CN109939494A - 一种用于工业烟气净化的耐高温改性玻璃纤维滤料 - Google Patents

一种用于工业烟气净化的耐高温改性玻璃纤维滤料 Download PDF

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谢燕
方曼
姜雨淋
杨文平
朱裕平
纪耀
康彦琳
沈雪婷
高大伟
王春霞
祁珍明
王丽丽
钱玉
贝新宇
东汤春
牛力恒
章学如
朱河山
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Abstract

本发明公开了一种用于工业烟气净化的耐高温改性玻璃纤维滤料，包括以下按重量份数计的组分：改性玻璃纤维50‑70份、氮化硅2‑6份、抗氧化剂2‑5份、秸秆粉20‑35份、硅藻土5‑18份、聚乙二醇20‑30份、偶联剂0.2‑0.8份；所述改性玻璃纤维由玻璃纤维、磁性吸附剂、壳聚糖和纳米多孔碳混合而成；所述壳聚糖的脱乙酰度在52‑58%。本发明既提高了工业烟气的过滤效果，减少了清灰次数，又提高了滤料的使用温度、延长了使用寿命，且降低了生产和使用成本，解决了目前工业烟气过滤材料普遍存在的问题。

Description

一种用于工业烟气净化的耐高温改性玻璃纤维滤料
技术领域
本发明属于烟气处理用品领域，具体涉及一种用于工业烟气净化的耐高温改性玻璃纤维滤料。
背景技术
随着经济的快速发展，生活水平的提高，空气污染越来越严重，逐渐影响到人类健康。传统工艺的除尘***由内排和二次捕集罩所捕集的烟气经空气混合后进入除尘器，袋式除尘器被广泛应用于工业除尘，作为袋式除尘器的核心部分，纤维滤料的质量好坏严重影响了净化烟气的效果。
目前，常用的纤维滤料为聚四氟乙烯纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维等，但聚四氟乙烯价高、耐磨性较差，聚苯硫醚纤维易被氧化，聚酰亚胺纤维耐碱性差且易发生水解，玻璃纤维虽然价格较低，但易断不耐磨，而纤维滤料的过滤性能决定着烟气净化的程度，所以开发一种耐高温、过滤效果优良、成本低廉的纤维滤料迫在眉睫。
CN106039842A公开了一种用于工业烟气净化的耐高温纤维滤料，属于空气净化技术领域。该纤维滤料含迎尘面纤维层、基布层与净气面纤维层；所述迎尘面纤维层为改性纳米海泡石与聚苯硫醚切片及高温抗氧剂P-EPQ通过双螺杆挤出机混合挤出、造粒，再制备成的复合纤维滤料，并使用泡沫涂层法将PTFE乳液涂布在复合纤维滤料表面，可有效减小过滤孔径；所述基布层选用细聚苯硫醚纤维，所述净气面纤维层选用粗聚苯硫醚纤维，不影响过滤阻力且能提高产品的耐磨性。本发明将价格低廉的海泡石用到烟气过滤材料上是一个新的突破，同时提高了工业烟气的净化效果，减少了清灰次数，提高了滤料的使用温度、延长了使用寿命。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于工业烟气净化的耐高温改性玻璃纤维滤料，该玻璃纤维滤料通过改性处理，负载了耐磨组分，保证高效净化的，也同时降低了成本。
一种用于工业烟气净化的耐高温改性玻璃纤维滤料，包括以下按重量份数计的组分：改性玻璃纤维50-70份、氮化硅2-6份、抗氧化剂2-5份、秸秆粉20-35份、硅藻土5-18份、聚乙二醇20-30份、偶联剂0.2-0.8份；所述改性玻璃纤维由玻璃纤维、磁性吸附剂、壳聚糖和纳米多孔碳混合而成；所述壳聚糖的脱乙酰度在52-58%。
作为改进的是，上述用于工业烟气净化的耐高温改性玻璃纤维滤料，包括以下按重量份数计的组分：改性玻璃纤维65份、氮化硅4份、抗氧化剂4份、秸秆粉32份、硅藻土12份、聚乙二醇28份、偶联剂0.6份。
