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袋式除尘高温滤料大汇总

水泥水泥技术 2016-05-18

近年来，雾霾天气频繁袭击我国大部分地区，PM2.5也成为大家耳熟能详的名词。从NASA公布的一张PM2.5污染地图来看，全球细颗粒物污染最严重的地区为北非及我国的华北、华东和华中地区，我国大部分地区细颗粒物年均浓度接近80微克/立方米，约为世界卫生组织规定的安全值（年均10微克/立方米）的8倍，空气污染形势严峻。

全球PM2.5污染地图（2001-2016）

Source：NASA

目前我国工业污染是 PM2.5的最大来源，其中水泥制造、燃煤电站和钢铁冶金更是工业污染源中的三大杀手，因此治理PM2.5，工业除尘不可忽视。

PM2.5的来源

Source：IPE

然而工业除尘并非易事，这是因为工业烟尘温度较高，且常常含有酸性、碱性气体，对应用于工业除尘的技术、材料有较高要求。目前工业除尘主流的技术有两种，分别是静电除尘、袋式除尘；在此二者基础上又衍生出了电袋复合除尘。

三种除尘器技术经济性能比较

Source：《工业烟尘废弃中PM2.5的除尘技术概述》，广发证券

一、袋式除尘——工业除尘的主流技术

目前我国电除尘技术已达到应用成熟阶段，袋式除尘技术正处于快速发展时期，但是随着国家对工业烟气污染控制要求不断提高，电除尘技术已经不能完全满足要求，采用袋式除尘技术和电袋复合除尘替代电除尘技术已经成为主流。

袋式除尘作用机理：利用特种纤维制成滤袋，将含尘气体喷入滤袋中，用滤袋过滤和捕集粉尘，过滤效果取决于滤袋的质量。

袋式除尘器内部结构示意图

Source：三维丝招股书

二、高温滤料——袋式除尘的核心材料

滤袋

Source：三维丝招股书

袋式除尘器的过滤作用是通过滤料实现，可以通过配备耐常温（130℃以下）、耐高温（130℃以上）、耐腐蚀、拒水防油、防燃防爆、长寿命（2——4年）等不同性能的各种滤袋来实现不同的过滤效果，袋式除尘技术的变化与革新与滤料的变革也具有较强的相关性。

目前，国内外用于烟气治理的高温滤料纤维主要有PPS（聚苯硫醚）、Nomex（芳香族聚酰胺）、 P84（聚酰亚胺）、PTFE（聚四氟乙烯）、玻璃纤维及PSA（芳砜纶）纤维等，实际应用中往往采用多种纤维配合。制作工艺有针刺毡、表面覆膜、乳液浸渍等，能达到表面过滤、梯度过滤的效果，不仅提高了粉尘捕集能力，而且减少了压力损失，易于清灰，节约能耗。

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三、主要高温滤料介绍

1、聚苯硫醚（PPS）——目前应用最广的高温滤料

简介：聚苯硫醚纤维，具有稳定的化学性质、较高的熔点（285℃）和优异的耐热性，其阻燃性、耐化学药品性和稳定性也极其出众，主要用在市政废物焚烧炉、公用工程锅炉、燃煤锅炉、医院焚烧炉、热电联产锅炉上的脉冲袋滤器，是目前应用最广的高温滤料。

PPS纤维及PPS纤维滤袋

从全球来看 2012 年 PPS 主要运用在汽车领域，日本 PPS 的33%、欧洲 PPS 的 50%都消费在该领域。我国消费结构则以环保产业（过滤袋）为主，占比 30%左右，汽车零部件和电子电工产业紧接其后。

主要生产企业：

国内与PPS相关上市企业有三维丝、新和成、旭光高新。其中旭光高新为全球产能最大的 PPS 树脂生产商。

海外 PPS 生产集中在美国（康菲石油）、日本（东丽工业、吴羽化工、迪爱生、出光兴产、德国（拜耳集团），其中日本PPS产能产量均居世界第一。

2、聚酰亚胺纤维（P84）——耐温等级最高的除尘材料

简介：聚酰亚胺纤维，又称芳酰亚胺纤维，是有均苯四酸二酐和芳香族二胺聚合得到聚酰胺酸预聚体，再通过溶液纺丝而制得的高性能纤维。

聚酰亚胺纤维最早由奥地利兰精公司开发，商品名“P84”。该垄断性产品现隶属于德国赢创，多用在除尘袋之中，素有“黄金丝”称号。

聚酰亚胺纤维综合性能优异，具有耐温等级高、过滤性好、耐酸碱性等诸多优势，可用于水泥窑尾、垃圾焚烧、电厂等高温环境。

PI纤维及PI纤维滤袋

另外，对于聚酰亚胺纤维产品来说，其具有独特的纤维结构——不规则叶片状截面，比一般圆形截面增加了 80%的表面积，并带来两大优点：

1.增强了捕捉粉尘的能力；

2.不规则的纤维截面因其内应力大小不同，分布不均匀而使纤维自然卷曲，而使纤维具有较强的抱合缠结力。因此在玻纤复合针刺毡中加入聚酰亚胺纤维，即使风速增大，毡层也不容易脱落。

