摘要：介绍袋式除尘器的运行原理和P84?多叶形聚酰亚胺纤维的特性，详细描述了P84?纤维应用于袋式除尘器的过滤机理，结合P84?纤维在中国市场的成功案例，展示了其超低排放、低压差、长寿命等性能优势。
除尘是水泥窑尾安全、高效运行的关键环节，需要克服诸多挑战。本文阐述了P84?纤维的过滤机理，介绍了P84?针刺滤料相较于其他滤料的性能优势。水泥窑尾袋式除尘器面临的主要挑战有：粉尘负荷量高、烟气温度高、高过滤风速情况下容易出现滤料堵塞、使用覆膜滤料时常常出现磨损和薄膜剥离，以及超低排放的环保要求。当袋式除尘器的压差上升导致运行成本增加或排放超标时，需要耗用额外的时间来维护或者更换滤袋，给水泥厂造成产能的损失。在袋式除尘系统中，滤袋的选择是除尘器高效、长久运行的关键。P84?纤维具有优异的耐温性能（峰值温度℃）以及独一无二的多叶形横截面，已在除尘领域成功应用36年，安装了P84?滤袋的除尘器具有除尘效率高、长期排放低、使用寿命长等优点。袋式除尘器的运行原理袋式除尘器的运行看似简单，但设计复杂。设计者必须评估烟气流量和流速、静态压力、过滤风速、燃料类型、运行温度、粉尘负荷和粉尘的物理特性，对于使用垃圾衍生燃料的工厂，烟气中任何可冷凝物的露点也至关重要。烟气通过滤袋时，粉尘的捕集发生在滤袋表面，在其表面形成粉饼层，这使得过滤效率稳步增加，同时整个系统的压差相应上升；当压差达到设定值，通过清灰操作，滤袋表面的粉尘在高压气流的作用下脱离，随后被收集在灰斗中。（见图1）图1.烟气进入除尘器后，粉尘被收集在滤袋的外表面，过滤后的烟气排出除尘器。使用压缩空气对滤袋进行清灰后，粉尘脱离并被收集滤袋表面的粉尘很容易被清除，之后除尘器恢复到正常的压差。P84?滤袋能够防止粉尘进入滤料内部，而性能一般的滤袋会有粉尘不断进入滤料内部的情况，这种形式的粉尘无法通过清灰清除，导致清灰后压差无法完全恢复至之前的水平。玻纤覆膜滤袋也被经常应用在窑尾袋式除尘器中。典型的结构是聚四氟乙烯（PTFE）薄膜复合在玻纤机织材料上，薄膜阻止粉尘穿透，玻纤作为支撑结构（见图2）。理想环境中玻纤覆膜滤袋运行稳定，但是在储存和安装时薄膜容易受损；同样，磨损性粉尘和油类燃烧产物会对薄膜产生磨损或堵塞，较高的风速或者较差的烟气分布也经常造成薄膜的损坏，这些都会缩短薄膜的寿命，增加压差和粉尘排放。图2.玻纤覆膜滤料的结构薄膜非常脆弱，在储存、安装、运行时都需注意P84?纤维的过滤机理P84?是聚酰亚胺纤维（PI）中唯一一种具有不规则的、多叶形横截面的纤维。在生产过程中，每个纤维都自然的形成了独一无二的多叶形横截面。其独特优势是：纤维的比表面积相比其他纤维更大；在捕集大量粉尘后，滤料依然保持了很高的孔隙率（见图3）图3.P84?纤维的截面见左，形成的粉饼层后的截面见右多叶形P84?纤维比其他纤维的比表面积更大，当含尘烟气通过P84?纤维时在叶片间产生更多的低流速区，可以让更多的粉尘被收集到纤维表面。与此同时，P84?纤维的多叶形横截面可以形成不规则的、多孔的粉饼层，与圆形横截面纤维形成的粉饼层相比，P84?纤维的粉饼层孔隙率更高，对烟气流动的影响更小，也就意味对压差的影响更小。得益于独一无二的多叶形横截面，即使烟气中含有超细粉尘或者粉尘含量非常高，P84?纤维也可以有效地捕集粉尘，防止其进入滤料内部。这对于粉尘超低排放、稳定的低运行阻力、压缩空气的低消耗都意义重大。图4.P84?滤料（见左）：粉尘被收集在迎尘侧的多叶形纤维表面并形成永久的粉饼层，该粉饼层留在滤袋表面不会被清灰清除，烟气中的粉尘被拦截在滤袋表面，经清灰后粉尘被清除，滤料内部无粉尘进入；其他纤维滤料（见右）：大量粉尘进入滤料内部，除尘器压差上升，粉尘排放增加，更糟糕的是，内部粉尘在反复的清灰过程中会逐步磨损滤料直至滤料丧失机械性能甚至破损。粉尘捕集的重要阶段发生在滤料表面的永久粉饼层。在多叶形横截面表面形成的粉饼层非常稳固，在清灰过程中部分粉饼层仍然停留在滤料表面（见图5），如果没有永久粉饼层，一些粉尘会穿透滤料。更重要的是，稳定的、多孔的粉饼层能防止堵塞和多余的粉尘排放。常规的2.2dtexP84?比同样细度的其他纤维多65%的表面积，增加的表面积能够使得粉尘更易在滤料表面被捕集。考虑到烟气中细小粉尘或者更严格的排放要求，可以选用比表面积更高的超细P84?纤维，例如当排放要求小于等于5mg/Nm3时，可以考虑添加适量的1.3dtexP84?超细纤维。图5.多叶形横截面的P84?的滤料，拥有更高的表面积，表面形成了永久粉饼层P84?应用实例自年以来，P84?滤袋已经在中国市场成功使用了15年，协助众多水泥客户达到超低排放。以下为P84?滤袋在水泥生料磨/窑尾袋式除尘器的部分案例展示：总结P84?纤维独一无二的多叶形横截面拥有更高的纤维比表面积，可高效捕捉粉尘，实现超低排放；同时，烟气中的粉尘被拦截在滤袋表面，减少滤袋内部的堵塞、磨损，维持稳定的除尘器压降，降低引风机能耗，延长滤袋使用寿命；是实现超低排放、节能降耗的可靠选择。来源：章翔编译整理赢创特种化学（上海）有限公司
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