在環(huán)境工程中通常把溫度超過130°C的煙氣稱為高溫?zé)煔猓涯蜏爻^130t的濾料稱為 髙溫濾料。本節(jié)介紹的高溫脈沖袋式除塵器特指耐溫超過300t的脈沖袋式除塵器。

高溫脈沖袋式除塵器有許多優(yōu)點(diǎn)：可減少過濾前冷卻氣體的設(shè)備投資和運(yùn)用費(fèi)用,減少用 于降溫的稀釋氣流凈化；可避免結(jié)露引起的設(shè)備腐蝕；減少維護(hù)費(fèi)和延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命；處理 過程簡(jiǎn)單；減少投資、安裝、維護(hù)費(fèi)用和便于回收有價(jià)值物料。能用于高溫?zé)煔膺^濾的纖維過 濾材料主要有金屬纖維、石墨纖維和陶瓷纖維。

高溫脈沖袋式除塵器濾料

設(shè)計(jì)高溫脈沖袋式除塵器要解決四個(gè)方面問題，即結(jié)構(gòu)問題、淸灰問題、濾料問題和密封 問題。其中主要是濾料問題。

1.金屬纖維濾料

(1)技術(shù)通用性金屬纖維一般為多晶結(jié)構(gòu)，但鎢絲為單晶所構(gòu)成。因組成的材料不同， 物化性能有所差異。金屬纖維一般具有耐高溫、較高的強(qiáng)度和良好的導(dǎo)電性能。不銹鋼絲可以 混紡在紡織品中以消除靜電，用不銹鋼絲織成過濾布，燒結(jié)金屑纖維氈可用作氣體的過濾 材料。

燒結(jié)不銹鋼絲金屬纖維是在溫度550?600*0下燒結(jié)而成為半剛性的過濾單元?能承受近 600C的髙溫。不銹鋼纖維很長(zhǎng)，直徑1?30Mm。纖維隨機(jī)排列形成一定厚度的過濾層。它有 很高的孔隙率、較低的阻力和很高的容塵負(fù)荷。其性價(jià)比優(yōu)于紡織和無(wú)紡不銹鋼纖維濾料。

(2)制造方法金屬纖維可用線材拉伸法、熔紡法、粉末冶金法、薄膜切割法等多種方法 來(lái)生產(chǎn)。線材拉伸法是傳統(tǒng)的方法，各種金屬纖維幾乎都可以用此種方法生產(chǎn)。這種方法是 用線材為原料直接進(jìn)行拉伸，得到纖維。但生產(chǎn)直徑小于100pm或更細(xì)的纖維時(shí)，由于生產(chǎn) 成本的提高和線材斷裂等問題，此法受到限制，如要生產(chǎn)直徑為10pm或更細(xì)的金屬纖維時(shí)， 則將核心線材裝進(jìn)護(hù)套或基體之中，護(hù)套和基體是一種具有延伸性的材料，用拉伸法將整個(gè)絲 條拉延到預(yù)定的橫截面，再將護(hù)套或基體材料用侵蝕劑除掉。熔紡法是先將金屬加熱熔融，然 后將熔體從成形模中噴射出來(lái)，施以氣體的壓力或離心力以加快成形的速度，使金屬纖維維持 足夠的長(zhǎng)度。粉末冶金法用于那些熔點(diǎn)很高的難熔金屬，先將這種金屬加工成粉末，然后使用 某種黏合劑，在高溫下通過適當(dāng)?shù)膲耗D壓，再進(jìn)一步壓實(shí)或燒結(jié)成纖維。

2.陶瓷纖維濾料

(1)技術(shù)性能陶瓷纖維技術(shù)性能如表6-7所列。

早期的硅鋁陶瓷纖維同傳統(tǒng)的紡織和無(wú)紡纖維一樣做成濾料。20世紀(jì)70年代研制出陶瓷 紡織纖維，纖維成分含鋁、硼和硅。' 經(jīng)過近30年的不斷改進(jìn)，其新一代陶瓷紡織纖維濾袋可 承受近800X：的髙溫。目前，陶瓷紡織纖維濾袋已在許多髙溫?zé)煔鈨艋惺褂谩１M管陶瓷紡織 纖維濾袋在性能上有很大改進(jìn)，但這種陶瓷濾料的大問題是纖維很脆，易斷。

(2)制造方法如下

①化學(xué)氣相反應(yīng)（CVR)法。它是以B203為原料，經(jīng)熔紡制成B203纖維，再于較低濃 度氨氣中加熱，使^03與氨氣反應(yīng)生成硼氨中間化合物，再將這種晶型不穩(wěn)定的纖維在張力 下進(jìn)一步在氨氣或氨與氮的混合氣體中加熱至1800TC,使之轉(zhuǎn)化為BN纖維，其強(qiáng)度可高達(dá) 2. IGPa,模量 345GPa。

