[发明专利]一种脱硝功能聚苯硫醚复合滤料的制备方法

说明书

本发明公开了一种脱硝功能聚苯硫醚复合滤料的制备方法，其步骤如下：以聚偏氟乙烯为粘结剂，N‑甲基吡咯烷酮为溶剂，首先将聚偏氟乙烯与二氧化锰/纳米碳纤维催化剂研磨混合均匀，然后滴加N‑甲基吡咯烷酮，将催化剂制成浆液并磨压涂覆于聚苯硫醚滤料表面上，使滤料表面的催化剂能够随着N‑甲基吡咯烷酮充分渗进滤料内部，最后通过干燥制得催化过滤滤料。本发明所包覆的催化剂含有纳米碳纤维，使得滤料的强度和耐腐性都得到较大的提高。本发明的制备工艺具有简单、快速、环境友好、对仪器设备要求低和适用于任何温度等优点，为脱硝功能复合滤料的制备和应用提供新的思路和方法。

技术领域

本发明属于功能滤料技术领域，尤其涉及一种脱硝功能聚苯硫醚复合滤料的制备方法。

背景技术

煤炭是我国最主要的一次能源，占中国能源组成70%以上，目前中国的煤炭需求量占全世界需求量的43%左右，在以后相当长时期内难以改变以煤为主要能源的事实。而我国以煤炭为主题的能源结构，也决定了我国电力以火力火电为主，电厂大部分为燃煤电厂。众所周知，煤炭燃烧会产生大量的污染物，包括粉尘、重金属、硫氧化物和氮氧化物等，电力生产所带来的环境污染问题已经越来越受到人们关注。滤袋除尘器是目前公认的在治理工业粉尘和烟尘方面最有效的技术设备之一，在治理大气污染实际工程应用中，除尘效率高达99.99%，其中聚苯硫醚滤料是电厂燃煤锅炉和垃圾焚烧炉滤袋主要采用的除尘滤料。

但是，作为大气的主要污染物氮氧化物（NOx）还没有有效的控制方法，它能引起雾霾、光化学烟雾、臭氧层破坏及一系列人体健康问题。当前应用最广泛、技术最成熟的治理工业源NOx的技术是以氨气(NH₃)为还原剂的选择性催化还原法(SCR)，由于其具有实用性和高效性，现已成为脱氮领域的特点。

已商业化的钒钛催化剂V₂O₅/TiO₂的起活温度在中温段(300～400℃)，该温度段是将脱硝设备置于脱硫除尘装置之前，因此该催化剂在高灰量和高SO₂环境下容易失活，因此经济性高且适用于末端处理的低温（＜200℃）SCR技术成为研究人员关注的热点。

国外对同时除尘和脱硝技术的研究进行的比较早，但也只有少数的相关报道，而国内在这方面的研究几乎还是空白。一方面，由于复合滤料在使用过程中不断的受到气流的作用，因此要求制备的脱硝功能复合滤料具有很强的牢固性。但另一方面，聚苯硫醚滤料表面非常光滑且极具惰性，因此要将无机粉末状的催化剂牢固地附着在滤料纤维表面是非常困难的。因此，研究一种能够均匀且牢固地负载脱硝催化剂的方法，具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种脱硝功能聚苯硫醚复合滤料的制备方法，该法制备的催化功能复合滤料以聚偏氟乙烯为粘结剂，使得催化剂与滤料结合更加牢固，延长了脱硝复合滤料的使用寿命。由于加入了纳米碳纤维，使得滤料的强度和耐腐性都得到较大的提高。

为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种脱硝功能聚苯硫醚复合滤料的制备方法，以聚偏氟乙烯为粘结剂，N-甲基吡咯烷酮为溶剂，首先将聚偏氟乙烯与二氧化锰/纳米碳纤维催化剂研磨混合均匀，然后滴加N-甲基吡咯烷酮，制成浆液后磨压涂覆于聚苯硫醚滤料表面上，使聚苯硫醚滤料表面的二氧化锰/纳米碳纤维催化剂能够随着N-甲基吡咯烷酮充分渗进滤料内部，最后通过干燥制得功能复合滤料；所述二氧化锰/纳米碳纤维催化剂为将经表面活性剂改性过的纳米碳纤维悬浮液，与高锰酸钾溶液混合，通过液相共沉淀法制得。

所述聚苯硫醚滤料为聚苯硫醚针刺毡滤料，它是以聚苯硫醚纤维为原料，经开松、复合混料、梳理、铺网、针刺、热定型和烧毛压光制备而成的，平均孔径为37 μm。

所述聚偏氟乙烯的质量占二氧化锰/纳米碳纤维催化剂质量的5%。