2022-12-26 16:55
金属非金属矿山开采过程的粉尘特别是微细尘对环境污染是不可忽视的重要因素。袋式除尘器由于除尘效率高而被广泛应用于矿山碎矿粉尘治理，而滤料性能的优劣决定了袋式除尘器的粉尘捕集效果，其中滤料结构会对滤料性能产生明显影响。
因此，研制矿山粉尘适应性强的新型滤料，揭示滤料微观结构与过滤性能的关系，对滤料结构优化并提升除尘器性能，具有重要研究意义。
滤料层级结构对过滤的影响
在改变风速条件下，分析了No3滤料模型在不同结构参数与滤料阻力之间关系的影响，含尘滤料过滤阻力随过滤风速的提高而增加，而过滤风速的不断增大过程的持续，含尘滤料压力损失增幅趋缓，
是因为随着过滤不断持续，颗粒附着在纤维表面堆积越来越厚，更小颗粒更不容易进入纤维层滤料内部进而被阻拦下来。同时当粉尘层越厚，风速的增加意味着风流更易使沉积在滤料表层的粉尘颗粒滑落，使堆积厚度维持与一个相对稳定的数值，使滤料压力损失的增加越来越缓慢。
结论
(1) 采用熔融喷冲纤维微孔膜滤料生产工艺制作的新型PTFE微孔膜滤料，试验测得通过改变浸染、喷冲与烘制时长的方式提高纤维之间的绒毛生长量加深，提高纤维之间SVF，使其对微细粉尘颗粒物的处理效率提高，且由于纤维框架之间绒毛的波动性使颗粒物附着后快速脱落，降低过滤阻力。试验制备3种配方滤料，测试与微观分析比较选择No3滤料对PM10以下的颗粒物除尘效率由95%提高到99.3%，阻力在110Pa左右，使其达到高效低阻作用。
(2)对No3新型滤料进行FE-SEM处理后建模，并运用新型CFD-DEM耦合数值计算方法对该滤料结构影响过滤性能开展理论分析，通过该方法进一步检验了No3滤料滤尘动态过程，模拟值与实测值基本吻合（误差在10%以）下，分级效率表现最好的分级效率的拐点为0.5μm的颗粒物粒径，其中最高的去除效率为65%，而此时的10μm的去除率达到为99.8%。
(3)实验与模拟结果表明，滤料填充率、纤维当量直径显著影响粉尘捕集以及过滤阻力。当填充率增大（即纤维之间绒毛生长量增多）、风速降低，捕集的颗粒数量就增多越快；而纤维当量直径越小，捕集过程粉尘量也相对变多。而造成溶尘纤维压力损失的主要因素有微细颗粒沉积质量和不同纤维直径堆积排布情况，总压力损失激增量随粉尘沉积质量的增大呈指数增加，即纤维绒毛含量越多，进一步提高SVF、使纤维当量直径D越小，去除增长越快。