作为改进的是，所述改性玻璃纤维中玻璃纤维、磁性吸附剂、壳聚糖和纳米多孔碳的摩尔比为20-30：2-4：1-3:1。
作为改进的是，所述磁性吸附剂为纳米磁性四氧化三铁，粒径为20-35μm。
作为改进的是，上述改性玻璃纤维的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将壳聚糖溶于水中，搅拌均匀后，加入纳米多孔碳持续搅拌10-20分钟，再加入磁性吸附剂，蒸发干燥后得磁性壳聚糖吸附剂；步骤2，将磁性壳聚糖吸附剂和玻璃纤维混合，投入球磨机中磨碎，再转入挤出机中挤出母粒，即得改性玻璃纤维。
作为改进的是，步骤2中磁性壳聚糖吸附剂与玻璃纤维的摩尔比为1:1-3。
具体地，将改性玻璃纤维、氮化硅、抗氧化剂、秸秆粉、硅藻土、聚乙二醇20、偶联剂按照常规的方法制备得滤料。
有益效果：
与现有技术相比，本发明的优势在于：
1、本发明既提高了工业烟气的过滤效果，减少了清灰次数，又提高了滤料的使用温度、延长了使用寿命，且降低了生产和使用成本，解决了目前工业烟气过滤材料普遍存在的问题；
2、对用于工业烟气净化的耐高温改性玻璃纤维滤料进行检测，该滤料耐磨性好，不易断裂，且连续工作温度为550-570℃，瞬间工作温度为620℃，除尘效率高，运行稳定；
3、本发明中改性玻璃纤维中添加了磁性吸附剂，可实现再利用，回收率高。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详细介绍。
实施例1
一种用于工业烟气净化的耐高温改性玻璃纤维滤料，包括以下按重量份数计的组分：改性玻璃纤维50份、氮化硅2份、抗氧化剂2份、秸秆粉20份、硅藻土5份、聚乙二醇20份、偶联剂0.2份；所述改性玻璃纤维由玻璃纤维、磁性吸附剂、壳聚糖和纳米多孔碳混合而成；所述壳聚糖的脱乙酰度在52%。本实施例中所用的抗氧化剂来源于植物提取物。
其中，所述改性玻璃纤维中玻璃纤维、粒径为20μm纳米磁性四氧化三铁、壳聚糖和纳米多孔碳的摩尔比为20：2：1:1。
上述改性玻璃纤维的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将壳聚糖溶于水中，搅拌均匀后，加入纳米多孔碳持续搅拌10-20分钟，再加入磁性吸附剂，蒸发干燥后得磁性壳聚糖吸附剂；步骤2，将磁性壳聚糖吸附剂和玻璃纤维按照摩尔比为1:1混合，投入球磨机中磨碎，再转入挤出机中挤出母粒，即得改性玻璃纤维。
具体地，将改性玻璃纤维、氮化硅、抗氧化剂、秸秆粉、硅藻土、聚乙二醇20、偶联剂按照常规的方法制备得滤料。
实施例2
一种用于工业烟气净化的耐高温改性玻璃纤维滤料，包括以下按重量份数计的组分：改性玻璃纤维65份、氮化硅4份、抗氧化剂4份、秸秆粉32份、硅藻土12份、聚乙二醇28份、偶联剂0.6份；所述改性玻璃纤维由玻璃纤维、磁性吸附剂、壳聚糖和纳米多孔碳混合而成；所述壳聚糖的脱乙酰度在55%。
其中，所述改性玻璃纤维中玻璃纤维、30μm磁性四氧化三铁、壳聚糖和纳米多孔碳的摩尔比为25：3：2:1。
作为改进的是，上述改性玻璃纤维的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将壳聚糖溶于水中，搅拌均匀后，加入纳米多孔碳持续搅拌15分钟，再加入磁性吸附剂，蒸发干燥后得磁性壳聚糖吸附剂；步骤2，将磁性壳聚糖吸附剂和玻璃纤维按照摩尔比为1:2混合，投入球磨机中磨碎，再转入挤出机中挤出母粒，即得改性玻璃纤维。
具体地，将改性玻璃纤维、氮化硅、抗氧化剂、秸秆粉、硅藻土、聚乙二醇20、偶联剂按照常规的方法制备得滤料。
