氣體除塵用纖維濾料的pm2.5粉塵過濾特性試驗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及濾料粉塵過濾特性的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種氣體除塵用纖維濾料的 PM2. 5粉塵過濾特性試驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在化工、石油、冶金、電力及其他行業(yè)中，常產(chǎn)生高溫含塵氣體。由于不同工藝需要 或者回收能量抑或達到環(huán)保排放標準，都需要對這些高溫含塵氣體進行除塵，采用簡單的 氣固分離除塵設(shè)備是遠遠達不到如此苛刻要求的。近幾年來，采用纖維濾料的過濾技術(shù)來 實現(xiàn)高溫除塵室目前最有效方式之一，也是顆粒物凈化工業(yè)上最有前途技術(shù)之一。纖維濾 料被廣泛應(yīng)用于含塵氣體的除塵中，比如布袋式除塵器主要是通過纖維濾料對含塵氣體進 行過濾，從而凈化氣體。
[0003] 從近年來霧霾天氣發(fā)生的頻率及所造成的危害來看，我國大氣污染治理已刻不容 緩！ 2013年9月10日，國務(wù)院發(fā)布了《大氣污染防治行動計劃》，要求到2017年，重點區(qū)域 的PM2. 5年平均濃度比2012年下降15% -25%，優(yōu)良天數(shù)逐年提高；環(huán)保部2013年9月份 發(fā)布的《環(huán)境空氣細顆粒物污染綜合防治技術(shù)政策》明確提出，鼓勵研發(fā)示范各種細顆粒物 及氮氧化物、揮發(fā)性有機物等前體污染物的新型高效凈化技術(shù)，包括袋式除塵、電除塵、電 袋復合除塵等。
[0004] 氣體除塵用纖維濾料一般關(guān)注下列特性：（1)除塵溫度，工業(yè)氣體所要凈化的含 塵氣體溫度高，有時候竟達到600°C~1400°C ; (2)除塵顆粒，比如煙塵顆粒小于5 μπι~ 10 μπι，甚至在亞微米級；（3)除塵凈化標準，比如要求出口濃度為10mg/Nm3~30mg/Nm3; ⑷"高效低阻"，經(jīng)濟性能好；(5)清灰性能，比如可在線反吹、變形小、使用壽命長；(6)耐 腐蝕能力，比如優(yōu)良的耐高溫氣體腐蝕能力、化學性能穩(wěn)定。
[0005] 針對上述的除塵過濾特性的試驗方法，特別是PM2. 5粉塵過濾特性，目前屬于國 內(nèi)和國際的研究熱點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種氣體除塵用纖維濾料的 PM2. 5粉塵過濾特性試驗方法。
[0007] 本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0008] -種氣體除塵用纖維濾料的PM2. 5粉塵過濾特性試驗方法，包括下列步驟：
[0009]
[0010] R1、對試驗儀器進行參數(shù)設(shè)置；
[0011] R2、將經(jīng)過干燥的粉塵加入粉塵喂入裝置（1)并生成指定粉塵濃度的含塵氣體；
[0012] R3、將纖維濾料試驗樣品安裝到濾料夾具（8)上；
[0013] R4、稱量絕對濾料的質(zhì)量并裝入PM2. 5分離組件（20)后的絕對濾料裝置（10)中， 所述絕對濾料的質(zhì)量記為Maf;
[0014] R5、開動抽氣栗（19)，測量起始潔凈的所述纖維濾料試驗樣品的初始阻力，進行初 始測試階段的過濾特性試驗，記錄全過程的瞬時阻力值；
[0015] R6、取出濾料夾具；
[0016] R7、取出上述絕對濾料并稱重，記為MAF';
[0017] R8、記錄殘余阻力和試驗時間；
