工業高溫廢氣溫度可達600~1400℃,一般采用先冷卻再除塵的方法來處理這種高溫氣體,常用水冷等降溫措施來對廢氣進行初步降溫,使其溫度降低到260℃左右,再通過濾袋進行過濾。目前工業上常用的高溫過濾材料有玻璃纖維、聚酰亞胺(PI)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯硫醚(PPS)、芳綸等。
玻璃纖維濾料
玻璃纖維具有較大的拉伸斷裂強度與耐化學腐蝕性,尺寸穩定性好,表面光滑摩擦系數較小容易進行清灰處理,長期耐溫260℃,瞬時耐溫300℃,以玻璃纖維為原料制作成玻纖針刺布對工業廢氣具有一定的過濾效果。但玻纖的缺點是抗折及耐磨性能較差,在加工過程中容易斷裂,當過濾風速較高,或者脈沖清灰較為劇烈時會減損高溫濾料的使用壽命。
聚酰亞胺濾料
聚酰亞胺具有穩定的閉環結構,因此其性能優良,耐高低溫性優異、機械性能良好、介電性能良好、熱膨脹系數較低、耐化學腐蝕性且無毒,適合用于高溫過濾領域研究。由奧地利蘭精公司開發的聚酰亞胺纖維的商品名為P84,長期使用溫度為260℃,瞬間使用溫度可達280℃,截面呈三葉形,比表面積大,過濾效率高,在工業上廣泛用于高溫針刺濾料的制備。
聚四氟乙烯濾料
PTFE纖維的最大優點是耐化學腐蝕,在 300°C 下除熔融的堿金屬外,幾乎不受任何化學試劑腐蝕,不溶于各類溶劑,在濃硫酸、濃硝酸、濃鹽酸,甚至王水中煮沸,其質量和性能也都沒有任何變化。PTFE纖維不吸潮、不燃燒,對氧和紫外線穩定,耐氣候性能好。由PTFE纖維制成的濾料實際使用溫度可達 240°C, 可在各種強腐蝕性的工況下使用。但需特別注意的是純PTFE濾料由于纖維特殊,制氈難度大,工藝復雜,因而針刺氈成型后需進一步經過表面處理及化學處理,確保針刺氈的纖維間的纏結與抱合,改善表面效果,以保證排放合格和使用壽命。
聚苯硫醚濾料
聚苯硫醚(PPS)纖維在 400°C 時才會發生分解,在 200~220°C 的煙氣工況下其熱穩定性良好,并且具有阻燃、耐輻射、耐化學腐蝕的優點。除此之外,PPS濾料抗水解性能優異,因此常在高濕的煙氣工況中使用。但PPS分子結構中存在二價硫,易使PPS纖維氧化,導致濾袋降解。特別是在 、NO2、 NO和臭氧環境下,其濾料的老化速度快,使用壽命下降。
芳綸濾料
芳綸纖維根據其分子結構中酰胺基團和苯環交替出現的位置不同,分為間位芳綸(芳綸1313)和對位芳綸(芳綸1414)。間位芳綸的耐熱性好,且具有阻燃、耐腐蝕性的優點,對堿穩定性較好,長時間接觸強酸會使其強度變低。但是高溫下的尺寸穩定性較差,因此適合在高溫、無酸、含水較少的工況中使用,目前針刺芳綸濾料被廣泛應用于水泥窯頭、窯尾的煙氣過濾。