متى يجب استخدام كيس ترشيح غشائي من مادة ePTFE؟

الفلاتر والتشطيبات المصنوعة من اللباد

تحتوي المرشحات المصنوعة من اللباد على ألياف "ملبدة" عشوائياً مدعومة بمادة داعمة منسوجة تُعرف باسم "النسيج الشبكي". تتطلب تقنيات التنظيف عالية الطاقة، مثل التنظيف بالنفث النبضي، خصائص الأقمشة الملبدة القوية. يمكن تصنيع الأكياس الملبدة من مجموعة متنوعة من الألياف التجارية والمتخصصة، بما في ذلك البوليستر، والبولي بروبيلين، والأكريليك، والألياف الزجاجية. لكل نوع من الألياف مزايا وعيوب خاصة به تناسب بيئات تشغيل محددة، كما يوفر مستويات متفاوتة من التوافق مع مجموعة من المواد الكيميائية.

يُعدّ لباد البوليستر أكثر أنواع الوسائط استخدامًا وأقلها تكلفة في مرشحات الغبار ذات نظام النبض النفاث. تتميز مرشحات البوليستر بمقاومة عالية للمواد الكيميائية والتآكل والتلف الناتج عن الحرارة الجافة. مع ذلك، لا يُنصح باستخدام البوليستر في تطبيقات الحرارة الرطبة نظرًا لتعرضه للتلف المائي في بعض الظروف. يتميز البوليستر بمقاومة جيدة لمعظم الأحماض المعدنية والعضوية، والقلويات الضعيفة، ومعظم عوامل الأكسدة، ومعظم المذيبات العضوية. تتراوح استخداماته النموذجية من مصانع الإسمنت إلى الأفران الكهربائية. تبلغ درجة حرارة التشغيل القصوى المستمرة له 275 درجة فهرنهايت.

يستخدم مصنّعو أكياس الترشيح المصنوعة من اللباد معالجات سطحية متنوعة لتحسين خصائصها في إزالة طبقة الغبار. تشمل هذه المعالجات: الحرق (تعريض ألياف السطح للهب مباشر لإذابة أطراف الألياف السائبة التي قد تلتصق بها جزيئات الغبار)، والتلميع (تمرير اللباد عبر أسطوانتين ساخنتين لإذابة أطراف الألياف السائبة وتنعيم السطح)، وإضافة طبقة نهائية طاردة للماء والزيوت مصنوعة من مادة ePTFE (وهي أرخص وأكثر متانة من غشاء ePTFE)، بالإضافة إلى العديد من المعالجات الأخرى. لمعرفة المزيد عن خيارات أكياس الترشيح المصنوعة من اللباد، راجع قسم أكياس ترشيح جامع الغبار الجاف.

أكياس ترشيح غشائية من مادة ePTFE

في التطبيقات الأكثر تحديًا، يمكن تحسين كفاءة أكياس الترشيح وقدرتها على إزالة طبقة الترشيح بشكل كبير عن طريق ربط غشاء رقيق من مادة ePTFE حراريًا بجانب الغبار من وسائط الترشيح. وبفضل كفاءتها العالية في الترشيح وقدرتها على إزالة طبقة الترشيح، تُعدّ أكياس الترشيح ذات غشاء ePTFE، مثل أكياس Jinyou، من أفضل التقنيات المتاحة من حيث الكفاءة وعمر المرشح. أما عيبها فهو هشاشة الغشاء الشديدة، ما يستدعي توخي الحذر عند التعامل مع هذا النوع من أكياس الترشيح وتركيبها. وقد انخفضت تكلفة هذه الأكياس بشكل ملحوظ في السنوات الأخيرة، ومن المتوقع أن يستمر هذا الانخفاض مع ازدياد شعبية أكياس غشاء ePTFE. ويمكن إضافة غشاء ePTFE إلى معظم أنواع وسائط الترشيح النسيجية.