[0018] R9、分別計算經(jīng)過所述纖維濾料試驗樣品過濾后的粉塵氣體的PM2. 5粉塵排放濃 度和PM2. 5粉塵過濾效率。
[0019] 優(yōu)選的，所述一種氣體除塵用纖維濾料的PM2. 5粉塵過濾特性試驗方法還包括下 列步驟：
[0020] 將所述濾料夾具8重新安裝到實驗儀器上，重新更換纖維濾料試驗樣品，進行老 化處理階段；
[0021] 重復所述氣體除塵用纖維濾料的PM2. 5粉塵過濾特性試驗方法的步驟，得到經(jīng)過 所述老化處理階段后的纖維濾料試驗樣品的初始阻力、殘余阻力、PM2. 5粉塵排放濃度和 PM2. 5粉塵過濾效率。
[0022] 優(yōu)選的，所述初始測試階段的清灰周期為10-100個，所述初始測試階段的清灰定 壓 500-5000Pa。
[0023] 優(yōu)選的，所述老化處理階段的清灰周期為1000-10000個，其中每次清灰的定時間 為 5_50s。
[0024] 優(yōu)選的，所述PM2. 5粉塵排放濃度的計算公式如下：
[0026] 其中，CPM2.5為PM2. 5粉塵的排放濃度，單位為mg/m 3;M A/為所述絕對濾料試驗后 質(zhì)量，單位為mg ;MAF為所述絕對濾料試驗前質(zhì)量，單位為mg ;MFC 3為PM2. 5氣體流速，單位 為m3/h ;T為試驗時間，單位為h。
[0027] 優(yōu)選的，所述PM2. 5粉塵過濾效率的計算公式如下：
[0029] 其中，EPM2.5為PM2. 5粉塵的過濾效率，單位為％ ;C。為入口粉塵濃度，單位為mg/ m3;C PM2.5為PM2. 5粉塵排放濃度，單位為mg/m 3;P PM2.5為PM2. 5粉塵占所有粒徑粉塵的百分 數(shù)，單位為％。
[0030] 優(yōu)選的，所述試驗儀器設(shè)置的參數(shù)包括入口粉塵濃度、清灰噴吹壓力、清灰噴吹時 間、氣體流速（MFQ、MFCjP MFC 3)、清灰阻力、清灰周期。
[0031] 優(yōu)選的，所述初始阻力和所述殘余阻力是通過所述試驗儀器的壓縮空氣罐11上 方的壓力顯示與控制PIC的元件讀取。
[0032] 優(yōu)選的，所述粉塵的干燥過程如下：在105~110°C溫度下干燥3h以上，在外部的 干燥器中放置lh以上。
[0033] 優(yōu)選的，所示步驟R1對試驗儀器進行參數(shù)設(shè)置之前還包括：
[0034] R0、記錄實驗室溫度、相對濕度及大氣壓力。
[0035] 本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果：
[0036] 近年來，我國大氣污染日益嚴重、霧霾天氣頻現(xiàn)，其中化工、冶金、火電、垃圾焚燒、 水泥等工業(yè)排放的PM2. 5粉塵是主要元兇，目前適用于此領(lǐng)域纖維濾料的主要標準如ISO 11057-2011《空氣質(zhì)量可清洗過濾介質(zhì)的過濾特性的試驗方法》、GB/T 6719-2009《袋式除 塵器技術(shù)要求》、VDI 3926-1 :2004《評價可清潔濾料測試方法》等對濾料過濾性能的考核使 用粉塵均是全粒徑粉塵（粒徑為100 μ m以下），并無涉及PM2. 5粉塵的相關(guān)過濾特性測試， 本發(fā)明與現(xiàn)有測試方法相比，具有多參數(shù)可調(diào)節(jié)的優(yōu)點，同時能在實驗室模擬實際生產(chǎn)中 的復雜工況條件（高濃度發(fā)塵、不同清灰壓力、老化周期、老化時間等）進行纖維濾料PM2. 5 粉塵過濾特性測試，獲得殘余阻力、PM2. 5粉塵排放濃度、PM2. 5粉塵過濾效率等結(jié)果，對于 評價纖維濾料的過濾特性具有重要意義，同時有利于指導纖維濾料生產(chǎn)企業(yè)改進工藝和濾 料應(yīng)用企業(yè)的選型和使用。
