lv)(lv)(lv)布(bu)(bu)。因為其(qi)纖維(wei)特性(xing)(xing)，粉(fen)塵不會(hui)滲進(jin)(jin)濾(lv)(lv)(lv)布(bu)(bu)，可(ke)減(jian)少(shao)(shao)壓(ya)力降同時，剝(bo)離性(xing)(xing)能(neng)也(ye)好(hao)，這(zhe)在水泥廠、熱(re)式焚化爐(lu)、電石(shi)廠等需要(yao)處(chu)理大量粉(fen)塵的(de)場(chang)所，非(fei)常(chang)適合。燃燒(shao)煙(yan)道廢氣(qi)、煤爐(lu)、水泥窯(yao)或瀝青廠中的(de)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)用布(bu)(bu)使(shi)用P84纖維(wei)最為成功，表面系數大于其(qi)他纖維(wei)，使(shi)其(qi)在壓(ya)力差很小時，過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)效(xiao)率也(ye)很高。尤其(qi)是P84纖維(wei)和玻纖進(jin)(jin)行復合，兩種(zhong)材料優點(dian)都得(de)到發(fa)揮，加入(ru)比例，因工況(kuang)而定，其(qi)產品將(jiang)會(hui)得(de)到較(jiao)大驗證，而且在受控條(tiao)件(jian)和標準條(tiao)件(jian)下的(de)實(shi)驗室測(ce)試中也(ye)得(de)到證實(shi)。空氣(qi)按1.6m/min的(de)流(liu)速進(jin)(jin)入(ru)非(fei)織造(zao)布(bu)(bu)，經(jing)過(guo)(guo)100h，以P84為原料的(de)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)氈在不同壓(ya)差條(tiao)件(jian)下，過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)性(xing)(xing)能(neng)明顯優異，從而可(ke)減(jian)少(shao)(shao)脈動清潔循(xun)環次(ci)數，降低(di)了(le)能(neng)耗，也(ye)減(jian)少(shao)(shao)了(le)風機能(neng)耗。
但用P84纖(xian)維(wei)制(zhi)成的(de)濾袋要注意以下(xia)幾點：
1）廢氣進(jin)入濾(lv)袋前，最好進(jin)行(xing)脫(tuo)硫處理(li)。
2）氮氧化合物含(han)量(liang)NOx<600mg/ Nm³。
3）硫氧化(hua)物(wu)含量Sox<600 mg/ Nm³。
4）含氧量(liang)O2 <22%，含水H2 O <35%。符合上述條件(jian)的(de)(de)P84聚硫(liu)亞胺制成的(de)(de)濾(lv)袋(dai)的(de)(de)優點將得(de)到突出的(de)(de)發揮，使用壽命和排(pai)放濃度(du)都會達(da)到理想(xiang)的(de)(de)效果。
P84價格(ge)在40萬元(yuan)/噸左右(you)，價格(ge)不(bu)菲(fei)。
3.2 PTFE
聚四(si)氟(fu)乙烯(xi)英(ying)名Poly（tetrafluoroethylene），簡稱PTFE。PTFE是全氟(fu)化直(zhi)鏈高聚物(wu)，分子結構為：
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它由四氟乙烯單(dan)體（TFF）聚合(he)制得。其聚介方(fang)法包括本體聚合(he)和(he)(he)乳液(ye)(ye)聚合(he)。PTFF纖(xian)維(wei)(wei)生產前，PTFF樹(shu)脂簡稱分散乳液(ye)(ye)和(he)(he)分散樹(shu)脂。PTFF棕色纖(xian)維(wei)(wei)即(ji)用PTFF乳液(ye)(ye)紡(fang)絲(si)法所(suo)得，PTFF白(bai)色纖(xian)維(wei)(wei)即(ji)用乳液(ye)(ye)聚合(he)成(cheng)固體樹(shu)脂，再加(jia)工(gong)所(suo)得。PTFF熔點327℃，連續工(gong)作(zuo)溫(wen)度可(ke)達到280℃。瞬間耐(nai)溫(wen)可(ke)達300℃。PTFE有(you)許多(duo)不同的(de)(de)(de)紡(fang)紗工(gong)藝(yi)(yi)過程，常(chang)見有(you)三(san)種(zhong)即(ji)matrix spinning process、split-peel process和(he)(he)paste extrusion process三(san)種(zhong)工(gong)藝(yi)(yi)。優秀的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)(he)耐(nai)腐蝕(shi)性能使(shi)其成(cheng)為垃圾焚燒高(gao)(gao)溫(wen)煙氣(qi)各領域理(li)想的(de)(de)(de)過濾材料。