Разработка технологии нетканого фильтрующего материала для эксплуатации в экстремальных условиях

• Автор: Егупова, Светлана Анатольевна
• Шифр специальности: 05.19.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 173 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Рукавные фильтровальные установки и текстильные материалы для их

оснащения

1.2. Механизм фильтрации технологических высокотемпературных газовых

выбросов.

1.3. Анализ ассортимента нетканых фильтрующих материалов рукавного

1.4. Химические соединения, используемые для водо, маслоотталкивающей обработки нетканых фильтрующих материалов рукавного

Выводы по главе 1.

Глава 2. Методика проведения исследований.

2.1. Методы определения свойств волокон.
2.2. Методы определения свойств упрочняющего элемента каркасной ткани
2.3. Методы определения свойств нетканых фильтрующих материалов
2.4. Методика статистической обработки экспериментальных данных
2.5. Методика математического планирования и анализа эксперимента
Выводы по главе 2.
Глава 3. Выбор сырьевого состава, структуры и технологии нетканого фильтрующего материала.
3.1. Требования, предъявляемые к нетканым фильтрующим материалам рукавного типа
3.2. Выбор сырьевого состава нетканого фильтрующего материала.
3.3. Выбор структуры нетканого фильтрующего материала.
3.4. Выбор технологии и плана технологических переходов.
3.5. Выбор оборудования.
3.5.1. Оборудование для изготовления иглопробивной
3.5.2. Оборудование для термообработки иглопробивного материала в потоке горячего воздуха без давления.
3.5.3. Оборудование для модификации волокон иглопробивного материала.
3.5.4. Оборудование для термообработки иглопробивного материала под давлением.
Выводы по главе 3.
Глава 4. Получение нового фторсодержащего модификатора для придания водо, маслоотталкивающих свойств нетканым фильтрующим материалам рукавного типа и исследование его свойств.
4.1. Способ молекулярной сборки перфторсодержащих органосилоксановых
покрытий на поверхности волокна.
4.1.1. Взаимодействие перфторнонил1,1 гидроксипропиламинопропилсилоксана с волокномт
4.2. Исследование влияния перфторнонил1,1 гидроксипропиламинопропил
силоксана на свойства модифицированных
волокон.
4.2.1. Исследование влияния перфторнонил1,1гидроксипропиламинопропилсилоксана на водо, маслоотталкивающие свойства волокон.
4.2.2. Исследование влияния перфторнонил1,1гидроксипропиламинопропилсилоксана на термическую стойкость волокон
Выводы по главе
Глава 5. Влияние технологических параметров на структурные
характеристики, физикомеханические и функциональные свойства
нетканого фильтрующего материала
5.1. Влияние линейной плотности волокон на структурные характеристики,
физикомеханические и функциональные свойства нетканого фильтрующего материала.
5.2. Влияние параметров иглопрокалывания на структурные характеристики, физикомеханические и функциональные свойства нетканого
фильтрующего материала.
5.2.1. Выбор упрочняющего элемента.
5.3. Влияние параметров термообработки в потоке горячего воздуха без давления на структурные характеристики, физикомеханические и функциональные свойства нетканого фильтрующего материала.
5.4. Влияние параметров модификации волокон на структурные характеристики, физикомеханические и функциональные свойства нетканого фильтрующего материала.
5.5. Влияние параметров термообработки под давлением на структурные характеристики, физикомеханические и функциональные свойства нетканого фильтрующего материала.
Выводы по главе 5.
Глава 6. Изменение структурных характеристик, фнзикомеханических .
и функциональных свойств разрабатываемого нетканого фильтрующего, материала на различных этапах его производства. Производственные испытания разработанного нетканого фильтрующего
материала.
6.1. Изменение структурных характеристик, физикомеханических
и функциональных свойств разрабатываемого нетканого фильтрующего материала на различных этапах его производства
6.2. Производственные испытания разработанного нетканого фильтрующего материала.
Выводы по главе 6.
Глава 7. Техникоэкономическая эффективность и внедрение
