基于海岛纤维与水刺工艺的新型滤料过滤性能实验研究

摘要

工业排放的烟尘中绝大部分是PM2.5，在中国大部分地区，空气悬浮颗粒物的一大半是PM2.5，中国环境污染问题更加显著，“雾霾”频繁发生。袋式除尘器是控制工业粉尘的重要手段之一，滤料对微细粒子过滤效率低、寿命短，是当前面对的最严峻的问题，研发对微细粒子高效捕集的滤料和关键技术迫在眉睫。 基于超细海岛纤维的滤料纤维细度小以及水刺加工的滤料孔径小，尺寸稳定，对PM2.5捕集效率高。本文选取了常用滤料（覆膜滤料、针刺毡滤料、超细面层滤料）和新型材料（水刺滤料、海岛纤维滤料），搭建实验平台，对滤料进行静态过滤性能实验和动态过滤性能实验研究。实验表明，海岛纤维滤料纤维直径最小，水刺滤料次之，纤维尺寸比其它滤料稳定，针刺滤料的纤维直径最大;五种滤料的分粒径计重效率和分粒径计数效率，直径小的海岛纤维和水刺滤料对d50=0.3μm、1μm、2.5μm、5μm、10μm的粒子过滤效率高，远远高于常用针刺毡滤料，且当粉尘粒子粒径大于3μm时，计数效率跟覆膜滤料相当;五种滤料的动态过滤性能，海岛纤维和水刺滤料属于表层过滤，粉尘进入滤料深度小，水刺滤料，残余阻力低、清灰周期长、粉尘剥离率高，海岛纤维滤料清灰周期最长，延长滤料的寿命，优于覆膜滤料和针刺毡滤料。 本文通过实验，综合评价新型滤料海岛纤维和水刺滤料过滤性能，为提高微细颗粒的捕集性能、延长滤料寿命提供数据和参考。

目录

声明

摘要

第1章绪论

1．1研究背景

1．2研究意义

1．3 PM2．5的危害

1．4研究现状

1．4．1细粒子的研究现状

1．4．2相关标准

1．4．3滤料的发展现状

1．5本文研究内容

第2章滤料过滤性能的理论基础

2．1单根纤维的捕集机理

2．1．1扩散效应

2．1．2拦截效应

2．1．3惯性碰撞

2．1．4重力沉降作用

2．1．5静电力作用

2．2纤维层的捕集作用

2．2．1纤维层的稳态过滤

2．2．2纤维层的非稳态过滤

2．3滤料的过滤模式

2．4影响滤料性能的因素

2．5．1覆膜滤料

2．5．2针刺毡滤料

2．5．3超细纤维滤料

2．5．4水刺滤料

2．5．5海岛纤维滤料

2．6滤料过滤性能参数

第3章静态过滤特性实验研究

3．1实验样品

3．2．1实验目的

3．2．2实验装置

3．2．3实验方法

3．2．4实验结果与分析

3．3滤料对d50=0．3μm粒子过滤性能的实验研究

3．3．1实验目的

3．3．2实验装置和标准

3．3．3实验原理

3．3．4实验结果

3．4计数效率与计重效率的比较

3．5小结

第4章动态过滤特性实验研究

4．1实验目的

4．2实验装置及标准

4．3实验方法

4．4实验结果和分析

4．4．1清洁阶段结果分析

4．4．2稳定阶段结果分析

4．4．3清洁滤料与老化后滤料的性能对比

4．5．1粉尘在滤料表面的附着

4．5．2粉尘在滤料内部的渗透

4．6小结

第5章结论与展望

5．1结论

5．2展望

参考文献

致谢

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