بالإضافة إلى ذلك، تتميز مرشحات غشاء ePTFE بميزة واضحة على المرشحات غير الغشائية نظرًا لاختلاف طريقة ترشيحها للجسيمات. تستخدم أكياس مرشحات الغشاء غير ePTFE الترشيح العميق، حيث تتشكل طبقة من الغبار على السطح الخارجي للمرشح، ويتراكم الغبار في عمقه. تُحجز الجسيمات الداخلة أثناء مرورها عبر طبقة الغبار وعمق المرشح. ومع مرور الوقت، يزداد عدد الجسيمات المحتجزة داخل المرشح، مما يؤدي إلى انخفاضات أكبر في الضغط، وفي النهاية إلى انسداد المرشح، مما يقلل من عمره. في المقابل، تستخدم مرشحات غشاء ePTFE الترشيح السطحي لإزالة الجسيمات الداخلة. يعمل غشاء ePTFE كطبقة ترشيح أساسية، حيث يجمع جميع الجسيمات على سطحه نظرًا لمساماته الدقيقة للغاية، والتي تسمح فقط بمرور الهواء وأصغر الجسيمات. هذا يمنع جزيئات الغبار من اختراق نسيج المرشح، مما قد يؤدي إلى انخفاض تدفق الهواء وانسداد المرشح. يساهم عدم تراكم طبقة الغبار على المرشح ووجود غبار متراكم في عمقه في تشغيل جهاز تجميع الغبار بضغط تفاضلي أقل مع مرور الوقت. كما أن التنظيف النبضي أكثر شمولاً وفعالية، مما يؤدي إلى انخفاض تكلفة التشغيل في حال دمج نظام تنظيف عند الطلب.

تتطلب الظروف القاسية استخدام لباد ePTFE

توفر أكياس الترشيح المصنوعة من ألياف البولي تترافلوروإيثيلين الموسع (ePTFE) والمزودة بغشاء من نفس المادة (أي PTFE على PTFE) أقصى حماية من الانبعاثات وتسهيلًا لتفريغ الكعكة. عند استخدامها كألياف رئيسية في أكياس الترشيح، تتحمل ألياف ePTFE درجة حرارة تشغيل قصوى مستمرة تصل إلى 500 درجة فهرنهايت. تُستخدم هذه الأكياس عادةً في البيئات الكيميائية القاسية ذات درجات الحرارة العالية. تشمل التطبيقات الشائعة محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم، وإنتاج الأسمنت، ومسابك الصلب، والغلايات، ومصانع الكربون الأسود، وأنظمة معالجة التربة، ومحارق النفايات. علاوة على ذلك، توفر خصائص الاحتكاك المنخفضة لألياف ePTFE تفريغًا ممتازًا للكعكة. مع ذلك، فإن استخدام PTFE على PTFE مكلف للغاية، وعادةً ما يُلجأ إليه فقط بعد استنفاد جميع الخيارات الأخرى.

ماذا عن الغبار الكاشط؟

من الممكن تحقيق كفاءة عالية دون استخدام غشاء ePTFE، وهو أمر بالغ الأهمية نظرًا لهشاشة هذا الغشاء. يتمثل أحدث ابتكار في أكياس الترشيح المصنوعة من اللباد في تطوير مرشحات عالية الكفاءة مصنوعة من ألياف دقيقة للغاية. ولأن مساحة سطح الألياف وكفاءة الفصل مرتبطتان ارتباطًا مباشرًا، فإن هذه الأكياس عالية الكفاءة توفر كفاءة تصل إلى عشرة أضعاف كفاءة الأكياس التقليدية في تطبيقات الترشيح العامة. يستخدم منتج Jinyou عالي الكفاءة من اللباد مزيجًا خاصًا يحتوي على نسبة عالية من الألياف الدقيقة جدًا (أقل من 1.0 دينير)، مما يزيد بشكل ملحوظ من مساحة السطح ويقلل من حجم المسام لتحقيق كفاءة فصل أعلى دون زيادة في الوزن. لا تتطلب هذه المرشحات الاقتصادية أي تركيب خاص.

