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超高温陶瓷纤维除尘滤袋的应用

超高温除尘滤袋适于处理一些烟气温度高但不能应用降温工艺的除尘器,其价格较高,会增加除尘系统的运行成本。
  超高温除尘滤袋指耐高温超过280℃的工业除尘滤袋。
1.陶瓷纤维除尘滤袋
  1)技术性能 陶瓷纤维技术性能见表
高温除尘布袋
  早期的硅铝陶瓷纤维酮传统的纺织和无纺纤维一样做成除尘滤袋。20世纪70年代研制出陶瓷纺织纤维,纤维成分含铝、硼和硅。经过近30年的不断改进,其新一代陶瓷纺织纤维滤袋可承受近800℃的高温。目前,陶瓷纺织纤维滤袋已在许多高温烟气净化中使用。尽管陶瓷纺织纤维滤袋在性能上有很大改进,但这种陶瓷除尘滤袋滤料的最大问题是纤维很脆,易断。
2)高温除尘滤袋制造方法
  ①高温除尘滤袋化学气相反应(CVR)法。它是以B2O3为原料,经熔纺制成B2O3在于较低浓度氨气中加热,使B2O3与氨气反应生成硼氨中间化合物,再将这种晶型不稳定的纤维在张力下进一步在氨气或氨气与氮的混合气中加热至1800℃,使之转换为BN纤维,其强度可高达2.1GPa,模量345GPa。
  ②高温除尘滤袋化学气相沉积(CVD)法。即将钨芯硼纤维氮化而成,首先将硼纤维加热至560℃进行氧化,再将氧化纤维置于氨中加热至1000-1400℃,反应约6h即可制得BN纤维。
  ③高温除尘滤袋有机前躯体法。由聚硼氮烷熔融纺丝制成纤维后,进行交联,生产不熔化的纤维,再经裂解制成纤维。
Si3N4纤维有两种制法:一是以氯硅烷和六甲基二硅氮为起始原料,先合成稳定的氢化聚硅氮烷,经熔融纺丝制成纤维,再经不熔化和烧制而得Si3N4纤维;二是以吡啶和二氯硅烷为原料,在惰性气体保护下反应生成白色的固体加成物,再在氮气中进行氨解得到全氰聚硅氮烷,再于烃类有机溶剂中溶解配成纺丝溶液,经干法纺丝制成纤维,然后在惰性气体或氨气中于1100-1200℃温度下进行热处理而得氮化硅纤维。
  SiBN3C纤维也是采用聚合前躯体法生产的,是最新陶瓷纤维,起始原料为聚硅氮烷,经熔融纺丝、交联、不熔化和裂解后而得纤维产品。
  SiO2纤维主要是通过与制备高硅氧玻璃纤维一样的工艺制得的,先制成玻璃料块,再进行二次熔化,用铂金坩埚拉丝进行熔融纺丝,温度约1150℃,得到纤维或进一步加工成织物等成品后用热盐酸处理,除掉B2O3 HNa2O成分,在烧结使纤维中SiO2的质量分数达到95%-100%,另外,还有以SiO2为原料,配置成高粘度的溶胶后进行纺丝,得到前躯体纤维,再加热至1000℃,便可制得纯度为99.999%的石英纤维。此外,还可用石英棒或管用氢氧焰熔融拉成粗纤维,再以恒定速度通过氢氧焰或煤气火焰高速拉成直径为4-10μm的连续纤维,SiO2含量为99.9%。