催化剂行业滤布选型的探讨

发布于：2015-06-05 15:09:05 来自：环保工程/大气治理 [复制转发]

摘要：滤布选型与生产工艺、原料材质、织物结构等因素有着密切的关系。通过实践及有关参数的对比，对影响滤布的强力、透气性、过滤精度等方面的因素进行探讨。研究结果为滤布的合理选型提供参考依据。

关键词：生产工艺原料材质织物结构

液体过滤的三项主要指标是：滤液的澄清度、过滤机的处理能力和滤饼的含湿量。控制滤液的澄清度就是控制滤液中所含的悬浮物的最大颗粒粒径，即过滤精度。因此所选择的过滤布的孔径必须与之相匹配，但按这个指标选择时常和滤布的透过能力和滤饼的含湿量的要求相矛盾，前者一般要求小口径过滤布，后者往往相反，而且在实际运行中，还要考虑到具体的生产环境及工作效率，所以要选择一种合理的滤布要结合诸多的因素，使其既能保证过滤精度，又能提高过滤效率。

1. 生产工艺对滤布选型的影响

在催化剂行业中，被广泛采用的水平带式滤布按生产工艺分，它主要有三种：（1）复丝滤布（2）单丝滤布（3）无纺布

顾名思义，复丝滤布是由多根合成纤维经过合股、加捻后组成的复丝单元编制而成的，单丝滤布是由单根合成纤维交织而成的，无纺布是由针刺工艺将绒线维针刺到基布上制成的。由于单丝滤布和复丝滤布的原料结构不同，因此他们在外观风格和过滤性能上都存在着一些差异。下面我们先将复丝滤布与单丝滤布的性能作一下比较：

首先：复丝滤布的材料是由多根合成纤维组成的，所以滤布的强力大，抗拉伸性能良好，在机械的强力作用下，仍能保持原型；单丝滤布是由单根纤维编制而成的，所以滤布的强力低，在强力的作用下容易断裂（尤其在滤布的接头处），而且单根纤维与单根纤维之间的位置不固定，滤布容易变形。

例如：在河南项城莲花味素公司粗制车间的玉米蛋白的过滤中，单丝滤布在使用1个月左右时，滤布拉长，布幅变窄，导致泄漏真空，影响过滤效果。

其次，组成复丝滤布的多根纤维虽然经过合并加捻作用，但是单根纤维与单根纤维之间仍然有较小的间隙，所以复丝滤布的透气性能不仅与复丝单元与复丝单元之间的距离有关，而且还与组成单元的单根纤维间的空隙有关。

由此可见，单位面积内的复丝滤布的孔径细小而且分布均匀，因此适用于细小及超小颗粒的过滤，而单丝滤布由于单根县委是没有透气性的，所以它的透气性主要取决于单根纤维与单根纤维之间的空隙（见图二），相对而言，单位面积内单丝滤布的孔径大，而且分布不均匀，所以滤布吸附能力强，滤液澄清度高，但不易脱饼，难清洗。单丝滤布的孔径大，而且分布不够均匀，但是布面光洁，过滤速度快，易清洗。

第三，复丝滤布与单丝滤布所用材料的比重不同，复丝滤布较重、较厚些，在使用过程中不易打褶，但拆卸不方便，增大工人的劳动强度。单丝滤布较轻薄，运输装卸方便，但滤布容易打褶，从而缩短其使用寿命。

无纺布的生产工艺与机织布的生产工艺不同，无纺滤布采用的是针刺工艺，滤布中布满了细小且均匀的孔径，所以无纺布不仅透气性良好，而且对细小颗粒的过滤也有所长，随着涂膜技术的发展，基本克服了无纺布在使用过程中的脱毛和污染物料的缺点。但无纺布的针刺工艺与机织滤布的编织工艺相比，其原料连结不够紧密，所以无纺布的强力低，在强力作用下容易拉长断裂。

2．原料材质对滤布选型的影响

在催化剂行业中，按原料材质分，主要有两种材质的滤布使用比较广泛。一种是涤纶滤布，一种是丙纶滤布。

有关这种两种材质的性能特点见表（一）

纤维名称	断裂强度	耐热性	热定型温度	耐碱性	耐酸性
涤纶纤维	干态：3.8-5.3 湿态：3.8-5.7	软化点：239-240℃ 熔点：255-260℃	190-210℃	40%NAOH 或28%的氨水溶液中强度不降，遇强碱分解	35% 的 HCL ， 75%的H2SO4， 60%的HNO3，溶液中无影响
丙纶纤维	干态：2.6-7 湿态：2.6-7	软化点：142-165℃ 熔点：160-173℃ 在100℃时收缩1-5%、在130℃是收缩5%-12%	130-140℃	优良	耐酸性优良（氯磺酸，浓硝酸，氧化剂除外）

如上表中可看出，涤纶滤布耐强酸耐弱碱，该材质滤布在热处理过程中要经过200℃左右的高温，所以产品性能稳定，在150℃-170℃的温度环境中使用不收缩不变形；丙纶滤布既耐强酸又耐强碱，对物料PH值的适用范围比较广泛，但丙纶纤维不耐高温，经150℃的热处理后，只能在低于100℃温度环境中使用。从表中可以看出，如果该材质滤布在100℃左右的温度环境中持续使用，滤布回收缩变形，影响过滤效果。

例如兰州炼化催化剂厂二套分子筛使用的聚丙烯滤布在使用一段时间后，布幅由3.25M减小到3.1M，滤布变窄后，由于泄漏真空及物料，影响回收率，致使生产不能顺利进行，产生该种问题的原因有两个：一是丙纶纤维不耐高温，产品长期在高温环境中（100℃左右）运行时，滤布纤维变老、变形；另一种原因则是滤布在热处理过程中温度不够，导致滤布纤维结构不稳定，当再次遇到高温条件时，纤维位置重新改变，从而产生收缩变形现象。

3．织物结构对滤布选型的影响

以上从生产工艺及原料材质的方面论述了几种滤布的特性，另外，滤布的组织结构也是影响滤布透气性及稳定的因素。

表（二）织物组织与滤布孔径的关系

组织	2/2 斜纹	2/2 方平组织	平纹	纬二重组织
最大孔径（um）	166	125	46	15

从表中可见，织物组织不同，滤布的最大孔径也不同，由此决定其透气性及可透过最大颗粒也不同，针对催化剂中分子颗粒细小的特性，纬二重组织的滤布比较合适，而且该组织经浮点长，布面光滑有利于托饼，而对于一些颗粒较大要求过滤速度快的物料，可以选择其他织物组织。

4．结束语

以上通过实践及测试，对影响滤布透气性、可透过颗粒直径、使用寿命等方面因素进行了分析探讨，认为生产工艺、原料材质、织物结构对滤布的使用性能均有显著影响，因此在滤布选型的过程中，必须注重考虑各种影响过滤性能的因素。只有综合物料特性、工艺条件生产环境以及影响滤布本身的各种因素，才能将滤布配置得更实用、更合理。

参考文献＜1＞. 《织物结构》中国纺织出版社 1990年
＜2＞. 《纺织材料学》中国纺织出版社 1990年

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只看楼主我来说两句 抢板凳