摘要：在社会进步和生活水平的提高中，人们对生态环境更加关注，实现绿色发展成为发展中的重要战略任务。我国近年来在发展中取得了伟大成就，但钢铁、水泥、划线、有色金属和化肥等生产中，也排放了大量的烟尘，高耗能、高污染的产业发展带来的不仅是经济增长，也包括严重的环境污染问题。而环境污染问题则进一步危害到人们的身体健康，要实现可持续发展，对环境状况进一步优化，需要加快对高温环保过滤材料的研发，使其更好地过滤污染物，减少对环境的污染破坏。本文主要了解高温环保过滤材料的开发与研制，进一步掌握其中的重要性问题。
关键词：高温环保；过滤材料；开发；研制；性能和特点
工业发展可以有力带动经济发展，为其正常运转提供动力，但对于当前其发展中产生的环境问题，我们需要对其加大重视力度，实现工业与环境保护的和谐发展。高温环保过滤材料主要应用于高污染行业，以清除生产过程中产生的灰尘等，一些高温环保材料可以有效清洗工业设备，并且起到缓解环境问题的作用。我们要认识到高温环保过滤材料研发的必要性，通过研究促进其进一步发展。
1 开发和研制高温环保过滤材料的必要性
我国经济发展中，工业建设贡献了很大力量，而其发展需要消耗大量能源和资源，对环境也会造成极大的破坏，由于环境污染也会产生巨大的经济损失。在重工业生产中，其排放的主要是高温烟气，其组成为烟尘颗粒物。袋式除尘技术的出现和应用，降低了烟气出口的烟尘浓度，使得烟尘排放问题得以缓解，在改善环境方面发挥着积极作用。因此对构成袋式除尘器的高温环保过滤材料是十分有必要进行开发的。
我国古代纺织技术中最早应用了过滤技术，在之后的发展中，过滤材料的耐热性、耐腐蚀性和透气性等性能得以提升，并降低了生产成本，在市场推广中产品品种也更加多样。我国在过滤材料研发中取得了一定成果，其中的聚四氟乙烯微孔覆膜滤料可以满足各种企业除尘需要，一些过滤材料技术已达到世界先进水平，但也存在另一些层面的问题。我国耐高温过滤材料还处于研究发展中，一些制造所需原材料要从国外进行进口，且存在生产成本较高的问题，很多企业并不会积极引入新材料。因此，还需进一步加大高温环保过滤材料开发和研制力度，实现效益有效提升并尽量降低成本，使其可以得到广泛应用，达到缓解环境问题的目的。
2 常用高温滤料性能和优点
2.1芳香族聚酰胺纤维滤料
首先是美塔斯过滤材料，这种过滤材料的长期耐温可以达到204℃，瞬时耐温为240℃。但其耐酸性和抗水解性较差，一般应用于经过彻底脱硫的循环流化床锅炉，以及含有较低硫含量的烟气过滤场合；其次是诺美克斯，这种材料具有较强的耐碱性能，以及中等性能的耐酸性，可以用于处理在188℃~220℃的高温腐蚀性气体，应用于燃煤锅炉烟气净化和各种工业炉窖烟气净化中；最后是芳砜纶，在100℃~270℃范围内使用，可以保持良好纤维尺寸稳定性，且其耐腐蚀性良好。
2.2 PPS纤维滤料
PPS纤维滤料的长期耐温值为190℃，瞬时耐温为240℃，并且其耐酸碱性和抗水解性好，具备高性能纤维的几种特点，包括了可以抵抗多种酸碱和氧化剂产生的化学腐蚀；耐水解性良好，在高温烟气中使用可以取得良好除尘效果。同时，也会应用在城市垃圾焚烧炉、燃煤锅炉和热电联产锅炉上设置的脉冲袋式过滤器。但其耐氧化性较差，如果烟气含氧量在15％以上，则不适合采用PPS纤维滤料来处理。
2.3 P84纤维滤料
这种过滤材料的长期耐温为230℃，瞬时耐温260摄氏度，是由缩聚型聚合物制成的，因此耐水解性差。其截面为三叶瓣形，单纤维表面积的增加，可以有效进行颗粒搜集。同时P84滤料是一种非热塑性纤维，与玻璃纤维相比，其耐受脉冲清灰的磨损能力更强，可有效应用于耐磨性要求高的工况中。并且此过滤材料的耐酸性和耐碱性良好，可广泛应用于燃煤锅炉除尘中。与PPS滤料相比，其抗氧化性能良好，但耐酸性和抗水解性较差，一般会选择在低含硫量的炉窖烟气处理中使用。