纖(xian)維(wei)(wei)具有(you)低摩擦性，難(nan)燃性及良(liang)好的(de)(de)(de)絕緣盒隔熱性。可(ke)承受各種(zhong)強氧(yang)化(hua)物的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)腐蝕(shi)。FTFE纖(xian)維(wei)(wei)不容易發(fa)生水解反(fan)應。捕集效(xiao)率高(gao)(gao)、不容易積塵(chen)。即(ji)使(shi)在溫(wen)度較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)、含(han)塵(chen)濃度較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)(de)情況下(xia)。表面(mian)也只粘附少量的(de)(de)(de)灰塵(chen)。清灰性能較(jiao)(jiao)好。
PTFE因為其(qi)(qi)炭-炭和炭-氟共價的(de)(de)(de)(de)(de)獨(du)一無二(er)的(de)(de)(de)(de)(de)結構和復合(he)屬性，決定了其(qi)(qi)優良的(de)(de)(de)(de)(de)屬性，但是(shi)(shi)其(qi)(qi)最大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)劣勢(shi)是(shi)(shi)當觸(chu)及硬質(zhi)表面時，PTFE表現出(chu)很強的(de)(de)(de)(de)(de)摩(mo)擦系(xi)數。但是(shi)(shi)當煙氣壓力增大(da)時候，過濾材(cai)料(liao)單摩(mo)擦系(xi)數顯(xian)著減少(shao)，依次，生產PTFE復合(he)材(cai)料(liao)時，必(bi)須(xu)選好合(he)適的(de)(de)(de)(de)(de)輔助復合(he)材(cai)料(liao)。
因此，利用PTFE生產成梯度復合針(zhen)刺(ci)氈濾(lv)料。選(xuan)用PTFE梯度復合針(zhen)刺(ci)氈濾(lv)料需注意以(yi)下(xia)幾點：
1) 對PTFE纖(xian)(xian)維(wei)進(jin)行分(fen)級，生(sheng)成不同細度纖(xian)(xian)維(wei)用于生(sheng)產梯度復合針刺氈濾料；
2) 對180～200℃高溫(wen)煙氣時(shi)抗化學(xue)腐蝕能力下降和對于(yu)60～120℃低溫(wen)煙氣中氣體結露損害，使用P84纖維(wei)(wei)、PPS纖維(wei)(wei)復合需注(zhu)意工況參數變化；
3) 針(zhen)對180～200℃高(gao)溫(wen)煙氣，作為降低成(cheng)本的措施可以(yi)適量采用玻璃纖(xian)維，但不(bu)得用于濾料(liao)表層；
4) 可以采(cai)用PTFE纖(xian)維(wei)(wei)與其它耐(nai)高溫(wen)耐(nai)腐蝕(shi)纖(xian)維(wei)(wei)組成(cheng)復合過濾層(ceng)，但要注意(yi)PTFE濾袋廢棄物回收(shou)處理。
PTFE覆膜(mo)(mo)(mo)(mo)濾(lv)料(liao)是(shi)由美國(guo)戈爾公司最先開發出來(lai)的(de)新型復合濾(lv)料(liao)。覆膜(mo)(mo)(mo)(mo)濾(lv)料(liao)表(biao)面所覆的(de)是(shi)膨體聚(ju)四氟乙烯（ePTFE）微孔薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)(mo)，孔徑小到1～2μm以下，基底可(ke)以是(shi)PTFE纖維(wei)、玻璃纖維(wei)（GF）等制(zhi)(zhi)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)針(zhen)刺氈或機(ji)織(zhi)布。濾(lv)料(liao)覆膜(mo)(mo)(mo)(mo)后當量孔徑變小，因而不需要形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)粉(fen)塵(chen)層，只依(yi)靠自(zi)身的(de)捕塵(chen)功能(neng)即可(ke)有良好的(de)捕塵(chen)效果，同時可(ke)控(kong)制(zhi)(zhi)粉(fen)塵(chen)進入濾(lv)料(liao)深處，防止(zhi)濾(lv)料(liao)被(bei)堵塞。另外，覆膜(mo)(mo)(mo)(mo)濾(lv)料(liao)表(biao)面動摩擦系數減小，提高了清(qing)灰性能(neng)，濾(lv)料(liao)濾(lv)膜(mo)(mo)(mo)(mo)有助于提高自(zi)身的(de)疏水性，可(ke)防止(zhi)濾(lv)料(liao)因結露造成(cheng)(cheng)(cheng)濾(lv)袋結垢(gou)。