результатов работы
Выводы по главе 7.
Общие выводы по работе.
Список используемой литерату ры
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Технологические газовые выбросы промышленных предприятий являются одним из основных источников загрязнения воздушного бассейна Земли. Они составляют от общего количества выбросов, поступающих в атмосферу в результате хозяйственной деятельности человека, и содержат до 0гм загрязнителей, в состав которых могут входить химические соединения, способные оказывать негативное влияние, как на самого человека, так и на окружающую его среду.
Наиболее эффективным методом очистки высокотемпературных газовых выбросов от различных технологических агрегатов и процессов при относительно умеренных капитальных и эксплуатационных затратах является фильтрация их через установки, оснащенные фильтрующими элементами рукавного типа, выполненные из нетканых материалов ФРИР, ФРИ, ФРКИ и др
Экстремальными условиями очистки высокотемпературных газовых выбросов являются температура Н0С, химическая агрессивность фильтруемой среды рН2И и различные виды загрязнений газовых выбросов сухие, жидкие в виде суспензий и эмульсий и масляные.
В настоящее время на российском рынке высокотемпературной газовой фильтрации полностью удовлетворяющий отечественного потребителя нетканый фильтрующий материал НФМ рукавного типа отсутствует. Отечественная промышленность не выпускает НФМ для очистки технологических выбросов от различных видов загрязнений пригодные для эксплуатации в условиях повышенных температур и агрессивных сред. Не освоен и выпуск волокнистого сырья и вспомогательных материалов, удовлетворяющих предъявляемым условиям фильтрации. Импортные же сырье и НФМ данного типа слишком дороги, и потому не доступны для большинства российского потребителя.
НФМ, применяемые в нашей стране для очистки высокотемпературных газовых выбросов, не обладают требуемым уровнем водо,
маслоотгалкивающих характеристик, что не позволяет защищать волокна НФМ от частиц загрязнителя фильтруемой среды и качественно проводить процесс его регенерации.
Не имея водоотталкивающих свойств, НФМ рукавного типа не способны предотвращать при выпадении точки росы цементацию фильтрующего элемента. Взаимодействие выпавшей влаги с задержанной гигроскопичной пылью приводит к их слипанию в структуре НФМ. В итоге поры забиваются. Происходит цементация фильтрующего элемента с невозможностью его регенерации и последующего использования. Дальнейшие действия замена вышедшего из строя фильтрующего элемента, несущая дополнительные экономические и трудовые затраты.
К тому же, если в газовых выбросах содержатся какиелибо вещества в парообразном состоянии например, туманы серной кислоты в отходящих газах выпарных агрегатов, то при наличии влаги пары конденсируются и переходят в жидкое состояние. Выпадение кислот разрушает волокна НФМ, что приводит к нарушению целостности фильтрующего элемента и невозможности его дальнейшего использования. Это так же требует замены фильтрующего элемента.
Не обладая маслоотталкивающими свойствами, НФМ рукавного типа не пригоден для использования в сушильных установках при смешанном отопителе газмазут и отопителе мазут. Так как в этом случае, как продукт неполного сгорания органических веществ и топлива при недостатке воздуха образуется и уносится сажа. Закрепляясь на поверхности волокна, сажа не удаляется в процессе регенерации и сама, как масляное загрязнение,
Точка росы это температура, при которой происходит конденсация водяных паров, находящихся в газе и их выпадение на твердую поверхность в данном случае это волокна нетканого фильтрующего материала. 1.1,1.
способствует дальнейшему накоплению НФМ сухих загрязнений. В результате уменьшается пропускная способность НФМ, влекущая снижение производительности рукавного фильтрующего элемента и фильтровальной установки в целом. Единственной возможностью возобновления необходимых характеристик работы фильтровальной установки является замена фильтрующих элементов.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.
АКТУАЛЬНОСТЬ


