2016年11月11日 星期五 09:15:33

干货|高性能纤维滤料回收工艺进展

发表时间:2018/2/6

随着近年来环境治理力度的加大,袋式除尘已经作为我国控制工业烟尘最有效的技术而被广泛应用于燃煤电厂与工业锅炉、水泥、钢铁、垃圾焚烧、化工、有色冶金等行业。



据统计,目前我国滤袋产值约为50亿元,其中以高性能纤维为主要原料的高温滤袋约占总产值60% ~ 70%;若以产量统计,目前我国滤料产量约为 1 亿m2以上,约合 5 万t,其中高温滤袋约占产量的30% ~ 50%。



而作为耗材,滤袋约 3 ~ 5 年就需更换,这将产生大量的高性能纤维废弃物。这些滤袋废弃后不仅难以降解,表面及内部还含有不同种类的粉尘,有些含有重金属或者其他危害物质,如不加以回收则会造成环境的二次污染。



根据应用领域的不同,采用的高温滤袋的材质有所不同,如燃煤行业主要为纯质PPS纤维或PPS+PTFE复合纤维滤料,水泥行业主要为纯质芳纶、聚酰亚胺、玻璃纤维及玻璃纤维复合滤料,钢铁行业主要为纯质的芳纶、涤纶、玻璃纤维复合滤料,垃圾焚烧行业主要为纯质PTFE纤维滤料。滤袋的初级回收工艺,是将废旧滤袋收集、去尘、打散、粉碎后经粗洗去尘、压制和热定形工艺,制成初级的建材、井盖、保温材料等制品,适合于PPS、芳纶、聚酰亚胺、玻纤等纯质滤料的回收。


废旧滤袋回收主体工艺


初级回收工艺制成的产品


虽然初级回收工艺简单、设备投资低、容易操作,但产品附加值低,没有使高性能纤维材质的优势充分发挥。在此基础上,滤袋的中级回收工艺需增加深度清洗工序,通过物理方法彻底去除滤料纤维上的粉尘,再经过熔融、树脂造粒,或加工成其他注塑类材料,如特种工程塑料、交通工具壳体、刹车片、化学反应器填料、耐温/耐腐/韧性螺栓等,产品具有耐热、耐腐蚀的优点。但此方法只适合于纯质可熔类纤维材料,如燃煤电厂的纯PPS滤袋,不适合芳纶、聚酰亚胺等无熔点类纤维材料。


中级回收工艺制成的产品


实时上,为了提高滤料的各项性能以适应复杂的应用环境,滤料通常由多种材料混杂制成,如燃煤领域的滤料几乎都为PPS+PTFE混杂滤料。滤料中混杂的PTFE会严重影响再生PPS的质量,如何将滤料中的各种材质进行分离与提纯仍是业界难题。东北大学柳敬献教授课题组研究得出了可将PPS与PTFE混杂滤料分离提纯的混杂滤料高级回收技术路线,并通过性能强化,可使PPS恢复原有性能,制成高级别的树脂、纤维及其他制品。研究发现,清洗后的废旧滤料放入配置好的氯基溶液中,加热并维持一定时间后,PPS溶解而PTFE仍为固体,过滤后得到PPS溶液,经冷却提纯后可制成PPS固体。


经溶解、过滤等工艺从PPS+PTFE混杂滤料中回收高级别树脂


东北大学高级回收工艺制得的再生PPS绝缘纸


对于其他高温滤料用无熔点高性能纤维,如芳纶纤维的回收技术,我国未见具备产业化生产线报道,日本帝人集团虽然建立芳纶纤维回收体系,但主要针对生产、加工过程中的废料,以及废弃的消防服、防切割手套等防护用品,经分拣、切割、打散等物理方法回收成为浆粕、短纤维或短纤维纱线等制品。 欧美等发达国家也有专门从事芳纶防护服回收的公司和机构,回收纤维制品还包括纤维颗粒、风扇轮及其他工程材料等。相比之下,废旧滤料由于带有大量粉尘或危险物质,且纤维通常经过高温、化学物质侵蚀而损伤,因此回收成本更高、难度更大。


回收芳纶制品


随着我国高温滤袋用量的不断加大,废旧滤袋回收的要求也越来越迫切。目前,废旧滤料的回收不仅受回收技术的限制,回收成本也是制约滤料回收技术产业化的一大难题。由于用户分散,且滤袋带灰、体积大,收集及回用成本高,加之缺乏有力的税收优惠政策,回收企业盈利难,经营不可持续,国内仅见北京国兴五佳高分子纤维再生白菜网送彩金有限公司 1 家400 t/a的PPS滤料回收产业化生产线投产的报道,远远不足以满足国内滤料回收的需求。此外,废旧滤袋的跨区域运输环保程序有待完善;多种纤维混杂滤料的回收难度大,滤料打散及灰尘清洗工艺危害大,且洁净过程困难,回收技术有待研发和提高。

(来源:白菜网送彩金导报官微)

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