현재 산업 오염은 중국에서 PM2.5의 가장 큰 원인이며 시멘트 제조, 석탄 화력 발전소 및 철강 야금이 산업 오염 원인 중 3대 원인입니다. 따라서 PM2.5 관리에서 산업용 필터링을 무시할 수 없습니다.

PM2.5의 출처

( 출처: IPE )

그러나 산업용 연기는 뜨겁고 종종 산성 및 알칼리성 가스를 포함하기 때문에 산업용 필터링에 사용되는 기술 및 재료에 대한 높은 요구 사항이 필요하기 때문에 산업용 필터링은 쉬운 작업이 아닙니다. 현재 산업용 먼지 제거에는 전기 집진기와 백형 집진기의 두 가지 주요 기술이 있습니다. 이 두 가지를 바탕으로 전기가방 복합집진기가 도출된다.

세 가지 집진기 기술의 경제성 비교

백 필터 - 산업용 먼지 제어를 위한 주류 기술: 현재 중국의 전기 집진기 기술은 성숙한 응용 단계에 도달했으며 백 필터 기술은 급속한 발전 기간에 있습니다. 그러나 산업 연도 가스 오염을 제어하기 위한 국가 요구 사항이 계속 개선됨에 따라 전기 집진기 기술만으로는 요구 사항을 완전히 충족할 수 없습니다. 전기 집진기 기술을 대체하는 백 필터 기술 및 정전 백 복합 집진기의 사용이 주류가 되었습니다.

백 필터의 메커니즘: 필터 백을 만드는 데 특수 섬유가 사용되며 먼지가 많은 가스가 백에 주입되어 먼지가 여과되고 포획됩니다. 필터링 효과는 필터 백의 품질에 따라 다릅니다.

백 필터의 구조

(출처: Hitachi Plant Construction, Ltd. 56 )

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고온 Filter Material - Bag Filter의 핵심 소재

백 필터의 필터링 효과는 필터링 재료를 통해 달성됩니다. 상온(<130℃)에 대한 내성, 고온(>130℃)에 대한 내성, 내식성, 발수 및 발유, 화재 및 폭발과 같은 다른 특성을 가진 다양한 유형의 필터 백을 장착하여 다른 여과 효과를 얻을 수 있습니다. 방지 및 긴 사용 수명(2-4년). 백 필터 기술의 변화와 혁신은 필터 재료의 변형과 밀접한 관련이 있습니다.

현재 국내외 배연가스 처리에 사용되는 주요 고온 필터 섬유는 PPS(polyphenylene sulfide), Nomex(aromatic polyamide), P84(polyimide), PTFE(polytetrafluoroethylene), 유리섬유, PSA(polyphenylene sulfone) 섬유 등이 있다. . 실제 응용 분야에서는 여러 섬유를 조합하여 사용하는 경우가 많습니다. 생산 공정에는 니들 펀칭, 표면 코팅, 에멀젼 함침 등이 포함되며 표면 여과 및 구배 여과 효과를 얻을 수 있습니다. 이것은 집진 효율을 향상시킬 뿐만 아니라 압력 손실을 줄이고 먼지 청소를 용이하게 하며 에너지 소비를 절약합니다.

주요 고온 여과재 소개

1. Polyphenylene Sulfide ( PPS ) - 가장 널리 사용되는 고온 필터 재료

안정된 화학적 성질, 높은 융점(285°C) 및 우수한 내열성을 가진 폴리페닐렌 설파이드 섬유. 또한 우수한 난연성, 내약품성 및 안정성을 나타냅니다. 주로 도시폐기물 소각로, 유틸리티 보일러, 석탄보일러, 병원 소각로, 열병합발전 보일러의 펄스 백 필터에 사용됩니다. PPS는 가장 널리 사용되는 고온 필터 재료입니다.

PPS 섬유 및 PPS 필터 백

글로벌 관점에서 2012년 PPS는 주로 자동차 분야에서 사용되었으며 일본에서 33%, 유럽에서 50%가 소비되었습니다. 중국의 소비 구조는 주로 환경 보호 산업(필터백)에 집중되어 약 30%를 차지하며 자동차 부품 및 전자/전기 산업이 그 뒤를 따릅니다.