聚酰亚胺纤维截面图

主要生产企业：

国外：德国赢创；

国内：长春高琦（深圳惠程控股）和江苏奥神。

3、聚四氟乙烯纤维——抗腐蚀性能最佳的除尘材料

简介：聚四氟乙烯纤维，国内也称“氟纶”。最早由杜邦公司于 1953 年开发，1957年实现工业化生产。聚四氟乙烯纤维是以聚四氟乙烯为原料，经纺丝或制成薄膜后切割或原纤化而制得的一种合成纤维。目前聚四氟乙烯纤维的生产方法主要有四种，包括乳液纺丝法、糊料挤出纺丝。

聚四氟乙烯纤维继承了聚四氟乙烯化学稳定性好，使用温度范围广，耐大气老化，耐辐照，较低的渗透性等诸多优点，主要用作高温粉尘滤袋、耐强腐蚀性的过滤气体或液体的滤材、泵和阀的填料、密封带、自润滑轴承、制碱用全氟离子交换膜的增强材料以及火箭发射台的苫布等。

PTFE纤维及PTFE滤袋

聚四氟乙烯除尘滤袋有两种形式：一种是聚四氟乙烯纤维覆膜于其他滤料（聚苯硫醚纤维、 P84聚酰亚胺纤维、玻纤等）制成的基布上，另一种是覆膜和基布均采用聚四氟乙烯纤维，加工制成针刺毡。100%聚四氟乙烯纤维滤袋的性能更佳。尽管性能优越，但聚四氟乙烯纤维偏高的价格是制约其大范围推广的障碍。

主要生产企业：

国内仅有几家企业可以生产纯聚四氟乙烯滤料（主要有上海凌桥保设备厂有限公司，上海大宫新材料有限公司、浙江戈尔泰斯环保特材科技有限公司等）；国外则以兰精公司为主。

4、芳纶纤维——用途最为广泛的除尘材料

简介：芳纶纤维是一种高性能合成纤维，最早由杜邦公司开发，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸碱、重量轻、耐热阻燃等优良性能，应用领域广泛。目前市场上已实现商业化的芳纶品种包括间位芳纶和对位芳纶，以及少量的改性产品芳纶II和芳纶III等。

间位芳纶具有耐高温、阻燃、绝缘性能，主要应用于高温防护服、电绝缘和高温过滤领域。对位芳纶的应用则主要利用其高强高模特点，应用于个体防护、防弹装甲、力学橡胶制品、高强缆绳、石棉替代品。

Nomex纤维及Nomex纤维滤袋

高温除尘领域是间位芳纶最主要的消费市场。由于性价比与玻纤、PPS相比不占优势，芳纶纤维目前在高温过滤行业的占有率仅为 5%左右。较之其他纤维，芳纶纤维滤袋突出的性能是其在高温应用环境下极低的收缩率， 250°C 环境下使用1000 小时仍能保持 1%的收缩率。

主要生产企业：

国际：美国杜邦、日本帝人等

国内：泰和新材、圣欧集团等

5、芳砜纶简介

简介：芳砜纶属于对位芳纶系列，学名为聚苯砜对苯二甲酰胺纤维，它是一种在高分子主链上含有砜基（——SO2——）的芳香族聚酰胺纤维，为三元无规共聚物。

芳砜纶是制作袋式除尘器配套滤袋的优良材料，不仅耐热性良好，而且还具有优良的抗热氧老化的稳定性，热收缩小，能保持良好的尺寸稳定性以及良好的抗酸性能等，可在高温下长期使用，非常适用于耐高温滤料，价格相对P84、PPS、Nomex也较便宜。另外，芳砜纶的纤维摩擦系数小，用其制成的滤袋清灰容易；由于芳砜纶耐温较高，因此可与PTFE（固化温度260℃）热压粘合制成过滤效果好且稳定的覆膜滤料。

芳砜纶纤维滤袋

主要生产企业：

上海特安纶纤维

6、玻璃纤维——最经济的高温滤料材料

简介：玻璃纤维是一种传统的过滤材料，也是中、高温烟气除尘中应用最为广泛的滤料。玻璃纤维按玻璃成分不同，可分为 C（中碱）玻璃纤维过滤材料和E（无碱）玻璃纤维过滤材料两大类。

玻璃纤维及玻璃纤维滤袋

玻璃纤维耐高温性能突出，可以在260℃ （中碱） /280℃（无碱）的温度条件下长期工作。瞬间温度可达350℃。强度高、伸缩率小，它的抗拉强度比其他各种天然、合成纤维都要高，优良的耐腐蚀性能，能耐大部分酸（氢氟酸除外）的腐蚀。玻璃纤维表面光滑，过滤阻力小，有利于粉尘剥离。它不燃烧、不变形。经过不同表面处理剂处理的玻璃纤维，具有柔软、顺滑、疏水、抗结露和收缩率低等优点。玻璃纤维具有突出的尺寸稳定性，拉伸断裂强度高，耐腐蚀性强，表面光滑，憎水透气，容易清灰，化学稳定性好，因其价廉，当用户要求低时，除尘设备制造厂也有采用玻璃纤维做脉冲袋滤器的。

玻璃纤维主要生产企业：

国外：欧文斯科宁、JohnsManville、PPG

国内：中国巨石、中材科技（收购泰山玻纤）和云天化（控股重庆国际）

编辑：孔雪玲

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