本實用新型涉及氣液過濾裝置領域，具體是一種復合改性氣液聚結過濾器。

背景技術：

在天然氣、煤層氣和壓縮空氣等領域，氣體中通常會夾帶有不同大小的液滴顆粒，從而影響氣質潔凈度和相關儀器設備的運行安全。一般采用重力分離器、慣性分離器、旋風分離器或氣液聚結過濾器等過濾分離設備進行氣液分離。目前，對于微米級和亞微米等較小粒徑的液滴，大多采用氣液聚結過濾器。氣液聚結過濾器由內(nèi)層骨架和外層纖維過濾材料組成。金屬纖維、玻璃纖維等無機纖維以及聚酯纖維、聚丙烯纖維等有機纖維材料是常用的氣液聚結過濾材料，大多數(shù)為親油特性，一般需要采用表面改性方法進行處理。常用的表面改性方法有溶液浸漬法和等離子體方法。溶液浸漬法存在溶劑大量浪費、處理工藝復雜、處理效果不均勻等缺陷。等離子體方法通過對相應的工藝氣體進行等離子體化，產(chǎn)生的等離子體與物體表面發(fā)生化學反應，從而達到表面清洗、活化或改性作用。一般分為常壓等離子體和低壓等離子體技術，后者由于能夠在處理腔體內(nèi)形成一個真空環(huán)境，使得等離子體能夠進入到過濾材料的內(nèi)部任意表面，從而達到非常均勻且全面的表面處理。對于親油型過濾材料，在過濾過程中，出氣面容易形成一層液膜，氣流的作用下導致液膜破裂而引起微米級液滴的二次夾帶現(xiàn)象，而當選用疏油型過濾材料時能夠減少二次夾帶現(xiàn)象的發(fā)生，從而有助于提高過濾效率。

隨著儀器設備向高精度發(fā)展以及空氣質量控制由PM10向PM2.5轉變，傳統(tǒng)氣液聚結過濾器對于亞微米液滴(尤其是最易穿透粒徑范圍內(nèi)液滴)的過濾效率較低，達不到相應的技術或環(huán)保要求。納米纖維由于具有較小的纖維直徑和孔徑，能夠有效捕集該范圍內(nèi)的液滴，但其本身具有的親油特性導致使用過程中容易產(chǎn)生液膜而出現(xiàn)較大的壓降，且其強度較弱的特征導致較難直接應用于氣液聚結過濾領域。

公開號為CN 104307288 A的中國實用新型專利，該實用新型專利公布了一種高效旋流聚結氣液分離器，分離器主要包括容器殼體以及自下而上設置的旋流離心分離段、整流集液板、納米纖維聚結分離段、螺旋分離段等梯度組成部分；容器殼體上設置有混合氣體進口、凈化氣體出口和液相出口部分。該實用新型將重力沉降、離心分離和聚結分離等三種分離方法和表面改性技術有效結合起來，具有很高的分離效率和處理能力，能有效防止二次夾帶現(xiàn)象。該實用新型專利的缺點：該實用新型采用旋流方法減小液滴二次夾帶，整體結構復雜且占地面積過大，不利于安裝和操作。

公開號為CN 105392544 A的中國實用新型專利，該實用新型專利公布了一種梯度納米纖維過濾介質，由多層介質材料形成，多層介質材料包括納米纖維介質層，其中，上述多層相互疊層、結合或以其他方式相互復合。上述復合過濾介質可以包括至少一個納米纖維改性層，上述至少一個納米纖維改性層包括幾何平均纖維直徑為大約100nm至1μm的聚合物介質材料和多個纖維，上述多個纖維配置為這樣的梯度，上述納米纖維改性層的上游面處的各纖維的幾何平均直徑與上述納米纖維改性層的下游面處的各纖維的幾何平均直徑的比值為大約1.1至2.8，優(yōu)選為大約1.2至2.4。該實用新型專利的缺點：該復合過濾介質將不同直徑的納米纖維改性層直接復合，主要用于液固過濾或液液聚結過濾，但納米纖維改性層厚度(至少為40μm)過大，過濾介質內(nèi)部無排液通道，液體容易在介質內(nèi)部殘留，從而引起壓降過高和二次夾帶現(xiàn)象，不能適用于氣液聚結過濾領域。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種復合改性氣液聚結過濾器，以達到減小液滴二次夾帶的目的。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種復合改性氣液聚結過濾器，復合改性氣液聚結過濾器包括：筒狀骨架；第一過濾層，包括第一納米纖維改性層和第一微米纖維改性層，第一納米纖維改性層和第一微米纖維改性層分別至少繞設筒狀骨架一周，第一納米纖維改性層的首端繞設在筒狀骨架外，第一微米纖維改性層的首端邊緣與第一納米纖維改性層的末端邊緣無縫接續(xù)，并且第一微米纖維改性層繞設在第一納米纖維改性層外側；第二過濾層，包括第二納米纖維改性層和第二微米纖維改性層，第二納米纖維改性層和第二微米纖維改性層分別至少繞設筒狀骨架一周，第二納米纖維改性層的首端邊緣與第一微米纖維改性層的末端邊緣無縫接續(xù)，并且第二納米纖維改性層繞設在第一微米纖維改性層外側，第二微米纖維改性層的首端邊緣與第二納米纖維改性層的末端邊緣無縫接續(xù)，并且第二微米纖維改性層繞設在第二納米纖維改性層的外側。