②化學(xué)氣相沉積（CVD)法。即將鎢芯硼纖維氮化而成，首先將硼纖維加熱至560t進(jìn) 行氧化，再將氧化纖維置于氨中加熱至1000?1400X：,反應(yīng)約6h即可制得BN纖維。

③有機(jī)前軀體法。由聚硼氮烷熔融紡絲制成纖維后，進(jìn)行交聯(lián)，生產(chǎn)不熔化的纖維，再 經(jīng)裂解制成纖維。

Si3N4纖維有兩種制法：①以氣硅烷和六甲基二硅氮烷為起始原料，先合成穩(wěn)定的氫化聚 硅氮烷，經(jīng)熔融紡絲制成纖維，再經(jīng)不熔化和燒制而得Si3N4纖維；②以吡啶和二氣硅烷為原 料，在惰性氣體保護(hù)下反應(yīng)生成白色的固體加成物，再在氮?dú)庵羞M(jìn)行氨解得到全氫聚硅氮烷， 再于烴類有機(jī)溶劑中溶解配制成紡絲溶液，經(jīng)干法紡絲制成纖維，然后在惰性氣體或氨氣中于 1100?12001溫度下進(jìn)行熱處理而得氮化硅纖維。

SiBN3C纖維也是采用聚合前軀體法生產(chǎn)的，是新的陶瓷纖維，起始原料為聚硅氮烷， 經(jīng)熔融紡絲、交聯(lián)、不熔化和裂解后而得纖維產(chǎn)品。

SiC)2纖維主要是通過與制備高硅氧玻璃纖維一樣的工藝制得的，先制成玻璃料塊，再進(jìn) 行二次熔化，用鈾金坩堝拉絲爐迸行熔融紡絲，溫度約1150X：,得到纖維或進(jìn)一步加工成織 物等成品后用熱鹽酸處理，除掉B203HNa20成分，再燒結(jié)使纖維中Si02的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到 95%?100%,另外，還有以Si02為原料，配置成高黏度的溶膠后進(jìn)行紡絲，得到前軀體纖維，再加熱至lOOOt,便可制得純度為99. 999%的石英纖維。此外，還可用石英棒或管用氫 氧焰熔融拉成粗纖維，再以恒定速度通過氫氧焰或煤氣火焰高速拉成直徑為4?l(Vm的連續(xù) 纖維，Si02含量為99.9%,

3.玄武巖纖維濾料

玄武巖濾料主要由Si02、A1203、Fe203, CaO、MgO、K20、Ti02等多種氧化物陶瓷成 分組成。

(1)技術(shù)性能玄武巖纖維的密度2.65g/Cm3,拉伸長(zhǎng)度4100?45000MPa，研制強(qiáng)度可 達(dá)4840MPa,模童為225GPa,皆優(yōu)于E-玻纖和S?玻纖，軟化點(diǎn)9601：,高使用溫度為 900X：,在70X；的溫水中其強(qiáng)度可保持1200h，而一般玻纖只有200h，伸長(zhǎng)率為3.1%，單絲 直徑為7?17Mm，熱導(dǎo)率為0.031?0.038W/(m ? K),燒結(jié)溫度1050*C，在400"C下的強(qiáng)度 保持率為82%,電阻率為lX10l2fl ? cm,介電損耗角正切（在1MHz頻率下）為0.005，比 E-玻纖低50%，耐熱介電性能極好，耐酸、減性也比玻纖好，隔熱、隔音性能也好，對(duì)電磁 波可反射或吸收，屏蔽性好。與樹脂復(fù)合時(shí)，其黏合強(qiáng)度比玻璃纖維和碳纖維高，可以碳纖維 制成混雜復(fù)合材料，使其抗拉強(qiáng)度、模蛩和其他性能都得到明顯提高。其耐髙溫、抗燃性優(yōu) 良，過濾凈化特性突出。玄武巖針刺氈性能如表6-8所示。

(2)制造方法首先將玄武巖礦石破碎至50imn大小，然后將它投入專用的池窯中，在 1450?1500"C溫度下熔融，再將熔體導(dǎo)人熔融槽并用鉑銠噴絲板紡成直徑9?15Mm、長(zhǎng)度無(wú) 限的玄武巖連續(xù)長(zhǎng)絲，每次可制成200?400條細(xì)絲，冷卻后在細(xì)絲上涂覆油劑，以保持其柔 軟性，然后將該長(zhǎng)絲繞在收絲機(jī)上，擺紗并制成所要求線密度的絲束，干燥后經(jīng)質(zhì)檢、包裝而 得連續(xù)長(zhǎng)絲產(chǎn)品。若要生產(chǎn)短切纖維，則將絲束切斷成所需長(zhǎng)度的短纖成品。此外，還可通過 熔噴法生產(chǎn)超細(xì)的玄武巖非織造布。