因此(ci)，PTFE覆膜濾(lv)料(liao)可以解決(jue)許多過(guo)濾(lv)材料(liao)無(wu)法克服(fu)的問題，具有相應優勢：過(guo)濾(lv)效率(lv)高(gao)，其(qi)濾(lv)袋更換時間(jian)久、使用壽命長(chang)，清灰容易，運行(xing)費用低，特別是應用在處理含(han)油含(han)水等特殊煙氣的工(gong)藝上(shang)。
但PTFE纖(xian)維(wei)(wei)售價(jia)在52萬元/噸。適用范圍的經濟成本(ben)太高。所以對PTFE纖(xian)維(wei)(wei)國產化的一個趨勢是把成本(ben)降(jiang)下來。
3.3 玻璃纖維
玻(bo)璃(li)纖(xian)(xian)維(wei)是(shi)(shi)一種傳統(tong)的(de)過濾(lv)材料，也是(shi)(shi)中、高溫煙氣除塵中應用最為廣泛的(de)濾(lv)料。目(mu)前，國內(nei)外玻(bo)璃(li)纖(xian)(xian)維(wei)中的(de)化學成分分為兩(liang)大(da)類(lei)：一類(lei)是(shi)(shi)鋁硼(peng)硅酸(suan)玻(bo)璃(li)纖(xian)(xian)維(wei)，國外稱E玻(bo)璃(li)纖(xian)(xian)維(wei)（Electrical Fiberglass），國內(nei)稱無堿玻(bo)璃(li)纖(xian)(xian)維(wei)；另一類(lei)是(shi)(shi)鈉鈣硅酸(suan)鹽玻(bo)璃(li)纖(xian)(xian)維(wei)，相(xiang)當于國外的(de)C玻(bo)璃(li)纖(xian)(xian)維(wei)（Chemical Fiberglass），國內(nei)稱有堿玻(bo)璃(li)纖(xian)(xian)維(wei)。
玻璃纖(xian)(xian)(xian)維耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能突出(chu)，玻璃纖(xian)(xian)(xian)維可以在260℃（中堿）/280℃（無堿）的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)條件下長期(qi)工作(zuo)。瞬間(jian)溫(wen)(wen)度(du)可達(da)350℃。強度(du)高(gao)、伸(shen)縮率小，它(ta)的(de)(de)抗拉強度(du)比(bi)其他(ta)各種天然、合成(cheng)纖(xian)(xian)(xian)維都(dou)要(yao)高(gao)，伸(shen)長率都(dou)要(yao)高(gao)，伸(shen)長率僅為(wei)2%～3%。這一(yi)特性(xing)(xing)足(zu)(zu)以保證使(shi)其設(she)計制(zhi)作(zuo)長徑(jing)比(bi)大的(de)(de)濾袋具有(you)足(zu)(zu)夠的(de)(de)抗拉強度(du)和尺寸穩定性(xing)(xing)能。優良的(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能，能耐(nai)大部分(fen)酸（氫氟酸除外）的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)。玻璃纖(xian)(xian)(xian)維表(biao)面光滑，過(guo)濾阻(zu)力(li)小，有(you)利(li)于(yu)粉塵剝離。它(ta)不燃燒(shao)是、不變形(xing)。
經(jing)過不同表面處理劑(ji)處理的玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)纖(xian)維(wei)，具(ju)有柔軟(ruan)、順滑、疏水、抗結露(lu)和收縮率低等(deng)優(you)點。玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)纖(xian)維(wei)具(ju)有突出的尺寸穩定(ding)性(xing)(xing)，拉(la)伸斷(duan)裂強度(du)高(gao)，耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)強，表面光滑，憎水透氣，容(rong)易清(qing)灰，化學穩定(ding)性(xing)(xing)好，因其價廉，當用(yong)戶要求(qiu)低時，除塵(chen)設(she)備(bei)制(zhi)造廠也有采用(yong)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)纖(xian)維(wei)做脈沖袋濾(lv)(lv)器的。玻(bo)(bo)(bo)纖(xian)織(zhi)物一(yi)般只(zhi)是(shi)為了降低費(fei)用(yong)及(ji)在高(gao)溫(wen)作業(ye)時而(er)(er)選用(yong)。