润众环保技术探讨烟气除尘造成滤袋材质发生化学变化的原因

氧化是滤袋损坏的主要因素之一。纤维氧化是纤维中分子失去（或离解）电子的过程，这一反应会使纤维中元素的氧原子增加。在常用的纤维中易被氧化的主要是聚合类化合物，如聚丙烯、聚苯硫醚等。氧化反应原理如下：

  从上式可见，氧化后纤维的大分子链被击碎，变成小分子结构。分子结构发生了变化，纤维性能也发生了变化。

  又如聚苯硫醚（PPS）纤维，其分子式为：

  其分子主链由苯环在对位上连接硫原子而形成大分子主键，其结构中至少有85%的硫醚键（-S-）是直接结合在两个芳香族环之中。在高温（150℃）条件下，即氧分子攻击分子中的“-S-”鍵，并与之结合，生成SO_x。使大分子链被击碎，变成小分子结构。由于苯环提供PPS纤维以刚性，而硫醚则提供PPS纤维以柔顺性。因此，当烟气中的氧或氧化剂与PPS纤维中的－S－结合生成SO_x，造成PPS纤维变色、变硬、变脆，强度降低而破损，严重时纤网会破碎而脱离基布（见图1）

  （2）水解

  水解即缩合的逆反应。纤维水解是由于水分子介入到纤维中而使高分子分解为二的反应，母体分子的一个部分从水分子中获取了一个氢离子（H＋），而另一个基团则从水分子中聚集了羟基（OH－），使其分子链断裂生成新的小分子物质的过程。由于分子量变小，纤维抗拉强度减弱而损坏。所以缩聚型聚合体生产的合成纤维是不耐水解的。如常用的聚酯类、聚丙烯、诺梅克斯等滤料很容易发生水解。聚酯类纤维与诺美克斯纤维水解式如下：

  水解会破坏聚合物的主要结构，使纤维分子变小。烟气中水分子含量和温度越高，滤袋水解越严重。不同的滤料其水解温度也不相同。其中P84是目前所用滤袋中抗水解性较差的一种，水解后，滤袋强度严重下降，易破损，缝纫线发生水解后，滤袋从缝纫线处开裂，使滤袋不再是筒状而成为一块布（见图2）。

  (3)酸、碱性腐蚀

  腐蚀是滤袋损坏常见的原因之一。烟气中含有多种腐蚀性物质，在高温环境下的腐蚀作用更大，从而会造成滤袋损坏。

  滤袋被腐蚀的主要原因是烟气中含有酸、碱性成分，随着这些化学物质浓度的变化而造成露点的改变，如除尘器开机或停机在露点以下时，废气中的SO₂遇水就会形成H₂SO₃，造成滤袋纤维发生炭化、原分子链结构遭到损坏，生成小分子化合物。

  滤袋被腐蚀损坏的痕迹多为放射状，并在滤袋表面形成大面积变色，造成滤袋变硬、变脆和出现少量不规则的洞，用肉眼可分辨出来。图3为河南某氧化镁厂氯化工段被腐蚀的滤袋，由于该厂烟气中的HCl含量非常高，PTFE滤袋平均使用寿命不到3个月就被腐蚀得千疮百孔无法继续使用。所以，如果在此条件下进行脉冲清袋，将会加速滤袋的损坏。

  （4）纤维高温降解

  由于多数滤袋是在高温下工作的，因此，高温会造成滤袋纤维玻璃态化，使滤袋纤维发生降解变化，造成纤维大分子链断裂。从外表上看，高温造成滤袋收缩变形、变硬，滤袋紧紧箍在骨架上，甚至无法抽出滤袋中的骨架，从而在滤袋内表面形成深深的痕迹（如图4所示），并使得滤袋纤维玻璃化变得极其脆弱，强度降低。图5为广州某垃圾焚烧厂除尘器的滤袋，滤袋材质为PPS纤维，高温使得PPS纤维变得极其脆弱，强度降低，轻轻一拉，就会撕开一条长长的口子。