2. Polyimide Fiber ( P84 ) - 최고의 내열성 먼지 제거 소재

방향족 폴리이미드 섬유로도 알려진 폴리이미드 섬유는 피로멜리트산 이무수물과 방향족 디아민을 중합하여 폴리아미드산 프리폴리머를 형성한 후 용액 방사하여 얻은 고성능 섬유입니다.

원래 오스트리아의 Lenzing AG에서 개발한 폴리이미드 섬유는 상업적으로 "P84"로 알려져 있습니다. 이 독점 제품은 현재 독일의 Evonik Industries가 소유하고 있으며 주로 먼지 제거 백에 사용되어 "Golden Silk"라는 별명을 얻었습니다.

P84 섬유 P84 필터 백

폴리이미드 섬유는 고온 저항, 우수한 여과 성능, 산 및 알칼리 물질에 대한 저항성을 포함하여 우수한 종합 특성을 가지고 있습니다. 시멘트 킬른 테일, 폐기물 소각장, 발전소 등 고온 환경에서 사용할 수 있습니다.

또한, 폴리이미드 섬유 제품은 불규칙한 잎 모양의 단면이 규칙적인 원형 단면에 비해 표면적이 80% 증가하는 독특한 섬유 구조를 가지고 있습니다. 이는 두 가지 주요 이점을 제공합니다.

- 향상된 먼지 포집 기능;

- 불규칙한 섬유단면은 내부응력의 차이 와 분포불균일로 인해 자연스럽게 컬링되어 강한 얽힘력을 제공합니다. 따라서 유리 섬유 복합 니들 펀치 펠트에 폴리이미드 섬유를 추가하면 더 높은 풍속에서도 펠트 층이 쉽게 벗겨지는 것을 방지할 수 있습니다.

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3. Polytetrafluoroethylene ( PTFE ) Fiber - 내부식성이 가장 우수한 제진재

중국에서 "PTFE" 또는 "불소 섬유"라고도 하는 폴리테트라플루오로에틸렌 섬유. 1953년 듀폰에서 처음 개발해 1957년 공업생산을 이뤘다. 폴리테트라플루오로에틸렌 섬유는 폴리테트라플루오로에틸렌 원료를 방사나 필름 생산을 거쳐 절단이나 단섬유 가공을 거쳐 만든 합성섬유다. 현재 폴리테트라플루오로에틸렌 섬유에는 에멀젼 방사 및 페이스트 압출 방사를 포함한 4가지 주요 생산 방법이 있습니다.

PTFE 섬유 PTFE 필터 백

폴리테트라플루오로에틸렌 섬유는 우수한 화학적 안정성, 광범위한 작동 온도, 대기 노화에 대한 저항성, 내방사선성 및 낮은 투과성과 같은 폴리테트라플루오로에틸렌의 많은 장점을 계승합니다. 주로 고온 먼지 필터 백, 강한 부식성 가스 또는 액체에 강한 필터 매체, 펌프 및 밸브 용 필러 재료, 밀봉 테이프, 자체 윤활 베어링, 알칼리성 완전 불화물 이온 교환 막용 보강재 및 로켓으로 사용됩니다. 타워 커버를 발사하십시오.

폴리테트라플루오로에틸렌 먼지 필터 백에는 두 가지 형태가 있습니다. 하나는 폴리테트라플루오로에틸렌 섬유가 다른 필터 재료(예: PPS 섬유, P84 폴리이미드 섬유, 유리 섬유 등)에 코팅되어 기본 천을 형성하는 것이고 다른 하나는 두 가지 형태가 모두 있는 것입니다 . 코팅 및 베이스 천은 폴리테트라플루오로에틸렌 섬유로 만들어지며 니들 펀칭 펠트로 가공됩니다. 100% 폴리테트라플루오로에틸렌 섬유 필터 백의 성능이 우수합니다. 우수한 성능에도 불구하고 상대적으로 높은 가격의 폴리테트라플루오로에틸렌 섬유는 널리 보급되는 데 장애가 됩니다 .