高(gao)溫(wen)機織(zhi)過濾(lv)(lv)布一(yi)般是(shi)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)纖(xian)維(wei)制(zhi)造的過濾(lv)(lv)材料，表面覆以PTFE薄膜，以提高(gao)過濾(lv)(lv)風(feng)(feng)速。是(shi)環境保(bao)護行業(ye)的更新換代產品。但室溫(wen)下的強堿及(ji)高(gao)溫(wen)下的中等(deng)堿性(xing)(xing)將侵蝕(shi)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)。玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)纖(xian)維(wei)耐曲撓磨(mo)損性(xing)(xing)能極差，在脈沖清(qing)灰或清(qing)灰劇烈時很快就被損壞，玻(bo)(bo)(bo)纖(xian)織(zhi)物的脆性(xing)(xing)使其只(zhi)能成為反吹風(feng)(feng)清(qing)灰系統的良(liang)好備(bei)選過濾(lv)(lv)材料，而(er)(er)不能用(yong)在振蕩或脈沖系統中。
玻璃纖維(wei)濾(lv)材的主要缺點是(shi)耐(nai)(nai)折性(xing)和耐(nai)(nai)磨性(xing)差，必須經過表(biao)面化學處理才能提高使用壽命，達到實用化。
南京玻(bo)璃纖(xian)維研究(jiu)設(she)計院提出國(guo)內玻(bo)纖(xian)濾(lv)料(liao)經(jing)各種化學漿料(liao)表面處(chu)理后，其耐(nai)折(zhe)(zhe)性可達幾千(qian)到一(yi)萬次（預加(jia)張力1kg），與未(wei)處(chu)理之前相(xiang)比有(you)成倍的(de)提高，但與國(guo)外(wai)(wai)先進技術(shu)相(xiang)比（實測值62138次/15mm·1.5kg）還相(xiang)差很遠(yuan)。反映在實際應用中，目(mu)前國(guo)內玻(bo)纖(xian)濾(lv)料(liao)使用壽命(ming)一(yi)般都在1年左右，而國(guo)外(wai)(wai)進口的(de)高耐(nai)折(zhe)(zhe)玻(bo)纖(xian)濾(lv)料(liao)，其壽命(ming)都可達到3年，所以(yi)提高玻(bo)纖(xian)濾(lv)料(liao)的(de)耐(nai)折(zhe)(zhe)性能，延長(chang)其使用壽命(ming)，趕上(shang)國(guo)外(wai)(wai)先進水(shui)平是目(mu)前迫切(qie)需要研究(jiu)的(de)課題。
國內(nei)外都(dou)有成(cheng)熟生產(chan)，產(chan)品按(an)質論(lun)價(jia)，3萬元人民幣(bi)/噸以下(xia)。玻(bo)璃纖維的價(jia)格相(xiang)對(dui)比較(jiao)便宜，各行業(ye)高溫(wen)煙氣除塵廣泛使用。
3.4 陶瓷纖維
陶(tao)(tao)瓷纖維過(guo)濾(lv)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術是(shi)近年來發展較快的(de)(de)過(guo)濾(lv)技術之一(yi)。與傳(chuan)統粒狀(zhuang)濾(lv)料相(xiang)(xiang)比(bi)，纖維過(guo)濾(lv)材料的(de)(de)比(bi)表(biao)面積(ji)較大，有(you)更大的(de)(de)界(jie)面吸附(fu)并能截留懸浮物，過(guo)濾(lv)效(xiao)果(guo)好。相(xiang)(xiang)比(bi)于泡沫陶(tao)(tao)瓷，它(ta)具有(you)更小的(de)(de)孔徑，更高(gao)的(de)(de)過(guo)濾(lv)精度。相(xiang)(xiang)對于 有(you)機纖維過(guo)濾(lv)器，陶(tao)(tao)瓷纖維具有(you)良好的(de)(de)熱穩(wen)定性(xing)、化學穩(wen)定性(xing)和抗熱震性(xing)。研究表(biao)明(ming)，陶(tao)(tao)瓷纖維過(guo)濾(lv)器的(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)率高(gao)，可達(da)99%以上(shang)，來自現場的(de)(de)經驗表(biao)明(ming)表(biao)明(ming)陶(tao)(tao)瓷過(guo)濾(lv)也是(shi)一(yi)種在高(gao)溫高(gao)壓(ya)煤氣(qi)清(qing)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)粒的(de)(de)有(you)效(xiao)方法。
