Sac filtre en feutre à aiguille PTFE: Guide d'analyse et d'application pour les sacs de filtre haute performance

1. Présentation et principes techniques de PTFE Sac filtre en feutre à aiguille à l'aiguille

Le polytétrafluoroéthylène (PTFE) est un matériau polymère haute performance avec une structure moléculaire unique. La chaîne moléculaire PTFE se compose de la chaîne principale des atomes de carbone et des groupes latéraux d'atomes de fluor, formant une structure de polymère linéaire stable. Cette configuration moléculaire spéciale donne aux matériaux PTFE une gamme de propriétés de produit supérieures:

Stabilité chimique: le PTFE n'est presque pas érodé par des acides forts, des alcalis puissants et des solvants organiques, y compris des environnements chimiques extrêmes tels que Aqua Regia et l'acide hydrofluorique.

Stabilité thermique: peut être utilisée pendant longtemps dans la plage de température de -200 ℃ à 260 ℃, et la résistance à la température peut atteindre 300 ℃ en peu de temps

Caractéristiques de surface: une énergie de surface extrêmement faible (18,5 mn / m) en fait un excellent antiadhésif et hydrophobe

Performances électriques: excellentes performances diélectriques, résistivité de volume jusqu'à 10¹⁸ω · cm

Propriétés mécaniques: bonne résistance à l'usure et résistance à la fatigue de flexion, coefficient de frottement extrêmement faible

• La technologie de fabrication de Ptfe Needle Felt

Le sac filtre en feutre à aiguille PTFE est un matériau filtrant non tissé formé par une enchevêtrement des fibres PTFE les unes avec les autres via un processus de coup de poing à aiguille en trois dimensions. Le processus de fabrication comprend principalement les étapes clés suivantes:

Préparation des fibres: la résine PTFE est transformée en fibres continues avec un diamètre de 3-20 μm par un processus d'extrusion et d'étirement de la pâte.

Payage des maillages: utilisez la pose de flux d'air ou de maillage mécanique pour former la couche de maille de fibre

Renforcement de poinçonnage à l'aiguille: utilisez une aiguille barbelée pour pénétrer et enchevêtrer les fibres de haut en bas pour former une structure tridimensionnelle tridimensionnelle

Traitement de réglage de la chaleur: Roulement chaud ou traitement à l'air chaud à une température légèrement inférieure au point de fusion de PTFE pour améliorer la stabilité dimensionnelle

Traitement de surface: effectuer des processus post-organisation tels que la combustion, le calendrier, le revêtement ou le composite de films en fonction des exigences de l'application

Ce processus de fabrication unique permet à Ptfe Needle Felt d'avoir une porosité élevée (70 à 85%) et une distribution de taille de pores contrôlable, permettant des performances de filtration élevée et à faible résistance.

• Comparaison entre le feutre à aiguille PTFE et le matériau filtrant traditionnel

Par rapport au polyester traditionnel, à l'acrylique, au PPS et à d'autres matériaux filtrants, PTFE Needle Felt présente des avantages évidents dans les dimensions de performance multiples:

Indicateurs de performance	Ptfe Needle Felt	Matériau de filtre en polyester	Matériau filtrant PPS	Fibre de verre
Température d'utilisation continue	260 ℃	130 ℃	190 ℃	280 ℃
Résistance aux acides	Excellent	Modéré	Bien	Pauvre
Résistance aux alcalins	Excellent	Bien	Pauvre	Extrêmement pauvre
Résistance à l'abrasion	Excellent	Bien	Modéré	Pauvre
Durée de vie	3-5 ans	1-2 ans	2-3 ans	6-12 mois
Précision de filtration	0,1 à 10 μm	5-30 μm	3-15 μm	1 à 5 μm

2. Avantages et caractéristiques de performance des sacs de filtre en feutre à aiguille PTFE

Excellente résistance à la corrosion chimique

L'avantage des sacs de filtre en feutre à aiguille PTFE est sa stabilité chimique. Étant donné que l'énergie de liaison de la liaison carbone-fluorine dans la molécule PTFE est aussi élevée que 485kj / mol, et que l'effet d'obstacle stérique de l'atome de fluor forme une "protection de blindage" pour la chaîne de carbone, il peut résister à presque tous les milieux chimiques rencontrés dans des environnements industriels:

Environnement de corrosion acide: Peut résister à de forts acides tels que l'acide sulfurique concentré (98%), l'acide nitrique (68%), l'acide chlorhydrique (37%) et l'acide hydrofluorique (40%)

Environnement de corrosion alcaline: résistant à de fortes solutions alcalines telles que l'hydroxyde de sodium (50%) et l'hydroxyde de potassium

Solvants organiques: complètement inerte aux solvants organiques tels que le benzène, l'acétone et le tétrachlorure de carbone

Environnement oxydant: peut résister à l'érosion de forts oxydants tels que l'ozone et le peroxyde d'hydrogène

Cette caractéristique fait des sacs de filtre PTFE un choix irremplaçable dans des occasions de traitement des gaz de combustion hautement corrosives telles que l'industrie chimique, l'électroples et le décapage.

Excellente stabilité thermique

Les sacs de filtre en feutre à aiguille PTFE ont une large plage de température de fonctionnement et peuvent répondre à divers besoins de filtration de gaz de combustion à haute température:

Résistance à la température à long terme: peut être utilisé en continu dans la plage de -200 ℃ à 260 ℃

Température de pointe à court terme: peut résister à un choc à haute température instantané de 300 ℃

Taux de rétrécissement thermique: Taux de retrait thermique <1% à 260 ℃, excellente stabilité dimensionnelle

Résistance au vieillissement thermique: taux de rétention de résistance> 90% après avoir vieilli pendant 1000 heures à 200 ℃

Cette stabilité thermique le rend particulièrement adapté aux systèmes de purification des gaz de combustion à haute température tels que le frittage en acier, les fours à ciment et l'incinération des ordures, évitant la déformation ou la défaillance des sacs de filtre causés par les fluctuations de la température.

Excellentes performances de filtration

Les sacs de filtre en feutre à l'aiguille PTFE réalisent une capture efficace des particules par la structure des fibres contrôlées avec précision et les caractéristiques de surface:

Mécanisme de filtration de surface: après traitement de surface, une membrane microporeuse peut être formée à la surface du matériau filtrant pour obtenir une filtration de surface

Performances de nettoyage: L'énergie de surface extrêmement faible rend la poussière facile à décoller et maintient une faible résistance résiduelle

Perméabilité de l'air: la perméabilité de l'air initiale est maintenue dans une plage raisonnable de 8 à 15 cm³ / (cm² · s)

Les données d'ingénierie réelles montrent que le système d'élimination de la poussière utilisant des sacs de filtre en feutre à aiguille PTFE peut contrôler de manière stable la concentration de poussière de sortie dans la plage standard pour répondre aux exigences d'émission.

Longue durée de vie

La durabilité des sacs de filtre en feutre à aiguille PTFE est nettement meilleure que les autres types de matériaux filtrants-

Résistance à l'abrasion: le test d'usure du taber montre que sa résistance à l'usure est 3 à 5 fois celle des matériaux filtrants conventionnels

Anti-hydrolyse: Excellent taux de rétention de résistance sous des températures élevées et un environnement d'humidité élevé

Résistance à la fatigue: peut résister à plus de 5 millions de cycles de nettoyage d'impulsions

Anti-condensation: la surface hydrophobe peut empêcher le problème du durcissement causé par la condensation de la vapeur d'eau

3. Champs d'application du sac de filtre en feutre à aiguille PTFE

• Application de l'industrie de l'énergie

Dans le système de purification des gaz de combustion des centrales électriques au charbon, les sacs de filtre en feutre à l'aiguille PTFE présentent des avantages uniques:

Faire face à une combustion élevée du charbon de soufre: tolérer la corrosion des gaz acides tels que So₂ et So₃

S'adapter à la dénitrification du SCR: résister à la corrosion d'ammonium causée par une évasion de l'ammoniac

Contrôle des émissions de mercure: peut être utilisé comme milieu de capture après injection de carbone activée

Transformation des émissions ultra-bas: Rencontrez la limite d'émission des particules de <10 mg / m³

Le cas d'application d'un collecteur de poussière composite de sac électrique de 1000 mW montre qu'après trois ans de fonctionnement, la résistance du sac de filtre PTFE reste inférieure à 800pa et la concentration d'émission est stable à environ 3 mg / m³.

