燃煤電廠、鋼鐵、水泥、垃圾焚燒等行業(yè)的高溫排放煙氣嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境。如何能使傳統(tǒng)袋式除塵器更好地發(fā)揮濾除煙氣作用？浙江理工大學(xué)郭玉海教授團(tuán)隊(duì)為此奮斗了20多年。

1月8日，浙江理工大學(xué)郭玉海研究員團(tuán)隊(duì)與浙江格爾泰斯環(huán)保特材科技股份有限公司、西安工程大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)、浙江宇邦濾材科技有限公司等研發(fā)的“工業(yè)排放煙氣用聚四氟乙烯基過(guò)濾材料關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目榮獲了2017年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

傳統(tǒng)袋式除塵器過(guò)濾精度低、效率差，所使用纖維品質(zhì)低下是重要原因。而聚四氟乙烯是一種化學(xué)性能穩(wěn)定的纖維，是過(guò)濾工業(yè)用特種纖維材料之一。早在郭玉海1995年攻讀碩士學(xué)位時(shí)就開(kāi)始關(guān)注聚四氟乙烯。在研究中郭玉海發(fā)現(xiàn)，這一材料事關(guān)民生，應(yīng)用價(jià)值很大，大量科學(xué)和工程問(wèn)題亟待深入研究。

2009年，郭玉海教授憑借和總后軍需裝備研究所、北京化工大學(xué)合作完成的項(xiàng)目《聚四氟乙烯復(fù)合膜共拉伸制備方法與層壓覆膜技術(shù)》榮獲了國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。該項(xiàng)目研究的就是如何加工聚四氟乙烯這種微孔薄膜，并借助薄膜來(lái)提高傳統(tǒng)袋式除塵器的過(guò)濾精度。

“這種除塵袋用的纖維是聚四氟乙烯材料，這種材料俗稱(chēng)‘塑料王’，非常適合腐蝕性強(qiáng)的垃圾焚燒煙塵的凈化。但是這種材料很難用傳統(tǒng)方法加工成纖維，我們研發(fā)的技術(shù)稱(chēng)為“膜裂”，通俗一點(diǎn)講，就像制作‘片兒川’一樣，先和面，再壓制成片，再切成面條，最后一點(diǎn)點(diǎn)把它拉細(xì)，這樣纖維就制作出來(lái)了。通過(guò)我們的除塵袋排出的空氣能達(dá)到歐盟的標(biāo)準(zhǔn)。”郭玉海教授說(shuō)。

此后，該項(xiàng)目組持續(xù)攻關(guān)，專(zhuān)注將該材料加工成纖維，并用于袋式除塵器中。通過(guò)采用形態(tài)結(jié)構(gòu)控制原理，創(chuàng)新聚四氟乙烯纖維制造技術(shù)和成套生產(chǎn)設(shè)備；發(fā)明了包含超細(xì)、催化、增強(qiáng)等不同纖維的多層次濾料，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)排放煙氣的一體化處理。

據(jù)了解，該項(xiàng)目已獲授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利10項(xiàng)，總體技術(shù)達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。項(xiàng)目深入進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作，在浙江格爾泰斯環(huán)保特材科技股份有限公司、浙江宇邦濾材科技有限公司分別建設(shè)了2500噸/年P(guān)TFE纖維、10萬(wàn)套/年新型濾材生產(chǎn)線。產(chǎn)品成功用于垃圾焚燒、燃煤電廠等高溫排放煙氣的治理上。與傳統(tǒng)技術(shù)比較，新型材料大大提高了對(duì)工業(yè)排放煙氣的過(guò)濾精度和強(qiáng)度，如垃圾焚燒排放煙氣中二噁英和粉塵的排放濃度明顯優(yōu)于國(guó)標(biāo)和歐盟標(biāo)準(zhǔn)要求。近三年，新增產(chǎn)值12.3億元，新增利潤(rùn)1.2億元，取得顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。該項(xiàng)目對(duì)提高我國(guó)大氣污染防治的科技支撐能力、滿足環(huán)保領(lǐng)域國(guó)家重大戰(zhàn)略需求具有意義。

郭玉海教授表示，這一科研成果是學(xué)校、企業(yè)等一大批研究人員共同努力的結(jié)果。學(xué)校全力支持這一研究工作，為科研工作者提供了廣闊的平臺(tái)。“合作企業(yè)的相關(guān)人員、我們的團(tuán)隊(duì)、我的學(xué)生都是此項(xiàng)科研工作順利開(kāi)展的有力保障，沒(méi)有他們，就沒(méi)有有今天的成果。”