【附圖說明】
[0037] 圖1是本實施例中公開的試驗方法的試驗儀器；
[0038] 圖2是本發(fā)明中公開的一種氣體除塵用纖維濾料的PM2. 5粉塵過濾特性試驗方法 的流程步驟圖；
[0039] 圖3是本實施例中公開的另一種氣體除塵用纖維濾料的PM2. 5粉塵過濾特性試驗 方法的流程步驟圖；
[0040] 其中，F(xiàn)I-氣體流速測量和顯示；FICR-氣體流速測量、顯示、控制和記錄； FIRW-粉塵流速測量、顯示和記錄；KS-信號發(fā)生器和計時器；PDIRS+-阻力測量、顯示、 記錄和開關(guān)裝置（引發(fā)脈沖清灰）；PIC-壓力顯示和控制；PIR-壓力顯示和記錄；QIR- 濃度測量、顯示和記錄；TIR-溫度測量、顯示和記錄；
[0041] 1 一粉塵喂入裝置（帶稱重系統(tǒng)）；2-粉塵和空氣混合單元；3-光度計（監(jiān)測粉 塵濃度）；4一水平清潔氣體管道；5-垂直含塵氣體管道；6-粉塵容器；7-含塵氣體后端 過濾器；8-濾料夾具；9 一脈沖清灰噴吹管道；10-絕對濾料裝置；11一壓縮空氣罐；12- 閥門；13-環(huán)境空氣入口；14-吹洗空氣；15-壓縮空氣（0.6MPa) ;16-控制和數(shù)據(jù)采集系 統(tǒng)；17-工業(yè)用PC機；18-質(zhì)量流量控制器；19-抽氣栗；20-PM2.5分離組件。
【具體實施方式】
[0042] 為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，以下參照 附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以 解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0043] 實施例
[0044] 本實施例公開的一種氣體除塵用纖維濾料的PM2. 5粉塵過濾特性試驗方法適用 于各類工業(yè)氣體除塵用纖維濾料，包括覆膜濾料和未覆膜濾料，這些濾料應(yīng)用于包括垃圾 焚燒廠、燃煤電廠、水泥廠、鋼鐵冶金等工業(yè)領(lǐng)域的氣體除塵處理。
[0045] 其中，纖維濾料的PM2. 5粉塵過濾特性參數(shù)包括初始阻力、殘余阻力、PM2. 5粉塵 排放濃度、PM2. 5粉塵過濾效率。
[0046] 一、術(shù)語定義
[0047] 1.粉塵濃度
[0048] 單位體積氣體中含有粉塵的質(zhì)量或顆粒數(shù)，按照統(tǒng)計方式不同可分為數(shù)量濃度和 質(zhì)量濃度。本文件中的濃度均指質(zhì)量濃度，單位為g/m3或者mg/m 3。
[0049] 2.清灰周期
[0050] 兩次脈沖清灰之間的時間間隔，單位為s。
[0051] 3.清灰時間
[0052] 進行脈沖清灰時壓縮空氣的噴吹時間，單位為ms。
[0053] 4.初始阻力
[0054] 指濾料在尚未進行粉塵過濾試驗的潔凈狀態(tài)下的阻力，單位為Pa。
[0055] 5.殘余阻力
[0056] 在一定的過濾風速下，當濾料阻力達到清灰阻力規(guī)定值時，按規(guī)定條件進行清灰 之后濾料的阻力稱為殘余阻力，單位為Pa。
[0057] 6.空氣動力學當量直徑
[0058] 指某一種類的顆粒，在空氣中的沉降速度與一種密度為1000kg/m3的球型粒子的 沉降速度一樣時，這種球型粒子的直徑即為該種顆粒的空氣動力學當量直徑。
[0059] 7. PM2. 5
[0060] 指環(huán)境空氣中空氣動力學當量直徑小于等于2. 5 μπι的顆粒物，也稱細顆粒物。
[0061] 8.含塵氣體
[0062] 過濾試驗中未經(jīng)過濾料試樣的混合有一定濃度粉塵的氣體。
[0063] 9.潔凈氣體
[0064