• Industrie de la métallurgie du fer et de l'acier

Les gaz de combustion contenant des poussières à haute température et à haute humidité générés par des têtes de frittage, des convertisseurs, des fours électriques et d'autres processus pendant le processus de production d'acier pose de graves défis au matériau filtrant:

Élimination de la poussière de la tête de la machine de frittage: La température du traitement est de 80 à 150 ℃, contenant des gaz corrosifs tels que SO₂, HF, etc.

Purification des gaz du convertisseur: environnement réductible qui résiste à des températures élevées supérieures à 200 ℃

Finale roulante à chaud: capture les particules abrasives telles que les feuilles d'oxyde de fer

Élimination de la poussière sèche à gaz du haut fourne

La pratique d'une grande entreprise conjointe en acier montre qu'après avoir utilisé des sacs filtrants composites en tissu de base PTFE, la durée de vie sera prolongée des 18 mois d'origine à plus de 48 mois.

• Application de l'industrie chimique

Le gaz de combustion complexe généré pendant la production chimique nécessite des matériaux filtrants de matériaux spéciaux:

Production d'acide sulfurique: Traitement du gaz de four à température contenant SO₂ et SO₃

Production de dioxyde de titane: résistance à la corrosion combinée de l'acide sulfurique concentré et du chlore

Production de pesticides: filtrage des gaz d'échappement des gaz d'échappement contenant des solvants organiques et des milieux corrosifs

Fluorine Chemicals: La seule option de matériau filtrant qui peut résister à la corrosion de gaz HF

Dans un système d'élimination après la poussière de convertisseur avec une sortie annuelle de 300 000 tonnes d'acide sulfurique, le sac de filtre PTFE n'a pas été corrodé et endommagé pendant cinq années consécutives et la résistance du système reste stable.

• Génération d'énergie d'incinération des déchets

La composition des gaz de combustion générée par l'incinération des déchets domestiques urbains est complexe et modifiable:

Gaz acides: composants corrosifs tels que HCl, SOX, NOx, etc.

Métaux lourds: vapeurs en métal toxique telles que PB, CD, HG

Dioxine: une filtration très efficace est nécessaire pour éviter la resynthèse

Changement d'humidité: traiter la fumée humide avec une teneur en humidité de plus de 30%

Les données de fonctionnement d'une usine d'incinération des déchets à Shanghai montrent que les sacs filtrants revêtus de PTFE peuvent contrôler la concentration d'émission de dioxine inférieure à 0,05ng TEQ / m³, qui est beaucoup plus stricte que la limite standard nationale.

• Application de l'industrie du ciment

Traitement à haute température et à haute concentration dans diverses liaisons de processus de production de ciment:

Tête de four et queue de four: traiter les gaz de combustion à haute température au-dessus de 300 ℃

Système de moulin à charbon: Filtration de haute précision sous les exigences résistantes à l'explosion

Préparation des matières premières: Capture de concentration élevée de poussière de matières premières

Broyage du ciment: contrôle des émissions des particules de ciment ultrafines

Le collecteur de poussière de sac de tête de fein de ciment à l'aide de sacs de filtre en feutre à l'aiguille PTFE peut être maintenu de manière stable en dessous de 10 mg / m³, et la résistance à l'équipement est <1000pa.