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3 高温滤料的应用和市场发展前景
3.1燃煤电厂锅炉
在火力发电站中，燃煤锅炉有着广泛应用，其运行中产生的废气量较大，且烟气的成分也比较复杂，会产生严重的大气污染问题。电力行业中的主要污染源，就是火电厂的燃煤锅炉，其中废气主要是锅炉燃烧产生烟气、煤场产生含尘废气等。其中锅炉燃烧产生的烟气量及其包含的污染物是最多的，需要对其进行重点的污染治理。
当前，我国燃煤电厂装机容量在不断加大，要减轻其生产过程中产的环境污染问题，需要提高排放标准。这样一来高温环保过滤材料就有了良好的发展机遇。近年来也有很多电厂锅炉采用了袋式除尘器，选择滤料时耐温控制在180℃~200℃，抗氧化和耐腐蚀性能良好。
3.2钢铁工业
钢铁工业中的高温炉窖很多，需要对其进行有效的节能降耗处理。对其中的转炉和高炉等进行净化，可以减少对环境的污染，并且使煤气的热值有效提高，达到节约能源的目的。与湿法除尘技术应用相比，其可以提高20％以上的热值，并有效提升经济效益。
在除尘技术发展中，烧结烟气使用高温袋式除尘器更加可行，具体在钢铁产业中应用，各种炉窖在耐温性方面的要求是不同的。高炉和转炉煤气除尘滤料要求其耐温性达到300℃以上，但其它要求不高。而烧结烟气要求滤料的耐温性达到150℃~200℃，但对其耐磨性和耐腐蚀性的要求比较高。在钢铁工业中，高温滤料需求量较大，同时也有着较高的技术要求。
4 高温环保滤料的开发与研制
4.1原料混配的选择
当前在过滤材料中使用的纤维有两种，一种适用温度在150℃以下，另一种在170℃以上，是一种耐高温的纤维。我国耐高温纤维主要是玻璃纤维，还需加大研究力度开发新类型滤料。
4.2优化预氧化纤维的质量
以聚丙烯腈预氧化纤维为例，其加工主要是采用高强聚丙烯腈长丝在高温和空气中氧化。在其作用下，聚丙烯腈大分子会出现环化、氧化和脱氧反应，并形成共轭体系的梯形结构带色、耐高温的聚合物。其存在问题就在于纤维的强度较低，且脆性比较大，后期加工处理的难度较大。因此在加工中要加大监控和测试原丝质量的力度，并采用分批加工的方式，保证各批次的纤维质量是均匀而稳定的。同时要控制好纤维强度，减少纤维间的温差实现温度均匀分布。同时适当加大氧化炉温度，并延长纤维的停留时间，使大分子能够充分反映，保证其获得良好的耐高温性能。
4.3预氧化纤维可纺性研究
当前对预氧化纤维的耐高温过滤材料开发较少，主要是这种滤料的含碳量比较高，脆性大且抱合力差，加工起来也比较麻烦。要改善这些不足，可以采用高温牵伸卷曲的方式，在碳链大分子柔动状态下卷曲，使纤维达到合适的卷曲数；利用低压机械卷曲，可以保证纤维强度，且不会产生损伤和毛丝；纤维表面可通过上油处理使其更加柔软，并提高抗静电性和可纺性。
5 高温环保过滤材料发展趋势
随着除尘器等技术进步，高温滤料会不断提高过滤负荷，新型高效滤料的覆膜滤料也将逐渐完善，而在实际除尘中更广泛应用。未来开发中将会出现多种复合滤料，推动高温滤料向系列化、多功能化的方向发展，以适应各种工况需要。具体表现为：纤维材料复合、渐进式滤料和预涂层处理。
结束语：
对于经济发展中产生的环境污染问题，在近年来不断加大环境治理力度，对高温环保过滤材料进行开发和研制，可以减少环境污染，进一步保障人民生命财产安全，使工业发展获得更好的经济效益和社会效益，实现又好又快发展。
参考文献：
[1]林清华.高温环保过滤材料的开发与研制探讨[J].科技传播，2014，0（10）.
[2]王文鑫.高温环保复合过滤材料研发及应用[J].产业用纺织品，2016，34（8）：11-15.
论文作者:徐新杰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签：高温论文; 纤维论文; 材料论文; 滤料论文; 烟气论文; 耐温论文; 耐高温论文; 《基层建设》2019年第7期论文;