所以(yi)陶瓷纖維過(guo)(guo)濾(lv)技術發展和推廣在到傳統的燃(ran)煤(mei)電廠和其他爐窯工業高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)煙氣過(guo)(guo)濾(lv)出來中(zhong)的小于5μm以(yi)下粉塵(chen)的治理，以(yi)達(da)(da)到PM2.5的排(pai)放要(yao)求(qiu)。如德國(guo)Babcock公司(si)采用Dia-Schumalith F-40高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)陶瓷濾(lv)料(liao)設計的高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)陶瓷過(guo)(guo)濾(lv)器已在西班(ban)牙(ya)Puertollano的300MWe的IGCC裝置上(shang)應用，其操(cao)(cao)作(zuo)溫(wen)(wen)度可(ke)達(da)(da)870℃以(yi)上(shang)，操(cao)(cao)作(zuo)壓力可(ke)達(da)(da)3.0MPa，濾(lv)速可(ke)達(da)(da)5cm/s以(yi)上(shang)，其過(guo)(guo)濾(lv)效率達(da)(da)99.9%以(yi)上(shang)，過(guo)(guo)濾(lv)后(hou)氣體含(han)塵(chen)濃度可(ke)降到3mg/Nm³，操(cao)(cao)作(zuo)壽(shou)命達(da)(da)到8000h以(yi)上(shang)。因此(ci)，對(dui)于處理250～450℃高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)煙氣，從耐高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)技術上(shang)講，陶瓷纖維濾(lv)材也是可(ke)行的候選材料(liao)之一。
陶(tao)瓷(ci)(ci)纖(xian)維(wei)過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)已不是(shi)什么(me)新技術，但在(zai)高溫(wen)煙(yan)(yan)塵凈化(hua)方面卻是(shi)高技術。對(dui)(dui)(dui)于(yu)處(chu)理亞高溫(wen)煙(yan)(yan)氣、特別是(shi)超(chao)高溫(wen)煙(yan)(yan)氣（500℃以上）的(de)(de)(de)(de)處(chu)理具有更高的(de)(de)(de)(de)可靠性(xing)。陶(tao)瓷(ci)(ci)纖(xian)維(wei)過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器的(de)(de)(de)(de)阻力(li)要(yao)比(bi)普(pu)通纖(xian)維(wei)過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器（布袋除塵器）的(de)(de)(de)(de)阻力(li)高，因(yin)(yin)此(ci)對(dui)(dui)(dui)清(qing)灰(hui)設計要(yao)予以高度重(zhong)視。因(yin)(yin)陶(tao)瓷(ci)(ci)纖(xian)維(wei)過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器通常有陶(tao)瓷(ci)(ci)覆(fu)膜，其覆(fu)膜孔(kong)孔(kong)徑可以達到(dao)超(chao)濾(lv)(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)程(cheng)度（0.1μm以下）。因(yin)(yin)此(ci)，殘留粉塵層的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)作用(yong)沒有意義，即不存(cun)在(zai)過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)度清(qing)灰(hui)問題，所以提高清(qing)灰(hui)強度對(dui)(dui)(dui)減少運(yun)行(xing)阻力(li)是(shi)有利(li)的(de)(de)(de)(de)。陶(tao)瓷(ci)(ci)纖(xian)維(wei)過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)屬于(yu)表面過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)，其過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)機理與普(pu)通覆(fu)膜纖(xian)維(wei)濾(lv)(lv)(lv)料(liao)相(xiang)同；陶(tao)瓷(ci)(ci)纖(xian)維(wei)過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)單元是(shi)剛性(xing)的(de)(de)(de)(de)，需要(yao)的(de)(de)(de)(de)脈沖反(fan)吹壓力(li)較大；因(yin)(yin)其是(shi)剛性(xing)的(de)(de)(de)(de)，哪怕是(shi)很小的(de)(de)(de)(de)縱向熱膨脹，都可能導致破裂，因(yin)(yin)此(ci)安裝時要(yao)考(kao)慮熱漲余量。