進一步地，復合改性氣液聚結過濾器還包括第三過濾層，第三過濾層包括第三納米纖維改性層和第三微米纖維改性層，第三納米纖維改性層的首端邊緣與第二微米纖維改性層的末端邊緣無縫接續(xù)，并且第三微米纖維改性層繞設在第二微米纖維改性層外側，第三微米纖維改性層的首端邊緣與第三納米纖維改性層的末端邊緣無縫接續(xù)，第三微米纖維改性層繞設在第三納米纖維改性層的外側。

進一步地，沿筒狀骨架的徑向由內(nèi)向外的方向，第一納米纖維改性層、第二納米纖維改性層和第三納米纖維改性層的孔徑逐漸增大；第一微米纖維改性層、第二微米纖維改性層和第三微米纖維改性層的孔徑逐漸增大。

進一步地，第一納米纖維改性層的孔徑與第二納米纖維改性層的孔徑比值為0.3至0.9，第一微米纖維改性層的孔徑與第二微米纖維改性層的孔徑比值為0.4至0.9。

進一步地，第二納米纖維改性層的孔徑和第三納米纖維改性層的孔徑比值為0.3至0.9，第二微米纖維改性層的孔徑和第三微米纖維改性層的孔徑比值為0.4至0.9。

進一步地，第一納米纖維改性層、第二納米纖維改性層和第三納米纖維改性層的厚度均為5微米至25微米；第一微米纖維改性層、第二微米纖維改性層和第三微米纖維改性層的厚度均為0.1mm至3mm。

進一步地，第一微米纖維改性層的首端內(nèi)側通過第一膠層與第一納米纖維改性層的外側貼合，第一微米纖維改性層的末端內(nèi)側通過第二膠層與第一納米纖維改性層的末端外側貼合，第二納米纖維改性層的首端內(nèi)側通過第三膠層與第一微米纖維改性層的外側貼合。

進一步地，第一膠層、第二膠層和第三膠層均由多個噴膠點構成，第一膠層的多個噴膠點與第三膠層的多個噴膠點沿筒狀骨架的軸向錯位設置。

進一步地，復合改性氣液聚結過濾器還包括排液層，排液層的首端邊緣與第二微米纖維改性層的末端邊緣無縫接續(xù)。

進一步地，排液層的孔徑大于等于70μm，排液層的厚度為0.1mm-3mm。

進一步地，第一過濾層的高度方向和第二過濾層的高度方向均沿筒形骨架的軸向設置，第一過濾層的高度和第二過濾層30的高度與筒形骨架的軸向高度相同。

本實用新型的有益效果是，本實用新型實施例能夠實現(xiàn)在保證較低壓降的同時，對亞微米液滴(尤其是最易穿透粒徑范圍內(nèi)液滴)和微米級液滴都具有較高的過濾效率，能夠有效減小液滴二次夾帶現(xiàn)象。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型復合改性氣液聚結過濾器實施例的主視結構剖視圖；