4. Lignes directrices pour l'utilisation et l'entretien des sacs de filtre en feutre à aiguille PTFE

Points clés pour la sélection des sacs de filtre

Les paramètres clés suivants sont nécessaires à considérer lors du choix d'un sac de filtre en feutre à aiguille PTFE approprié:

Sélection de poids de gramme: 450-550 g / m² est utilisé de manière conventionnelle et peut être augmentée à 600-800g / m² dans des situations de grande abrasion

Contrôle d'épaisseur: généralement 1,8-2,5 mm, trop d'épaisseur affectera la respirabilité

Traitement de surface: différentes méthodes de traitement telles que la norme, le rinçage, le calendrier et le revêtement

Configuration du tissu de base: tissu de base PTFE ou structure composite avec d'autres fibres résistantes à haute température

Processus de couture: sélection de fils (PTFE ou suture PPS), contrôle de la distance à l'aiguille (8-12 points / pouce)

Précautions d'installation

L'installation correcte est cruciale pour assurer les performances du sac de filtre:

Traitement de prétention: appliquez une tension appropriée pendant l'installation (généralement 15-25n / bar)

Réglage du centrage: assurez-vous que le sac de filtre est concentrique avec l'os de la cage, avec une déviation de <5 mm

Inspection d'étanchéité: la surface de contact entre le panneau de fleur et la bouche du sac doit être scellée à 100%

Mesures anti-usages: La surface osseuse de la cage est lisse et sans parrie, et la couche de protection par pulvérisation si nécessaire

Ordre d'installation: Suivez le principe de "de l'intérieur à l'extérieur, du bas en haut"

Contrôle des paramètres d'exécution

Les paramètres de fonctionnement optimisés peuvent prolonger la durée de vie du sac de filtre:

Contrôle de la température: essayez de le contrôler en dessous de 200 ℃ pour éviter de dépasser la température limite de 260 ℃.

Gestion de l'humidité: opération à 15-20 ℃ au-dessus de la température du point de rosée du gaz de combustion

Filtration Viette du vent: il est recommandé de maintenir une vitesse de vent de filtrage nette de 0,8 à 1,2 m / min

Résistance au nettoyage: pression d'impulsion 0,2-0,4 MPa, réglage d'optimisation du cycle de nettoyage

Surveillance de la différence de pression: Pendant le fonctionnement normal, la différence de pression doit être contrôlée entre 800-1200pa.

Points clés de l'entretien quotidien

La maintenance du système est très importante pour garantir des performances à long terme:

Inspection régulière: vérifiez la fixation et l'état de surface du sac de filtre chaque mois

Surveillance de la résistance: enregistrez la tendance de la résistance du système et détectez des anomalies en temps opportun

Détection de rupture de sacs: Utilisation de la technologie de détection de poudre fluorescente ou de surveillance en ligne

Gestion des pièces de rechange: Maintenez un taux de produit de 5 à 10% et stockez-le dans le même lot

Analyse des défauts: établir des fichiers d'analyse de défaillance des sacs de filtre et améliorer les stratégies opérationnelles

Questions et solutions fréquemment posées

Problèmes et contre-mesures courants dans l'utilisation des sacs filtrants en feutre à aiguille PTFE:

Phénomène de problème	Cause possible	Solution
Dommages précoces du sac filtrant	Burrs sur le cadre de cage, installation incorrecte	Vérifiez la fin du cadre de cage, installation standard
La résistance augmente trop vite	Nettoyage insuffisant, sac à coller	Optimiser les paramètres de nettoyage, vérifier le point de rosée des gaz de combustion
Concentration d'émissions élevées	Sac à filtre cassé, panne de phoque	Détection de fluorescence, remplacer le sac de filtre endommagé
Usure sur le bas du sac filtre	Distribution de flux d'air inégal	Ajustez le dispositif de diversion et vérifiez la trémie de cendres pour le déchargement des cendres
Fragilisation globale du sac filtre	Opération à long terme sur-température	Contrôler strictement la température des gaz de combustion

5. Tendances de développement durable

La direction de développement vert du sac de filtre en feutre PTFE à l'aiguille:

Recyclage: établir un système de recyclage de matériaux PTFE pour les sacs de filtre utilisés

Économie d'énergie et réduction de la consommation: développer une structure de filtre à résistance plus faible pour réduire la consommation d'énergie du système

Conception à longue durée de vie: prolongez la durée de vie grâce à la modification des matériaux et réduisez la production de déchets solides

Production propre: optimiser les processus de fabrication pour réduire la consommation d'énergie et les émissions de déchets

Évaluation complète du cycle de vie: établir un système d'évaluation environnementale complet, des matières premières aux déchets