[发明专利]一种除尘脱硝一体化滤料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种除尘脱硝一体化滤料的制备方法，属于材料加工与功能滤料技术领域。 

背景技术

氮氧化物(NOx)是主要大气污染物之一，是形成酸雨、雾霾和光化学烟雾的主要原因。我国NOx排放量高达2400万吨/年，是世界第一大排放国，每年因酸雨污染造成的损失超过3000亿元。粉尘也是大气的主要污染物之一，尤其是PM10以下的微细颗粒物,因长时间飘浮在空气中,可以使太阳辐射减弱10％-30％,紫外线减弱20％-25％，还能降低大气能见度,影响飞机、车辆的安全行驶。此外，PM2.5以下的微细颗粒物极易深入人体肺部，引起中毒性肺炎或矽肺，有时还会引起肺癌。我国每年的粉尘排放量达到1500万吨。除尘脱硝一体化滤料，可以实现同时脱除尾气中的粉尘和NOx，一物两用，省去了脱硝设备所占的空间和资金投入，且除尘之后干净烟气，可降低烟尘毒化催化剂的程度，延长催化剂寿命。因此，研究除尘脱硝一体化滤料具有十分重要的意义。 

目前国内有关除尘脱硝一体化滤料的专利中，专利(CN102120116A)以Mn/TiO2为脱硝催化剂，负载于滤袋上，滤袋为PPS+P84混合针毡；专利(CN102772953A)以Mn、Ce/CNTs为脱硝催化剂，负载于滤袋上；专利(CN102145241A)以Mn、Ce、La、Nd、Pr、Fe、Cu、Co、Ni的氧化物为脱硝催化剂，负载于滤袋上，滤袋为聚苯硫醚滤料。以上专利均是直接用浸渍等方法将催化剂负载于滤料上，这种方法不仅会影响滤料本身的过滤性能，且负载上去的催化剂易粉化脱落，严重影响除尘脱硝效果。 

发明内容

本发明目的是针对上述不足之处提供一种简单、高效的一种除尘脱硝一体化 滤料的制备方法，该方法无需改变原有的装置，即可实现脱硝催化剂与滤料的高效组装，且使滤料兼具PM2.5过滤性能，制备出的除尘脱硝一体化滤料无粉化脱落现象，耐冲击性能好，除尘率＞99％，脱硝活性达到90％以上。本发明对实现烟气同时除尘脱硝滤袋的国产化及推广应用具有重要意义。 

本发明的技术方案为： 

一种除尘脱硝一体化滤料的制备方法，其具体步骤如下： 

(1)催化滤膜坯料的配制 

第一步：按配比称取聚四氟乙烯粉料、脱硝催化剂粉料、扩散剂、偶联剂、润滑剂，其质量百分配比为： 

第二步：将称好的粉料放入搅拌器进行混合搅拌，搅拌速度为100-1000转/分，搅拌时间60-600分钟，取出后在20-40℃下静置10-24h，即得到催化滤膜坯料； 

(2)催化滤膜的制备 

将催化滤膜坯料通过预挤步骤挤出条状预成型体，然后在温度150-300℃、压力2-8Mpa、处理速度0.5-1.5m/min的条件下将预成型体进行压延，以便扩散剂与润滑剂的挥发；最后双轴拉升形成催化滤膜； 

(3)滤料基布预处理 

将滤料基布浸渍处理剂，浸渍时间2-6min，然后150-300℃下在干燥5-10min，即完成对滤料基布的预处理； 

(4)除尘脱硝一体化滤料制备 

将制备好的催化滤膜与滤料基布在通过热压辊热压复合，冷却后即得到除尘脱硝一体化滤料；其中热压复合时参数如下：温度150-300℃，压力为2-8MPa，在热压辊上的处理速度为1-3m/min。 

步骤(2)中双轴拉升是在一定的拉伸条件下，通过对预成形体在第一方向和在 垂直于第一方向的第二方向的双轴拉升，其主要目的是控制膜的厚度与孔径尺寸，具体参数为：纵向拉伸倍数为3-10倍，拉伸温度为150-300℃。 

优选上述的脱硝催化剂为Mn-Ce低温催化剂、V-Ti催化剂、Mn-Cu催化剂或Mn-Fe催化剂中的一种；催化剂粉料粒径为0.1-1um。 

优选上述的偶联剂为乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ―氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种。 

优选上述的润滑剂为硬脂酸正丁酯、氧化聚乙烯蜡或异构烷烃溶剂中的一种或多种。 

优选上述的扩散剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或二萘基甲烷二磺酸钠中的一种或多种。 

优选步骤(3)中所述的滤料基布为PE滤料、玻纤滤料、P84滤料或氟美思滤料的一种。 

优选步骤(3)中所述的处理剂为聚丙烯酸酯与质量浓度1-5％聚四氟乙烯乳液的混溶液，其中混合溶液中聚丙烯酸酯的质量百分浓度为1％-5％。 

有益效果：