圖2為本實用新型復合改性氣液聚結過濾器實施例的俯視結構剖視圖；

圖3為本實用新型復合改性氣液聚結過濾器實施例中錯位噴膠示意圖；

圖4為本實用新型復合改性氣液聚結過濾器實施例液體積累量與壓降的實驗數(shù)據(jù)圖；

圖5為本實用新型復合改性氣液聚結過濾器實施例粒徑與過濾效率的實驗數(shù)據(jù)圖。

圖中附圖標記：10、筒狀骨架；20、第一過濾層；21、第一納米纖維改性層；22、第一微米纖維改性層；30、第二過濾層；31、第二納米纖維改性層；32、第二微米纖維改性層；40、第三過濾層；41、第三納米纖維改性層；42、第三微米纖維改性層；50、排液層；61、第一噴膠點；62、第三噴膠點。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。

如圖1和圖2所示，本實用新型實施例提供了一種復合改性氣液聚結過濾器，復合改性氣液聚結過濾器包括筒狀骨架10、第一過濾層20和第二過濾層30。第一過濾層20包括第一納米纖維改性層21和第一微米纖維改性層22，第一納米纖維改性層21和第一微米纖維改性層22至少繞設筒狀骨架10一周，第一納米纖維改性層21的首端繞設在筒狀骨架10外，第一微米纖維改性層22的首端邊緣與第一納米纖維改性層21的末端邊緣無縫接續(xù)，第一微米纖維改性層22繞設在第一納米纖維改性層21外側。第二過濾層30包括第二納米纖維改性層31和第二微米纖維改性層32，第二納米纖維改性層31和第二微米纖維改性層32至少繞設筒狀骨架10一周。第二納米纖維改性層31的首端邊緣與第一微米纖維改性層22的末端邊緣無縫接續(xù)，第一納米纖維改性層32繞設在第一微米纖維改性層22外側，第二微米纖維改性層32的首端邊緣與第二納米纖維改性層31的末端邊緣無縫接續(xù)，第二微米纖維改性層32繞設在第二納米纖維改性層31的外側。其中，筒狀骨架10可為金屬或聚丙烯等非金屬材料，用于外層過濾材料的支撐，氣流從筒狀骨架10內(nèi)側沿徑向往外流出。筒形骨架10采用鏤空金屬網(wǎng)或者聚丙烯等鏤空材料圍成，在該筒形骨架10的側壁上通過上述鏤空形成用于氣體流動的流通孔，氣體從該筒形骨架10的上端或者下端進入。

其中，以第一納米纖維改性層21和第一微米纖維改性層22為例，上述無縫接續(xù)是指第一納米纖維改性層21的末端邊緣與第一微米纖維改性層22的首端邊緣無縫對接(不搭接)，并能夠采用粘貼，縫合或者其他處理方式進行連接。當然，將上述第一納米纖維改性層21的末端邊緣與第一微米纖維改性層22的首端邊緣無縫對接不進行固定處理也屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。

本實用新型實施例能夠實現(xiàn)在保證較低壓降的同時，對亞微米液滴(尤其是最易穿透粒徑范圍內(nèi)液滴)和微米級液滴都具有較高的過濾效率，能夠有效減小液滴二次夾帶現(xiàn)象。

本實用新型實施例尤其適用于對亞微米液滴(尤其是最易穿透粒徑范圍內(nèi)液滴)過濾要求較高的工況，通過交替復合結構，綜合利用納米纖維改性層的過濾效率高和微米纖維改性層的排液能力大的優(yōu)勢，實現(xiàn)液滴聚結生長和排出的多級耦合，且復合結構中的微米纖維改性層還充當預過濾器的作用。

需要說明的是，納米纖維通過靜電紡絲技術制備(當然本實用新型所述的納米纖維制備方法不局限于靜電紡絲技術，可以通過拉伸法、熔噴技術或其他相關方法進行制備)，紡絲溶液選用的溶質包含聚丙烯腈、聚酰亞胺、尼龍、聚苯乙烯、聚氨酯、聚偏氟乙烯等有機材料、無機材料或有機/無機復合材料。所述各納米纖維改性層均采用低壓等離子體處理，使纖維表面具有疏水疏油特性，有效防止被捕集液滴在納米纖維改性層內(nèi)部形成致密液膜而導致壓降過大。

微米纖維材料可選用玻璃纖維、聚酯纖維、聚丙烯纖維等非金屬纖維材料和不銹鋼等金屬纖維材料。所述各微米纖維改性層可采用低壓等離子體處理使纖維表面具有超親水超親油特性，從而實現(xiàn)將由各微米級纖維改性層相鄰的上游(靠近筒狀骨架10的一側為上游)納米纖維改性層排出的液滴快速吸收并沿著纖維表面向下排出，達到及時排液而保證較低過濾壓降。