3.5 玄武巖纖維（Basalt Fibre 簡稱BF）
連(lian)續(xu)玄(xuan)(xuan)武巖(yan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)的主要成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)為(wei)(wei)SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、FeO、Na2O、K2O等氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)，屬于硅鋁酸鹽系纖(xian)(xian)維(wei)(wei)。SiO2 是連(lian)續(xu)玄(xuan)(xuan)武巖(yan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)最主要的成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)，稱(cheng)為(wei)(wei)網絡形成(cheng)(cheng)物(wu)(wu)，保證纖(xian)(xian)維(wei)(wei)的化(hua)(hua)學穩定性(xing)和優異的力學性(xing)能(neng)；較高(gao)含量Al2O3可以提高(gao)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)的耐久性(xing)、化(hua)(hua)學穩定性(xing)、熱穩定性(xing)和力學性(xing)能(neng)。與(yu)玻璃纖(xian)(xian)維(wei)(wei)相比，連(lian)續(xu)玄(xuan)(xuan)武巖(yan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)中(zhong)含有特殊(shu)的MgO、Na2O、K2O、TiO2等成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)，這正是連(lian)續(xu)玄(xuan)(xuan)武巖(yan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)相比玻璃纖(xian)(xian)維(wei)(wei)具有較好的耐水(shui)和耐腐蝕特性(xing)的原因。
由于玄(xuan)(xuan)武(wu)巖(yan)(yan)資(zi)源(yuan)大量地(di)存在于自(zi)然界，是地(di)殼中分(fen)(fen)布最廣(guang)泛的巖(yan)(yan)石。俄羅(luo)斯有(you)取(qu)(qu)之不盡的玄(xuan)(xuan)武(wu)巖(yan)(yan)資(zi)源(yuan)。僅(jin)30個采石場大約(yue)有(you)19.7億立方米的開(kai)采量，在美國(guo)，華盛頓、俄勒岡(gang)州(zhou)、愛(ai)達荷州(zhou)有(you)成千上萬平方公(gong)里被玄(xuan)(xuan)武(wu)巖(yan)(yan)覆蓋(gai)。哥倫(lun)比亞玄(xuan)(xuan)武(wu)巖(yan)(yan)高(gao)原大約(yue)有(you)100，000平方公(gong)里的玄(xuan)(xuan)武(wu)巖(yan)(yan)覆蓋(gai)。易取(qu)(qu)價(jia)廉，分(fen)(fen)布很廣(guang)玄(xuan)(xuan)武(wu)巖(yan)(yan)的主(zhu)要(yao)成分(fen)(fen)為SiO2（約(yue)占(zhan)42～55%）、Al2O3、FeO、CaO、MgO等(deng)，與土壤的成分(fen)(fen)相似，所以玄(xuan)(xuan)武(wu)巖(yan)(yan)纖(xian)維在自(zi)然環(huan)境中可容易地(di)全部(bu)降解為土壤母質。
玄(xuan)武(wu)巖(yan)纖(xian)維的(de)制(zhi)備(bei)(bei)(bei)方法(fa)簡單(dan)(dan)，簡單(dan)(dan)的(de)說，玄(xuan)武(wu)巖(yan)纖(xian)維通過(guo)(guo)玄(xuan)武(wu)巖(yan)熔融過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)形成(cheng)。生產(chan)成(cheng)本(ben)相對(dui)降(jiang)低，在(zai)(zai)加工過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中，主(zhu)要(yao)采用(yong)火(huo)焰/離(li)子(zi)噴吹法(fa)。