【摘要】：含塵煙氣超低排放是解決大氣環(huán)境霧霾問題實施的污染源末端處理的重要技術(shù)措施,濾料織物構(gòu)造是實現(xiàn)煙(粉)塵超低排放用袋式除塵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一。研究濾料與過濾微細楩粒物直接相關(guān)的織物構(gòu)造特性對實施控制含塵煙氣中的PM2.5具有重要的作用。以含塵煙氣凈化用袋式除塵濾料織物構(gòu)造的特征孔徑為研究對象,根據(jù)含塵煙氣中顆粒物尺度分布特性進行濾料織物構(gòu)造特性的優(yōu)化設計和選擇分析,通過濾料特征孔徑的控制實施全工況PM2.5過濾性能的提高,對于實現(xiàn)超低排放具有實際意義。本論文針對含塵煙氣超低排放袋式除塵濾料織物構(gòu)造特性,做了如下研究:(1)針對含塵煙氣對濾料造成熱形變和收縮進而影響濾料熱穩(wěn)定性,采用熱失重和氣相色譜質(zhì)譜試驗測試濾料熱分解過程和熱裂解變化,并基于PBM算法相對定量分析濾料織物濾層纖維含量,結(jié)果得出纖維濾料的熱轉(zhuǎn)變特征參數(shù)和熱裂解產(chǎn)物,并可定量分析兩種纖維組分復合濾料單組分含量。(2)為研究不同濾料織物構(gòu)造濾層的特征孔徑,采用泡點法試驗測試了濾料的孔徑特性,并分析熱作用對濾料的孔徑特性的影響。根據(jù)試驗測試結(jié)果進行了針刺氈纖維層和機織布濾料孔徑分布的回歸分析,在此基礎(chǔ)上提出滿足超低排放要求的覆膜織物構(gòu)造特性。結(jié)果表明溫度對不同織物構(gòu)造濾料孔徑和孔徑分布的影響不同,滿足超低排放要求的覆膜濾料平均孔徑較小,并且孔徑分布集中,加熱后濾料孔徑分布標準偏差增加。(3)針對超低排放濾料織物粉塵殘留量,對濾料織物濾層動態(tài)過濾性能進行試驗分析。對濾料織物濾層的殘余阻力和清灰性能進行試驗測試,分析不同織物孔徑分布對過濾性能的影響。試驗結(jié)果表明:孔徑分布對不同濾層結(jié)構(gòu)的濾料粉塵殘留量的影響較大;改變?yōu)V料織物濾層的孔徑分布可有效減緩殘余阻力的上升速度和提高清灰性能。(4)針對濾料最低過濾效率工況,采用環(huán)境氣溶膠對濾料進行PM2.5捕集性能測試分析,結(jié)果表明針刺氈濾料過濾效率受濾料織物構(gòu)造影響,機織布濾料主要受孔徑分布標準偏差的影響,覆膜濾料受平均孔徑和標準偏差的影響。(5)建立由含織物構(gòu)造參數(shù)的濾料特征孔徑和含塵煙氣尺度分布構(gòu)成的濾料織物過濾模型,基于纖維過濾的基礎(chǔ)理論,結(jié)合試驗測試結(jié)果進行模型研究,分析影響濾料特征孔徑的因素,對照模型進行參數(shù)的修正,計算最易穿透粒徑對應的特征孔徑,該模型對超低排放袋式除塵濾料織物構(gòu)造的設計有指導作用。
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU834.6
【圖文】：

（c）PPS/PTFE C圖 2-2 PPS/PTFE 濾料的 紅外光譜圖Figure 2-2 FI-IR curve for PPS/PTFE filtration media圖 2-3 是美塔斯濾料的紅外光譜圖，圖中主要特征峰：N H 伸縮振動吸收譜帶 3304 cm-1，N H 面外彎曲振動吸收譜帶 718cm-1；酰胺Ⅰ譜帶 1646cm-1，酰胺Ⅱ譜帶 1530cm-1，酰胺Ⅲ譜帶 1236和 1299cm-1；苯環(huán)骨架伸縮振動吸收頻帶 1604和 1482cm-1，=C H伸縮振動吸收譜帶 3068 cm-1和 2922 cm-1，=C 面外彎曲振動吸收譜帶 856 cm-1、780 cm-1和 684 cm-1，苯環(huán)上=C H 剪式振動吸收譜帶 1154 cm-1和 1000 cm-1，C=O 非對稱伸縮振動吸收譜帶 1410 cm-1，N C=O 面內(nèi)彎曲振動吸收譜帶 641cm-1，從以上特征峰可知濾料主要成分為間位芳綸纖維。

（c）PPS/PTFE C圖 2-2 PPS/PTFE 濾料的 紅外光譜圖Figure 2-2 FI-IR curve for PPS/PTFE filtration media圖 2-3 是美塔斯濾料的紅外光譜圖，圖中主要特征峰：N H 伸縮振動吸收譜帶 3304 cm-1，N H 面外彎曲振動吸收譜帶 718cm-1；酰胺Ⅰ譜帶 1646cm-1，酰胺Ⅱ譜帶 1530cm-1，酰胺Ⅲ譜帶 1236和 1299cm-1；苯環(huán)骨架伸縮振動吸收頻帶 1604和 1482cm-1，=C H伸縮振動吸收譜帶 3068 cm-1和 2922 cm-1，=C H面外彎曲振動吸收譜帶 856 cm-1、780 cm-1和 684 cm-1，苯環(huán)上=C H 剪式振動吸收譜帶 1154 cm-1和 1000 cm-1，C=O 非對稱伸縮振動吸收譜帶 1410 cm-1，N C=O 面內(nèi)彎曲振動吸收譜帶 641cm-1，從以上特征峰可知濾料主要成分為間位芳綸纖維。

博士學位論文 第二章含塵煙氣袋式除塵器用濾料濾層熱穩(wěn)料的腐蝕性試驗確定其應用工況。圖 2-4 和圖 2-5 分別為 PPS/PE B 腐蝕前濾料微觀形貌，從圖中可以看出聚苯硫醚（PPS）纖維滑，較細而不存在分裂現(xiàn)象，聚四氟乙烯（PTFE）纖維為扁平狀結(jié)構(gòu)。聚四氟乙烯（PTFE）纖維采用裂膜紡絲法紡絲而成，纖維增加了纖維與粉塵接觸面積可有效提高除塵過濾性能。由圖 2-4 針刺作用使得兩種纖維纏結(jié)在一起，增強了表層纖維網(wǎng)的抱合，貫穿濾料，使得纖維間和纖維與基材間的纏結(jié)更有利。聚四氟乙料面上，使得纖維不易脫落。聚苯硫醚纖維呈直線狀，并且彎曲勻性稍差，纖維間纏結(jié)少會增加刺斷纖維的數(shù)量。聚苯硫醚（到濾料中，復合濾料的均勻性得到改善，同時纖維單纖化程度也復合濾料表面經(jīng)過聚四氟乙烯（PTFE）乳液浸漬處理，從電鏡圖出聚苯硫醚（PPS）和聚四氟乙烯（PTFE）纖維上均有浸漬的聚FE）顆粒。

【參考文獻】

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本文編號：2772321