需要說明的是，上述低壓等離子體處理是指選用合適的工藝氣體作為發(fā)生源，由處理氣體入口進入，射頻電源對放電電極提供能量，將由氣體入口進入的工藝氣體進行等離子體化，被處理的過濾材料放置于濾材托盤上方，產(chǎn)生的等離子體與過濾材料表面發(fā)生化學作用，從而使過濾材料獲得所需的超親水超親油或疏水疏油特性。處理過程中由真空泵進行抽氣，保證腔體內(nèi)部為低壓狀態(tài)，且絕對壓力低于10Pa，從而保證過濾材料各個孔隙內(nèi)部能夠處理均勻。所述的疏水疏油改性工藝氣體可為含有低表面能元素的氣體或由相應液體蒸發(fā)得到的氣體，所述的超親水超親油改性工藝氣體可為含有親水性官能團的氣體或由相應液體蒸發(fā)得到的氣體。所述的納米纖維過濾層表面改性處理時間優(yōu)選值為2-8min，所述的微米纖維過濾層表面改性處理時間優(yōu)選值為5-15min。

其中，上述疏水疏油特性為按照國際標準進行測試，疏油特性至少達到2級(ISO 14419-2010，紡織品疏油測試標準)，疏水特性達到100分(AATCC 22-2010，疏水測試標準)。超親水超親油特性是指，對于蒸餾水和國際標準ISO 14419-2010中用的不同油類，當選用5μL液體滴于材料表面時，通過接觸角儀測到的初始接觸角接近于0°且液體于1秒內(nèi)快速消失。

優(yōu)選地，復合改性氣液聚結過濾器還包括第三過濾層40，第三過濾層40包括第三納米纖維改性層41和第三微米纖維改性層42，第三納米纖維改性層41的首端邊緣與第二微米纖維改性層32的末端邊緣無縫接續(xù)，第三納米纖維改性層41繞設在第二微米纖維改性層32外側，第三微米纖維改性層42的首端邊緣與第三納米纖維改性層41的末端邊緣無縫接續(xù)，第三微米纖維改性層42繞設在第三納米纖維改性層41的外側。該第三過濾層40也采用低壓等離子體處理。本實用新型實施例中，上述第一過濾層20、第二過濾層30和第三過濾層40的高度均沿圖1中豎直方向設置，上述第一過濾層20、第二過濾層30和第三過濾層40的高度均與筒形骨架10的軸向高度相同。其中，上述第一過濾層20、第二過濾層30和第三過濾層40的長度為沿圖1中筒狀骨架10的周向的長度，上述第一過濾層20、第二過濾層30和第三過濾層40的寬度為以上所述的豎直方向的高度。

需要說明的是，本實用新型實施例中，上述過濾層(第一過濾層20、第二過濾層30和第三過濾層40)可以為多層，例如二層至六層，在特別工況下可以高于六層。上述多層過濾層的排布方式可以采用與上述實施例中相同的排布方式。并且上述多層過濾層的處理方式均與第一過濾層20、第二過濾層30和第三過濾層40的處理方式相同，例如采用低壓等離子體處理。

本實用新型實施例中，筒形骨架10的上端設置有上環(huán)形固定部，筒形骨架10的下端設置有下環(huán)形固定部。上述上環(huán)形固定部和下環(huán)形固定部均固定在筒形骨架10上，上述多個過濾層在圖1中豎直方向的上端均與筒形骨架10上環(huán)形固定部粘合，上述多個過濾層在圖1中豎直方向的下端均與筒形骨架10下環(huán)形固定部粘合。

進一步地，沿筒狀骨架10的徑向由內(nèi)向外的方向，各過濾層中的納米纖維改性層的孔徑大小逐漸增大，各過濾層中的微米纖維改性層的孔徑大小也逐漸增大。以三層過濾層為例，沿筒狀骨架10的徑向由內(nèi)向外的方向，第一納米纖維改性層21、第二納米纖維改性層31和第三納米纖維改性層41的孔徑逐漸增大；第一微米纖維改性層22、第二微米纖維改性層32和第三微米纖維改性層42的孔徑逐漸增大。