由于該方法(fa)幾(ji)乎(hu)不(bu)(bu)用(yong)水，也幾(ji)乎(hu)無空(kong)氣污(wu)染，本(ben)身無化學(xue)揮發(fa)物，因(yin)此(ci)它一種環(huan)境友(you)好協(xie)調的(de)纖(xian)維制(zhi)備(bei)(bei)(bei)方法(fa)。由于在(zai)(zai)制(zhi)備(bei)(bei)(bei)的(de)可完全降(jiang)解的(de)玄(xuan)武(wu)巖(yan)纖(xian)維過(guo)(guo)濾(lv)材(cai)料中，不(bu)(bu)僅保護了(le)環(huan)境，降(jiang)低了(le)污(wu)染物的(de)排放，充分利用(yong)了(le)分布廣(guang)泛(fan)的(de)礦物巖(yan)石，大大地降(jiang)低了(le)生產(chan)成(cheng)本(ben)，因(yin)此(ci)應用(yong)前景十分廣(guang)泛(fan)。
總之，玄武(wu)巖(yan)纖維(wei)(wei)是天然的(de)、無污染的(de)、不致癌的(de)玻璃(li)質高性能(neng)纖維(wei)(wei)，玄武(wu)巖(yan)纖維(wei)(wei)原料(liao)成本低、能(neng)耗少、生(sheng)(sheng)產(chan)過程清潔，是一種生(sheng)(sheng)態環境材料(liao)（Eco-Materials），深受各國學者的(de)關注。我國把玄武(wu)巖(yan)纖維(wei)(wei)與碳纖維(wei)(wei)、芳綸、超高分子量聚(ju)乙烯纖維(wei)(wei)一起列為鼓勵(li)發展的(de)四大高性能(neng)纖維(wei)(wei)。
玄(xuan)武(wu)巖(yan)纖(xian)維(wei)具有良好的(de)拉伸(shen)強(qiang)度及增(zeng)強(qiang)效(xiao)應、高的(de)耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)和化學(xue)穩定性(xing)(xing)、良好的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能、耐高溫和低溫熱穩定性(xing)(xing)、高的(de)彈性(xing)(xing)膜量和隔(ge)熱隔(ge)音性(xing)(xing)能等性(xing)(xing)能。
若從單一的(de)(de)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)力(li)學(xue)性(xing)(xing)能和化學(xue)性(xing)(xing)能比(bi)較(jiao)，似(si)乎都能找到(dao)比(bi)玄(xuan)(xuan)武巖纖(xian)(xian)維(wei)(wei)更強的(de)(de)高性(xing)(xing)能纖(xian)(xian)維(wei)(wei)，然而，將多(duo)種性(xing)(xing)能綜合(he)比(bi)較(jiao)，玄(xuan)(xuan)武巖纖(xian)(xian)維(wei)(wei)是性(xing)(xing)價比(bi)最(zui)好的(de)(de)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)。譬如玄(xuan)(xuan)武巖纖(xian)(xian)維(wei)(wei)既(ji)耐(nai)酸又耐(nai)堿，既(ji)耐(nai)低溫又耐(nai)高溫，拉伸強度(du)(du)大，玄(xuan)(xuan)武巖纖(xian)(xian)維(wei)(wei)具有三維(wei)(wei)的(de)(de)分子(zi)維(wei)(wei)數(shu)(shu)，與分子(zi)維(wei)(wei)數(shu)(shu)一維(wei)(wei)的(de)(de)線性(xing)(xing)聚合(he)物纖(xian)(xian)維(wei)(wei)相(xiang)比(bi)具有較(jiao)高的(de)(de)抗壓(ya)縮強度(du)(du)、剪切(qie)強度(du)(du)和抗老化性(xing)(xing)。
表3 歸納了高(gao)溫煙(yan)氣過(guo)濾纖(xian)維(wei)材料的主要物化性能對(dui)比(bi)。
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表3 高溫煙氣凈化過濾纖維的性價比