4. N omex Fiber - 가장 널리 사용되는 먼지제거재

Nome x ( Aramid) 섬유는 처음에 DuPont에서 개발한 고성능 합성 섬유입니다. 고강도, 고탄성률, 고온 저항성, 내산성 및 내알칼리성, 경량성, 내열성 등의 우수한 특성을 가지고 있습니다 . 다양한 분야에서 폭넓게 응용할 수 있습니다 . 현재 상업적으로 이용 가능한 아라미드 품종에는 메타-아라미드 및 파라-아라미드뿐만 아니라 아라미드 II 및 아라미드 III와 같은 소량의 변형된 제품이 포함됩니다.

NOMEX 섬유 NO MEX 필터 백

메타-아라미드는 고온 저항성, 난연성 및 절연 성능을 나타냅니다. 주로 고온 보호 복, 전기 절연 및 고온 여과에 사용됩니다. 반면에 파라-아라미드는 개인 보호, 방탄 갑옷, 기계 고무 제품, 고강도 로프 및 석면 대체물에 고강도 및 모듈러스 특성 때문에 주로 사용됩니다.

고온 먼지 제거 분야는 메타 아라미드의 주요 소비 시장입니다. 그러나 유리섬유나 PPS에 비해 가성비가 좋아서 고온여과 산업에서 아라미드 섬유의 시장점유율은 5% 내외에 불과하다. 고온 응용 분야에서 아라미드 섬유 필터 백의 뛰어난 특징 중 하나는 매우 낮은 수축률로 250°C에서 1000시간 사용 후에도 1%의 수축률을 유지합니다 .

5. 폴리아릴설폰 섬유(PES) 소개

폴리아릴설폰 섬유는 과학적으로 폴리페닐설폰 디페닐아민 섬유로 알려진 파라-아라미드 계열 에 속합니다 . 이는 폴리머 백본에 설폰 그룹(-SO2-)이 있는 방향족 폴리아미드 섬유로, 삼량체를 만듭니다.

PES 필터 백

폴리아릴설폰 섬유는 백하우스 집진기용 필터 백 제조에 탁월한 소재입니다. 내열성이 우수하고 열 산화 노화에 대한 안정성이 우수합니다. 열수축이 적고 치수 안정성이 우수하며 내산성이 우수합니다. 고온에서 장기간 사용할 수 있으며 특히 고온 여과 매체에 적합합니다.

또한 P84, PPS 및 Nomex에 비해 상대적으로 저렴합니다. 폴리아릴설폰 섬유의 마찰계수는 낮아 필터 백을 쉽게 청소할 수 있습니다. 높은 내열성 덕분에 PTFE(경화 온도 260°C)와 열적으로 접착되어 효과적이고 안정적인 라미네이트 필터 매체를 생성할 수 있습니다.

6. F iberglass - 가장 경제적인 고온 필터 소재

유리 섬유 는 전통적인 필터 재료이며 중온에서 고온 연도 가스 여과에 가장 널리 사용되는 필터 재료입니다. 유리 섬유는 유리 구성에 따라 C-유리(알칼리 함유) 및 E-유리(무알칼리) 필터 재료의 두 가지 주요 범주로 분류할 수 있습니다.

유리 섬유 및 유리 섬유 필터 r 가방

유리 섬유 는 우수한 내열성을 나타내며 260°C(C-유리) / 280° C (E-유리)의 온도 조건에서 장기간 작동할 수 있습니다 . 최대 350°C의 순간 온도를 견딜 수 있습니다. 높은 강도와 ​​낮은 연신율로 유리 섬유는 다른 천연 및 합성 섬유보다 인장 강도가 높습니다. 또한 불화수소산에 의한 부식을 제외하고는 내식성이 우수합니다. 유리 섬유의 매끄러운 표면은 여과 저항이 낮아 먼지 제거가 용이합니다.

불연성이며 변형되지 않습니다. 서로 다른 표면제로 처리된 유리섬유는 부드러움, 평활성, 소수성, 결로방지, 저수축 등의 장점이 있습니다. 유리 섬유는 뛰어난 치수 안정성, 높은 인장 강도, 강한 내식성, 매끄러운 표면, 통기성, 먼지 청소 용이성 및 우수한 화학적 안정성을 가지고 있습니다. 비용이 저렴하기 때문에 사용자에게 비용이 우선시되는 경우 집진 장비 제조업체는 펄스 백 필터에도 유리 섬유를 사용합니다.

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