各納米纖維改性層由內(nèi)向外不同層之間形成孔徑遞增結構，實現(xiàn)纖維孔徑與液滴大小生長相互匹配，根據(jù)液滴聚結長大機理，設置各納米纖維改性層的孔徑逐漸增大，保證較高過濾效率的同時避免完全使用孔徑最小納米纖維改性層而引起的壓降過大現(xiàn)象。各微米級纖維改性層由內(nèi)向外不同層之間形成孔徑遞增結構，實現(xiàn)排液通道與排出液滴大小相互匹配，保證有效排液，并減小壓降和運行成本。

具體地，第一納米纖維改性層21的孔徑與第二納米纖維改性層31的孔徑比值為0.3至0.9，其中，第一納米纖維改性層21的孔徑與第二納米纖維改性層31的孔徑優(yōu)選比值為0.4至0.8。第一微米纖維改性層22的孔徑與第二微米纖維改性層32的孔徑比值為0.4至0.9，其中，第一微米纖維改性層22的孔徑與第二微米纖維改性層32的孔徑優(yōu)選比值為0.5至0.8。第二納米纖維改性層31的孔徑和第三納米纖維改性層41的孔徑比值為0.3至0.9，其中，第二納米纖維改性層31的孔徑和第三納米纖維改性層41的孔徑優(yōu)選比值為0.4至0.8。第二微米纖維改性層32的孔徑和第三微米纖維改性層42的孔徑比值為0.4至0.9，其中，第二微米纖維改性層32的孔徑和第三微米纖維改性層42的孔徑優(yōu)選比值為0.5至0.8。

本實用新型實施例中，上述第一納米纖維改性層21的纖維直徑范圍為10-400nm，厚度范圍為5-25μm。第二納米纖維改性層31的纖維直徑范圍為100-600nm，厚度范圍為5-25μm。第三納米纖維改性層41的纖維直徑范圍為200-1000nm，厚度范圍為5-25μm。當納米纖維改性層的層數(shù)多于三層時，第四層及后面各層的優(yōu)選纖維直徑范圍為400-1000nm范圍內(nèi)，厚度范圍為5-25μm，且保證后一層纖維直徑不小于前一層纖維直徑。

第一微米纖維改性層22的纖維直徑范圍為1-10μm，厚度范圍為0.1-3mm。第二微米纖維改性層32纖維直徑范圍為5-20μm，厚度范圍為0.1-3mm。第三微米纖維改性層42的纖維直徑范圍為10-30μm，厚度范圍為0.1-3mm。當上述微米纖維改性層的層數(shù)多于三層時，第四層及后面各層的優(yōu)選纖維直徑范圍為10-30μm范圍內(nèi)，厚度范圍為0.1-3mm，且保證后一層纖維直徑不小于前一層纖維直徑。

本實用新型實施例采用4/3圈纏繞方式，該4/3圈纏繞方式是指在沿筒狀骨架10外表面纏繞4/3圈納米纖維，在多余的1/3圈納米纖維接合邊緣處繼續(xù)纏繞微米纖維一圈。在該微米纖維邊緣處又繼續(xù)纏繞4/3圈納米纖維改性層，如此交替進行，形成圖2所示結構，從而實現(xiàn)相鄰納米纖維改性層的邊緣接合處以三層形成一個循環(huán)，分別按120°位置錯開。優(yōu)選地，根據(jù)不同工況需要，可以采用6/5圈至3/2圈纏繞方式進行纏繞。

本實用新型實施例中，各過濾層之間以及同一過濾層的納米纖維改性層和微米纖維改性層之間均通過粘貼固定。以第一過濾層和第二過濾層為例。第一過濾層的第一納米纖維改性層21繞設在筒形骨架10外，該第一納米纖維改性層21的末端內(nèi)側表面粘貼在位于內(nèi)側的第一納米纖維改性層21的外側上。第一微米纖維改性層22的首端端部與第一納米纖維改性層21的末端端部抵接，該第一微米纖維改性層22的首端內(nèi)側粘貼在位于內(nèi)側的第一納米纖維改性層21上。第一微米纖維改性層22的末端內(nèi)側粘貼在第一納米纖維改性層21的首端外側。