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表(biao)3是玄(xuan)武(wu)(wu)巖(yan)纖維(wei)與(yu)其他(ta)纖維(wei)的(de)(de)性能與(yu)價格比較(jiao)表(biao)，目前來說，玄(xuan)武(wu)(wu)巖(yan)纖維(wei)是最(zui)理想的(de)(de)高(gao)溫煙氣過(guo)濾(lv)材(cai)料。如美(mei)國Nebraska電廠(chang)利用(yong)玄(xuan)武(wu)(wu)巖(yan)纖維(wei)濾(lv)料袋式除塵，濾(lv)料壽命在(zai)200～240℃連續運行(xing)可達7～10年(nian)。減少(shao)初期投(tou)資和運行(xing)費用(yong)。如俄羅斯(si)利用(yong)玄(xuan)武(wu)(wu)巖(yan)纖維(wei)濾(lv)料，煙氣從120℃提高(gao)到260℃處除塵，總投(tou)入(ru)減少(shao)30%，操作費用(yong)減少(shao)20%。還可以帶來相(xiang)應(ying)的(de)(de)副產品，經濟效(xiao)益顯著。加拿大亞伯力（Albarrie）公司是一家有(you)(you)30多(duo)年(nian)歷(li)史(shi)的(de)(de)環保工業(ye)用(yong)集塵濾(lv)料的(de)(de)專業(ye)公司。他(ta)們將玄(xuan)武(wu)(wu)巖(yan)纖維(wei)用(yong)作過(guo)濾(lv)針刺氈的(de)(de)基布已經有(you)(you)10多(duo)年(nian)的(de)(de)歷(li)史(shi)了。俄羅斯(si)與(yu)烏克蘭用(yong)玄(xuan)武(wu)(wu)巖(yan)制成的(de)(de)過(guo)濾(lv)布等已經完全(quan)能在(zai)高(gao)溫條件下工作。
我國有公司和科(ke)(ke)研部(bu)門合(he)作針對280～450℃高溫煙(yan)氣(qi)除塵初步進行(xing)該(gai)方面的研究工(gong)作，該(gai)課題將列為2008年科(ke)(ke)技部(bu)科(ke)(ke)技攻關(guan)支(zhi)撐計劃。
玄武巖纖(xian)維由于原來(lai)易取價廉(lian)，相對價格比較便宜(yi)。性價比高。
4 結論
總之，玻(bo)纖(xian)(xian)濾(lv)料(liao)(liao)在200℃～260℃條件下的(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽(shou)命(ming)不長。P84和(he)PTFE雖能夠勝(sheng)任這樣的(de)(de)(de)(de)工(gong)況(kuang)條件，使用(yong)壽(shou)命(ming)稍微長一點，但(dan)是由于價(jia)格昂貴，一般企業(ye)(ye)難以接受。陶(tao)(tao)瓷濾(lv)料(liao)(liao)在精華效(xiao)率(lv)、過濾(lv)阻力、清(qing)灰效(xiao)果、使用(yong)壽(shou)命(ming)、運(yun)行維(wei)(wei)護方面與(yu)前面三(san)中濾(lv)料(liao)(liao)相比有(you)優(you)勢，但(dan)陶(tao)(tao)瓷濾(lv)料(liao)(liao)最大(da)的(de)(de)(de)(de)問題(ti)是纖(xian)(xian)維(wei)(wei)很脆，易斷。目前，正由柔(rou)性(xing)(xing)(xing)向剛性(xing)(xing)(xing)發展(zhan)。玄武巖纖(xian)(xian)維(wei)(wei)具有(you)許多玻(bo)璃纖(xian)(xian)維(wei)(wei)所(suo)不具有(you)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱、耐(nai)酸堿、絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)及化學穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)等特征。且(qie)生產(chan)原料(liao)(liao)易取價(jia)廉，儲存豐富。工(gong)業(ye)(ye)生產(chan)無“三(san)廢”排(pai)放。玄武巖纖(xian)(xian)維(wei)(wei)因為其(qi)優(you)秀的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)價(jia)比和(he)突(tu)(tu)(tu)出的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫性(xing)(xing)(xing)能、超高(gao)溫特性(xing)(xing)(xing)，突(tu)(tu)(tu)出的(de)(de)(de)(de)拉伸強度，突(tu)(tu)(tu)出的(de)(de)(de)(de)化學穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，必將在高(gao)溫煙氣(qi)除塵行業(ye)(ye)中占有(you)強有(you)力的(de)(de)(de)(de)地(di)位，贏得廣闊的(de)(de)(de)(de)市場。對其(qi)進行研(yan)究和(he)開發，將帶為國家來(lai)巨大(da)的(de)(de)(de)(de)社會效(xiao)益、經濟(ji)效(xiao)益和(he)環保效(xiao)益。
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