燃煤電廠、鋼鐵、水泥、垃圾焚燒等行業(yè)的高溫排放煙氣嚴重危害生態(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？浙江理工大學郭玉海教授團隊為此奮斗了20多年。

1月8日，浙江理工大學郭玉海研究員團隊與浙江格爾泰斯環(huán)保特材科技股份有限公司、西安工程大學、天津工業(yè)大學、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濾材料關鍵技術及產業(yè)化”項目榮獲了2017年度國家科學技術進步二等獎。

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

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

“這種除塵袋用的纖維是聚四氟乙烯材料，這種材料俗稱‘塑料王’，非常適合腐蝕性強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)的技術稱為“膜裂”，通俗一點講，就像制作‘片兒川’一樣，先和面，再壓制成片，再切成面條，最后一點點把它拉細，這樣纖維就制作出來了。通過我們的除塵袋排出的空氣能達到歐盟的標準。”郭玉海教授說。

此后，該項目組持續(xù)攻關，專注將該材料加工成纖維，并用于袋式除塵器中。通過采用形態(tài)結構控制原理，創(chuàng)新聚四氟乙烯纖維制造技術和成套生產設備；發(fā)明了包含超細、催化、增強等不同纖維的多層次濾料，實現了工業(yè)排放煙氣的一體化處理。

據了解，該項目已獲授權發(fā)明專利10項，總體技術達國際先進水平。項目深入進行產學研合作，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了2500噸/年PTFE纖維、10萬套/年新型濾材生產線。產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)技術比較，新型材料大大提高了對工業(yè)排放煙氣的過濾精度和強度，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)于國標和歐盟標準要求。近三年，新增產值12.3億元，新增利潤1.2億元，取得顯著的經濟和社會效益。該項目對提高我國大氣污染防治的科技支撐能力、滿足環(huán)保領域國家重大戰(zhàn)略需求具有意義。

郭玉海教授表示，這一科研成果是學校、企業(yè)等一大批研究人員共同努力的結果。學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。“合作企業(yè)的相關人員、我們的團隊、我的學生都是此項科研工作順利開展的有力保障，沒有他們，就沒有有今天的成果。”