本實用新型實施例中采用錯位噴膠方式，所述錯位噴膠方式為壓縮空氣霧化膠黏劑進行噴膠，不同膠黏劑設置的壓縮空氣表觀壓力范圍為0.1-0.8bar。所述表觀壓力為最優(yōu)值，可適當放寬。所述膠黏劑包含常用的可溶性膠及其他可用于霧化的膠。所述噴膠位置為各過濾材料的端部內(nèi)側位置(第一納米纖維改性層21除外，第一納米纖維改性層21為末端內(nèi)側設置有噴膠位置，首端內(nèi)側不設置)，噴膠寬度最佳值為6-15mm。所述錯位是指當同一材料兩側都含噴膠時，例如上述的第一微米纖維改性層22首端的內(nèi)外兩側，兩側噴膠點位置沿筒狀骨架10的軸向相互錯開，如圖3中所示。從而有助于增加氣體或液體流動通道，降低阻力和運行成本。同時，能夠有助于提高液滴攔截效率。實施過程中沿筒狀骨架10的軸向相鄰噴膠點距離最優(yōu)值為1-5mm。適當條件下，可在任意纖維改性層之間進行噴膠，防止纖維脫離或斷裂引起的老化現(xiàn)象，從而進一步提高過濾器整體強度。通過透氣度實驗結果顯示，錯位噴膠過濾材料較普通過濾材料的壓差增長不超過22％，而根據(jù)過濾材料拉伸實驗結果顯示，錯位噴膠過濾材料較普通過濾材料的橫向撕裂強度增大了55.8％，具有較好的強度提升。

具體地，如圖2和3所示，第一納米纖維改性層21的末端內(nèi)側表面通過第四膠層粘貼在位于內(nèi)圈的第一納米纖維改性層21的外側上。第一微米纖維改性層22的首端端部與第一納米纖維改性層21的末端端部抵接，第一微米纖維改性層22的首端內(nèi)側通過第一膠層與第一納米纖維改性層21的外側貼合，第一微米纖維改性層22的末端內(nèi)側通過第二膠層與第一納米纖維改性層21的末端外側貼合，第二納米纖維改性層31的首端內(nèi)側通過第三膠層與第一微米纖維改性層22末端外側貼合。第二微米纖維改性層32的首端內(nèi)側通過第五膠層粘貼在第二納米纖維改性層31上。第一膠層由多個第一噴膠點61構成，第二膠層上由多個第二噴膠點構成，第三膠層上由多個第三噴膠點62構成，第四膠層上由多個第四噴膠點構成，第五膠層上由多個第五噴膠點構成，上述多個第一噴膠點61與多個第三噴膠點62沿筒狀骨架10的軸向錯位設置。上述多個第二噴膠點與多個第四噴膠點沿筒狀骨架10的軸向錯位設置。

本實用新型實施例中，上述需要錯位噴膠的位置在本實用新型中可以有多個，例如圖3中沿圓周方向每120°均可以出現(xiàn)一個錯位噴膠的位置。本實用新型實施例中，各纖維改性層的首端和尾端均與臨近的位于內(nèi)圈的纖維改性層外側粘貼。凡是同一限位改性層同一位置的兩側都含噴膠點時，兩側噴膠點位置均應相互錯開，此處不再進行一一贅述。

復合改性氣液聚結過濾器還包括排液層50，排液層50的首端與第二微米纖維改性層32的末端無縫連接，排液層50的末端與內(nèi)側的第二微米纖維改性層32貼合。本實用新型實施例中，當內(nèi)側過濾層為多層時，排液層50的兩端對應與最外層的過濾層連接。排液層50選用非織造布或織造布，厚度在0.1-3mm范圍內(nèi)，平均孔徑在70μm以上，起到外層保護和排液的作用，通過與微米纖維改性層的協(xié)同作用能夠有效避免液滴二次夾帶現(xiàn)象的發(fā)生，邊緣處采用錯位噴膠或針織兩種結合方式，優(yōu)選為同時選用兩種結合方式，保證最外層結合強度。特定條件下，可在最外側添加不銹鋼等金屬框架。所述錯位噴膠方式與上述錯位噴膠方式相同。所述針織方式為沿邊緣處對排液層50進行縫合。

選用本實用新型實施例中的復合改性氣液聚結過濾器與傳統(tǒng)氣液聚結過濾器進行對比實驗，本實用新型實施例中的過濾性能較傳統(tǒng)氣液聚結過濾器具有明顯的提升。

