钢铁行业是工业领域造成大气环境污染的主要排放源之一，如何实现钢铁行业生产工艺超净排放成为钢铁行业急需解决的问题。袋式除尘技术作为除尘领域除尘效率高、结构简单、运行投资低的烟气净化技术，在钢铁行业生产工艺除尘中得到了广泛的应用。而滤料是决定除尘器净化效果的主要部件。
本文主要针对钢铁行业生产工艺除尘超净排放用滤料特性进行试验，进行的主要研究工作如下：
（1）对钢铁行业常用滤料进行可靠性测试研究。参照国家和行业标准对钢铁行业现有的涤纶毡、涤纶机织布、抗静电和耐高温4类18种滤料进行了力学性能、耐温性能、耐腐蚀性能的测试研究。结果表明：涤纶毡滤料和抗静电滤料断裂强力都高于1200N是强力针刺毡，而一般涤纶机织布滤料强力高于涤纶毡滤料。滤料的耐温性能和耐腐蚀性能主要取决于材质本身，一般涤纶滤料应该在温度低于120℃的环境中使用；涤纶滤料和抗静电滤料在20％以上的碱性浓度下容易被腐蚀。
（2）对钢铁行业常用滤料进行过滤性能测试研究。通过对钢铁行业现有的4类18种袋式除尘滤料和2种塑烧板滤料进行孔径、过滤效率和容尘阻力的测试研究。结果表明：覆膜滤料平均孔径在4以下，而且孔径分布集中；未覆膜滤料平均孔径在20以上，孔径分布呈正态分布。普通滤料孔径大小排列为：水刺滤料＜针刺滤料≈机织布滤料。覆膜滤料在过滤微细粉尘时分级效率要远好于普通的未覆膜滤料。覆膜涤纶针刺毡由于表面覆膜后透气性较差，但是设备运行阻力相对稳定。
（3）对钢铁行业常用滤料的过滤性能进行进一步深入分析。在过滤效率和过滤阻力两个过滤参数基础上，综合考虑表征滤料表层阻隔颗粒物穿透能力的平均孔径和滤料织物构造均一性的透气率CV值进行灰色关联分析对比。结果表明：覆膜滤料的过滤性能最佳。与普通滤料的过滤性能对比可知，水刺滤料的过滤性能最好，其次是针刺毡滤料，机织布滤料最差，其中208绒布和120g复合网格无纺布两种滤料的性能与其他滤料相比，过滤性能差得较多。
（4）对钢铁行业石灰窑焙烧窑尾不同服役时间的覆膜玻纤机织布滤料的使用寿命和除尘效率情况进行跟踪测试研究。通过连续测试一台除尘器上从服役1个月到18个月的滤料的透气性、力学性能和过滤效率等参数进行比较分析。结果表明：滤料的经纬向断裂强力都是随着滤料使用时间的增加基本呈现先增加后下降的趋势。所有滤料在颗粒物尺度为0.23~10.0下的过滤效率在75%以上，高于钢铁行业使用的一般滤料的过滤效率。
（5）对钢铁行业实际使用滤料进行采样，用红外光谱仪IR和示差扫描量热法 DSC分析对滤料的成分构成进行测试研究。将测试滤料进行剥离，获得基布、面层和表面覆膜等结构，红外光谱分析和DSC曲线分析两种方法相互验证，可以确保检测滤料材质成分时获得准确的检测结果。
本文针对滤料抗破坏的可靠性和不同织物构造的过滤性能进行了大量测试研究，这在对钢铁行业袋式除尘用滤料应用提供了重要的参考依据。在保证可靠性的前提下，覆膜滤料的过滤性能最好，适合在钢铁行业实现超净排放的工艺场合中使用。但是实现钢铁行业生产工艺超净排放不能只从滤料本身考虑，还要结合滤料形成滤袋产品以及除尘器结构等方面进行优化改进。
- 作 者：
- 李清
- 学科专业：
- 建筑与土木工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 东华大学
- 导师姓名：
- 沈恒根
- 学位年度：
- 2016
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