实施例3
一种用于工业烟气净化的耐高温改性玻璃纤维滤料，包括以下按重量份数计的组分：改性玻璃纤维70份、氮化硅6份、抗氧化剂5份、秸秆粉35份、硅藻土18份、聚乙二醇30份、偶联剂0.8份；所述改性玻璃纤维由玻璃纤维、磁性吸附剂、壳聚糖和纳米多孔碳混合而成；所述壳聚糖的脱乙酰度在58%。
作为改进的是，所述改性玻璃纤维中玻璃纤维、35μm纳米磁性四氧化三铁、壳聚糖和纳米多孔碳的摩尔比为30：4：3:1。
上述改性玻璃纤维的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将壳聚糖溶于水中，搅拌均匀后，加入纳米多孔碳持续搅拌20分钟，再加入磁性吸附剂，蒸发干燥后得磁性壳聚糖吸附剂；步骤2，将磁性壳聚糖吸附剂和玻璃纤维按照摩尔比为1:3混合，投入球磨机中磨碎，再转入挤出机中挤出母粒，即得改性玻璃纤维。
具体地，将改性玻璃纤维、氮化硅、抗氧化剂、秸秆粉、硅藻土、聚乙二醇20、偶联剂按照常规的方法制备得滤料。
对比例1
除将实施例2中改性玻璃纤维更换为玻璃纤维外，其余同实施例2。
对实施例1-3的滤料投入150t/h电炉高温烟气治理工程中试用进行检测，连续工作温度为连续工作温度为550-570℃，瞬间工作温度为620℃，过滤风量达到75%以上，运行阻力低，除尘效率高。而对比例1的连续工作温度为连续工作温度为320-380℃，瞬间工作温度为420℃，因此，本发明滤料的工作性能得以提高，净化后的烟气质量提高了一个等级，且在使用过程中断裂量降低了20-30%，耐磨损，相同压力下，磨损量减少了20-40%，且的采用常规的方法进行检测，本发明滤料损坏后，磁性吸附剂的回收率能达到5-10%。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于工业烟气净化的耐高温改性玻璃纤维滤料，其特征在于，包括以下按重量份数计的组分：改性玻璃纤维50-70份、氮化硅2-6份、抗氧化剂2-5份、秸秆粉20-35份、硅藻土5-18份、聚乙二醇20-30份、偶联剂0.2-0.8份；所述改性玻璃纤维由玻璃纤维、磁性吸附剂、壳聚糖和纳米多孔碳混合而成；所述壳聚糖的脱乙酰度在52-58%。
2.根据权利要求1所述的用于工业烟气净化的耐高温改性玻璃纤维滤料，其特征在于，包括以下按重量份数计的组分：改性玻璃纤维65份、氮化硅4份、抗氧化剂4份、秸秆粉32份、硅藻土12份、聚乙二醇28份、偶联剂0.6份。
3.根据权利要求1所述的用于工业烟气净化的耐高温改性玻璃纤维滤料，其特征在于，所述改性玻璃纤维中玻璃纤维、磁性吸附剂、壳聚糖和纳米多孔碳的摩尔比为20-30：2-4：1-3:1。
4.根据权利要求1所述的用于工业烟气净化的耐高温改性玻璃纤维滤料，其特征在于，所述磁性吸附剂为纳米磁性四氧化三铁，粒径为20-35μm。
5.根据权利要求1所述的用于工业烟气净化的耐高温改性玻璃纤维滤料，其特征在于，改性玻璃纤维的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将壳聚糖溶于水中，搅拌均匀后，加入纳米多孔碳持续搅拌10-20分钟，再加入磁性吸附剂，蒸发干燥后得磁性壳聚糖吸附剂；步骤2，将磁性壳聚糖吸附剂和玻璃纤维混合，投入球磨机中磨碎，再转入挤出机中挤出母粒，即得改性玻璃纤维。
6.根据权利要求5所述的用于工业烟气净化的耐高温改性玻璃纤维滤料，其特征在于，步骤2中磁性壳聚糖吸附剂与玻璃纤维的摩尔比为1:1-3。
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