具體實驗參數(shù)如下：復合改性氣液聚結過濾器各納米纖維改性層的平均孔徑比值為0.5，各微米纖維改性層的平均孔徑比值為0.6，各微米纖維改性層與相應納米纖維改性層(如第一微米纖維改性層與第一納米纖維改性層)的平均孔徑比值為13。過濾器入口表觀氣流速度為0.1m/s，采用國際測試標準EN779中規(guī)定的油液(癸二酸二辛酯，DEHS)發(fā)生氣溶膠，入口氣溶膠中液滴粒徑范圍為0.04-20μm，濃度為500-550mg/m³。

圖4中，橫坐標為單位面積液體積累量，縱坐標為過程壓降，其中圖4中曲線1代表本實用新型實施例，曲線2代表現(xiàn)有技術。圖5中，橫坐標為粒徑，縱坐標為過濾效率。其中圖5中曲線1代表本實用新型實施例，曲線2代表現(xiàn)有技術。實驗結果如下：隨著單位面積液體累積量的增加，本實用新型的過濾器壓降增加過程較為緩慢，過濾器底部在過濾過程中有較多液體排出，被捕集的液體不會堵塞氣流通道，有利于提高運行壽命；同時，本實用新型的過濾器穩(wěn)態(tài)壓降相對較低，降低約600Pa。本實用新型的過濾器穩(wěn)態(tài)過濾效率明顯優(yōu)于傳統(tǒng)過濾器，穿透率(1減效率值，即穿透率+效率值＝1，其中效率值為本領域公知常識)最高值由4.85％降到了1.76％，且對于最易穿透粒徑范圍內(nèi)液滴的過濾效率均具有非常明顯的提高，同時對4μm以上液滴能夠有效減小液滴二次夾帶現(xiàn)象。

從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現(xiàn)了如下技術效果：

在外形設計方面，相對于傳統(tǒng)氣液聚結過濾器或模塊化組合過濾聚結過濾設備，本實用新型結構緊湊，安裝使用方便。

在結構方面，通過采用納米纖維改性層和微米纖維改性層交替復合的新型結構設計，相對于多層納米纖維直接復合，本實用新型克服了由于納米纖維改性層較厚而導致的內(nèi)部積液和排液通道不足的問題，從而保證高效過濾的同時具有較低的壓降。在此基礎上，各納米纖維改性層設置孔徑遞增結構，優(yōu)化平均孔徑相對值，有利于液滴在過濾材料內(nèi)部的聚結長大與納米纖維改性層孔徑形成匹配關系，減小過濾壓降和運行成本；并且，對各微米纖維改性層設置孔徑遞增結構，有利于過濾材料內(nèi)部的排液液滴與微米纖維改性層孔徑形成匹配關系，促進液滴順利排出，并進一步減小過濾壓降和運行成本。

通過內(nèi)部各微米纖維改性層和最外側的排液層的協(xié)同作用，能夠保證過濾器在不同入口氣體含液量的工況下都能順利排液，并減小液滴二次夾帶現(xiàn)象的發(fā)生。

在加工方面，通過對納米纖維改性層設置4/3圈纏繞方式，有助于避免漏點出現(xiàn)，保證過濾器各個部位的過濾效果完整性。通過對不同層邊緣結合處采用錯位噴膠方式復合，能夠在保證強度的同時不影響有效過濾面積，且膠引起的過濾阻力增加不明顯；同時，錯位噴膠能夠形成彎曲通道，有利于通過攔截和慣性作用捕集液滴，提高過濾效率。

在材料改性處理方面，通過低壓等離子體表面改性技術，對納米纖維改性層和微米纖維改性層分別進行疏水疏油和超親水超親油處理，既環(huán)保、無處理溶劑浪費，又能保證過濾材料內(nèi)部各個纖維表面處理均勻，而且效果具有永久性，相對于溶液處理成本降低50％以上。

本實用新型實施例相對于傳統(tǒng)氣液聚結過濾器，可有效降低生產(chǎn)運行成本30％以上。在相同的工況下，與傳統(tǒng)過濾器平均3個月的使用壽命相比，本實用新型可有效延長使用壽命2個月以上。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施例，不能以其限定實用新型實施的范圍，所以其等同組件的置換，或依本實用新型專利保護范圍所作的等同變化與修飾，都應仍屬于本專利涵蓋的范疇。另外，本實用新型中的技術特征與技術特征之間、技術特征與技術方案之間、技術方案與技術方案之間均可以自由組合使用。