Симпозиума Технический текстиль России , М. Егупова С. А., Горчакова В. М. Разработка нетканого фильтрующего материала с повышенными водоотталкивающими свойствами. Известия вузов. Технология текстильной промышленности. М. г. Егупова С. А., Горчакова В. М. Влияние водоотталкивающей пропитки на основе фторорганических соединений на свойства иглопробивного фильтрующего материала. Химические волокна. Мытищи г. Егупова С. А., Горчакова В. М. Улучшающая регенерацию антиадгезионная отделка нетканых иглопробивных фильтрующих материалов. Известия вузов. Технология текстильной промышленности. М. г. Конюхова С. В., Пузанова Н. В., Сутягина Т. Ф., Восконянц В. С.А. Шуднева Т. В. Фильтрующий материал для очистки горячих газов. Патент на изобретение 0 от г. Егупова С. А., Конюхова С. А., Горчакова В. М., Измайлов Б. В. Фильтрующий материал для очистки горячих газов. Получено положительное заключение о выдаче патента на изобретение от 5г. Егупова С. А., Конюхова С. В., Шуднева Т. В. Исследования по созданию фильтровальных материалов повышенной термостойкости. Тезисы доклада Всесоюзной научнотехнической конференции Современные технологии и оборудование текстильной промышленности. Текстиль. М. МГТУ им. А.Н. Косыгина. Егупова С. А. Разработка новых термостойких нетканых материалов и технологических принципов их изготовления. Инвентарный номер гос. Серпухов ОАО НИИНМ, г. Егупова С. А. Термостойкое нетканое фильтровальное полотно. Тезисы доклада ВНТК Современные технологии и оборудование текстильной промышленности. Текстиль . М. МГТУ им. А.Н. Косыгина. Егупова С. А., Конюхова С. В. Разработка технологии изготовления хемотермостойко го фильтрующего полотна. Текстиль . М. МГТУ им. А.Н. Косыгина. Егупова С. А., Горчакова В. М. Улучшение эксплуатационных свойств нетканых фильтрующих полотен. Текстиль . М. МГТУ им. А.Н. Косыгина. Егупова С. А. Разработка технологии изготовления термостойкого фильтрующего полотна. Сборник избранных научных трудов и публикаций, Серпухов ОАО НИИНМ, г. К6. Егупова С. А., Горчакова В. Сборник научных трудов аспирантов, М. МГТУ им. А.Н. Косыгина, г. Егупова С. А., Горчакова В. М. Фильтрующий нетканый материал с водоотталкивающими свойствами для газоочистительных систем. Сборник докладов Второй Международной конференции Пылегазоочистка , М. Егупова С. А., Горчакова В. М. Фильтрующий нетканый материал с водоотталкивающими свойствами для газоочиститсльных систем. Экологический вестник России. М. г. Егупова С. А., Конюхова С. В. Нетканое фильтрующее полотно для газоочистительных систем. Тезисы доклада Второй Всероссийской конференции Реконструкция энергетики , М. Егупова С. А., Семакина И. В., Конюхова С. В. Разработка технологии нетканых материалов для фильтрации горячих газов. Тезисы доклада ВНТК Современные технологии и оборудование текстильной промышленности. Текстиль . М. МГТУ им. А.Н. Косыгина. Егупова С. Сборник избранных научных трудов и публикаций, М. МГТУ им. А.Н. Косыгина, г. Егупова С. А., Горчакова В. М. Фильтрующий нетканый материал с водоотталкивающими свойствами для газоочистительных систем. Тезисы доклада Симпозиума Технический текстиль России ,М. Егупова С. Сборник научных трудов аспирантов, М. МГТУ им. А.Н. Косыгина, г. ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. РУКАВНЫЕ ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ТЕКСТИЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИХ ОСНАЩЕНИЯ. В последние годы в передовых, технически развитых странах, в большинстве отраслей промышленности наметились тенденции к расширению области применения для очистки высокотемпературных газовых выбросов рукавных фильтровальных установок. Такая тенденция обусловлена, вопервых, повышением требований к защите окружающей среды и, вовторых, появлением и расширением производства новых фильтрующих материалов из синтетических волокон, способных работать в различных условиях применения, в различных конструкциях фильтров, с широким диапазоном применения различных способов регенерации. Принципиальная схема рукавной фильтровальной установки приведена на рисунке 1. Принципиальная схема рукавной фильтровальной установки. Рис.