توفر أقمشة جينيو المصنوعة من اللباد مزايا عديدة مقارنةً بالأقمشة التجارية، بما في ذلك كفاءة ترشيح أعلى، ومعدلات انبعاثات منخفضة للغاية، وعمر أطول للأكياس بفضل تقليل فترات التنظيف. ولأن أداء أقمشة جينيو يعتمد على تصميم اللباد ككل، بما في ذلك مزيج من الألياف الدقيقة للغاية وشبكة متينة، فإنها تتمتع بمزايا كبيرة مقارنةً بالأقمشة المصفحة بغشاء ePTFE التي تعتمد على التغليف الرقيق للغاية والهش. تشمل هذه المزايا كفاءة عالية دون الحاجة إلى الغشاء الهش، وقوة ومتانة أكبر، والقدرة على التعامل مع الغبار الزيتي أو الدهني أو الرطب أو الكاشط، بالإضافة إلى المركبات الكحولية. في المقابل، لا يعمل غشاء ePTFE بكفاءة مع الهيدروكربونات السائلة (الغبار الزيتي أو الدهني).

أي كيس مناسب لوحدة تجميع الغبار الخاصة بك؟

1. نوع الغبار:يُحدد شكل وحجم الغبار نوع مادة الترشيح الأنسب لالتقاط جزيئات الغبار بكفاءة. تتميز الجزيئات الصغيرة ذات الزوايا الحادة (مثل تلك الموجودة في الأسمنت) بقدرة عالية على الكشط. يحتوي غبار العمليات الصناعية على جزيئات بأحجام متفاوتة، تتراوح من تلك المرئية بالعين المجردة إلى الجزيئات دون الميكرونية. من أهم مزايا مرشحات غشاء ePTFE كفاءتها في ترشيح الجزيئات دون الميكرونية، وهو أمر بالغ الأهمية للامتثال للوائح إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA) ووكالة حماية البيئة (EPA). بالإضافة إلى مناقشة نوع الغبار، تحدث مع مورد المرشحات حول سرعة تدفق الهواء الذي ينقل الغبار، وتصميم وحدة الترشيح وقنوات التهوية في منشأتك. سيساعد ذلك المورد على توجيهك نحو مرشح يوفر عمرًا تشغيليًا أطول.

2. درجة الحرارة والرطوبة:يمكن أن تصبح الأتربة المسترطبة (التي تمتص الرطوبة وتحتفظ بها) لزجة أو متكتلة بسرعة، مما قد يؤدي إلى انسداد وسائط الترشيح. كما أن التحلل المائي (التفكك الكيميائي للمركب عند تفاعله مع الماء والحرارة) قد يُتلف بعض مواد الركيزة، لذا من المهم تجنب اختيار هذه المواد لأنها قد تؤثر سلبًا على كفاءة المرشحات.

3. كيمياء الغازات:في التطبيقات التي توفر فيها ظروف العملية جوًا يحتمل أن يكون أكالًا، مثل الأحماض أو القلويات، اختر مادة الركيزة بعناية لأنها تتمتع بخصائص وقدرات مختلفة تمامًا.

4. اعتبارات السلامة:قد تكون بعض أنواع الغبار أكالة أو سامة أو قابلة للانفجار. لذا، فإن اختيار مادة مناسبة للسطح، مثل مادة ذات مقاومة كيميائية وخصائص مضادة للكهرباء الساكنة، يُساعد في تقليل هذه المخاطر.

5. آلية تنظيف الفلتر:من المهم أن يفهم المورّد كيفية تنظيف الأكياس وتفاصيل تصميم وحدة الترشيح لضمان عدم تعرض المرشحات لإجهاد أو تآكل زائد، مما قد يؤثر على عمرها الافتراضي. كما يجب تقييم تصميم كيس الترشيح، من حيث التعزيز والتركيب، بالإضافة إلى تكوين القفص الداعم، عند اختيار مادة الركيزة الأنسب.