[发明专利]一种新型氧化剂制备功能化脱硝抗硫复合滤料

说明书

技术领域

本发明属于功能性复合滤料技术领域，具体涉及到一种新型高效氧化剂制备功能化脱硝抗硫复合滤料。

背景技术

随着工业生产的全面发展和化石燃料的大量使用，我国大气污染形势日益严峻，其中大气污染物主要以颗粒状污染物和气态状污染物两种形式存在。颗粒状污染物主要以烟尘为主，气态状污染物含有氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物和含氢气体等。我国正处于经济高速发展阶段，能源需求量很大，尤其是对电力的需求更是有增无减。而我国以煤炭为主题的能源结构，决定了我国电力以火力发电为主，电厂大部分为燃煤电厂。燃煤电厂除了保障经济快速发展以外，会产生大量的污染物，如粉尘、二氧化硫及NO_x有毒气体等。

烧后处理烟气脱硝技术即烟气脱硝技术，或称烟气 NO_x 进化技术，它是NO_x 控制措施中最重要的方法，其工艺可以分为湿法和干法两种。湿法脱硝技术主要包括碱或硫酸吸收法、络合吸收法、氧化吸收法及氧化还原法等，干法脱硝技术则包括吸附法、吸收法、等离子体活化法、催化分解法及催化还原法。与湿法相比，干法脱硝技术的主要优点是：设备和操作工程简单、投资低和脱除 NO_x 效率高；无废弃物处理，不易造成二次污染，因此成为国内外研究最多的净化处理 NO_x 的技术。其中又以选择性催化还原 (selective catalytic reduction, SCR) 技术最具工业应用前景。实践证明，SCR 法反应温度适中，选择性好，脱硝率高 (大于90%)，所以现已成为控制 NO_x 排放的国际主流技术。

聚苯硫醚（PPS）滤料是目前电厂燃煤锅炉和垃圾焚烧滤袋上的首选材料，因其具有耐高温、抗水解、高阻燃、耐酸碱的优异性能。然而，商用脱硝催化剂的温度窗口在300-400℃的高温区域，远高于聚苯硫醚滤料的使用温度（170℃左右）。另外，聚苯硫醚惰性的分子结构也使其表面很难固定住催化剂颗粒。因此，研究和开发低温高效的二元脱硝催化剂及其与滤料的复合技术成为的研究重点。

SO₂是燃煤烟气中的固有成分，故在研究低温SCR催化剂的过程中，SO₂对催化剂的性能影响是重要研究内容．在某些特定条件下，SO₂对SCR过程会起到一定的促进作用，所以一些学者把SO₄^2-引入SCR催化剂体系中以便研究其对催化剂性能所产生的影响；但也有很多研究显示，催化剂在SO₂存在条件下严重失活。本文发明生成的在滤料表面的V-SnO_x催化剂具有优良的抗硫能力。

发明内容

本发明的目的是要制备将高效的脱硝抗硫二元催化剂与聚苯硫醚（PPS）相结合的方法，通过氧化还原的方式，一步将催化剂牢固结合到聚苯硫醚（PPS）表面，由于是原位生成，使V-SnO_x催化剂在PPS表面负载均匀且牢固。

本发明采用的技术方案是：

以经表面活性剂处理聚苯硫醚（PPS）为催化剂载体，采用氧化还原法制备高效的V-SnO_x/PPS脱硝抗硫复合滤料。

所述的滤料为聚苯硫醚针刺滤料，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。

较为具体的，本发明所述负载二元高效脱硝抗硫催化剂的复合滤料可按以下方法制备得到：

（1）剪一片0.6g圆形聚苯硫醚纤维，然后将PPS加入到0.0273g表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）溶液中，并放入搅拌子，室温下超声2h；

（2）按照方程式：4NH₄VO₃+2SnCl₄=4VO₂+2SnO₂+2Cl₂+4NH₄Cl，四氯化锡与偏钒酸铵的摩尔比为1:2。

（3）准确称量四氯化锡，同时以去离子水为溶剂，配制一定质量分数四氯化锡溶液。然后将聚苯硫醚（PPS）放入该溶液中，并常温超声2h，使聚苯硫醚（PPS）表面被足够多的Sn⁴⁺包围。