袋式/ 电袋除式/ 电袋除尘器均属高效除尘设备,对PM2.5 微细颗粒物具有很高的捕集率,在电力、水泥、钢铁、化工、垃圾焚烧、冶金、炭黑、建材等工业领域得到了广泛的应用。评价一台袋式除尘器或电袋除尘器性能的优劣,最核心的因素就是其“心脏”元件——滤料,滤料性能的好坏直接影响到袋式或电袋除尘器的除尘性能、安全性能及长期的稳定性能。鉴于我国电力、水泥、钢铁、化工、垃圾焚烧等工业领域工况的复杂多变及烟尘排放标准的日益提高,特别是燃煤电厂2020 年全面实施超低排放,国产化高性能滤料技术迫切需要有重大突破。本项目立足于我国面临的大气环境污染危机及进口高端滤料的高成本现状,开发了国产化超细旦聚苯硫醚纤维技术、高效功能化复合微孔滤料集成技术,历经近十年研发出一系列自主知识产权、具有国际水平的高效功能化复合微孔滤料集成技术与产品,可完全替代国外高端滤料,该项目成果获得2016 年福建省科学技术一等奖。主要创新如下:
1、发明了高性能细旦聚苯硫醚短纤维的专用树脂,开发细旦聚苯硫醚短纤维的生产工艺,形成了高强度细旦聚苯硫醚短纤维的生产技术,得到线密度为1.54 dtex、强度为4.93 cN/dtex 的高强度细旦聚苯硫醚短纤维
2、首次提出采用“三维非对称”滤料创新结构设计,在滤料迎尘面填充一定比例异形纤维,利用不同结构的纤维在工作截面呈三维梯度分布,改变了传统滤料三维对称结构,取得了滤料结构设计的新突破。实现了过滤机理从“深层过滤”向“表层过滤”的升级,充分利用混纺三维非对称结构高过滤精度的特点,实现了滤料剖面方向上孔径连续分布;通过对配方和工艺技术的有效控制,实现了不同纤维的“Z 方向梯度渐进”变化,有效解决了过滤效率与阻力的矛盾;
3、突破针刺、水刺复合工艺技术生产聚苯硫醚纤维及其复合滤料产业化的关键技术,应用柔性缠结技术实现滤料高强力指标前提下,降低20%原料纤维用量,大大降低滤料的应用成本。并开发水刺工艺二次水系统的循环利用关键技术,循环水利用率达95%。实现了传统滤料生产技术升级。
4、率先开发了表面聚四氟乙烯发泡涂层剂和动态涂层功能化整理技术,在复合滤料表面形成一层致密聚四氟乙烯保护层,使复合滤料表面进一步微孔化,滤料的清灰性能、过滤性能和耐化学腐蚀性能大幅提升,动态发泡工艺带液率降至传统浸渍工艺的50% 以下,大幅降低耗水量、烘干能耗并提高生产效率。滤料疏水功能特性≥ 4 级,疏油功能特性≥ 6 级。
5、产业化技术国际领先,建成了国际上第一条高压水刺滤料生产线,形成300 万平米/ 年的生产能力。项目产品已突破到1000MW 特大型机组上应用,为除尘环保行业树立了行业标杆,主持制定了JB/T 11261-2012 燃煤电厂锅炉尾气治理袋式除尘器用滤料、JB/T11310-2012 垃圾焚烧尾气治理袋式除尘器用滤料、DL/T 1514-2016 火力发电厂袋式除尘器用滤料寿命管理与评价方法等7 项行业标准、参编了GB/T 30558-2014 产业用纺织品分类、DL/T 1371-2014 火电厂袋式除尘器运行维护导则等6 项国标和行业标准,构建了较完整的标准体系。
本项目成果的成功转化,填补了国内外同类技术和产品的空白,打破了国外在高端滤料领域的垄断地位,可完全替代进口产品。本项目于2013 年1 月开始进行产业化转化,近3年累计销售收入达178602.59 万元(截止2016 年10 月),实现净利润12137.52 万元,上缴税收11571.48 万元。具有显著的经济效益。经国电滦河热电有限公司、呼和浩特金桥热电厂、北京洛卡环保技术有限公司、厦门佰瑞福环保科技有限公司等数十家的数百台除尘器中应用,间接新增产值50 多亿元,年粉尘去除量达1.34 亿万吨,间接经济效益3.2 亿元(低压差、高效率带来的电费、排污费节省),经济、社会和环保效益显著。