[发明专利]一种宽温度操作窗口除尘脱硝双功能陶瓷柱的制备方法

说明书

本发明属于烟气技术领域，具体涉及一种宽温度操作窗口除尘脱硝双功能陶瓷柱的制备方法：将蒸馏水加热至70‑80℃，然后加入甲基二乙醇胺、硫酸氧钒和磷钼酸，得到混合液；将钛酸铝、氧化锆、碳酸铈、碳酸氢铵干粉加入混料机搅拌10‑15min，得到混合干粉；调节转速，将混合液加入至混合干粉继续搅拌形成混料；将硬脂酸、甲基纤维素、氨水依次加入至混料中，密封条件下缓慢加速搅拌，然后加入至挤料机中进行挤出，室温下静置得到圆柱形陶瓷；将陶瓷进行干燥和梯度烧结，得到双功能陶瓷柱。本发明解决了现有技术中烟气除尘脱硝工艺繁琐，稳定差的问题，提供的陶瓷柱不仅耐高温，而且过滤精度高。

技术领域

本发明属于烟气技术领域，具体涉及一种宽温度操作窗口除尘脱硝双功能陶瓷柱的制备方法。

背景技术

粉尘、氮氧化物(NO_X)和二氧化硫(SO₂)是目前主要来源于工业燃料煤的燃烧过程，在火力发电厂、金属冶炼厂、炉窑等大型生产企业中会产生大量包含粉尘、氮氧化物(NO_X)和二氧化硫(SO₂)在内的废气(俗称烟气)。大气污染物中含量较大、影响面较广的气态污染物。其中氮氧化物(NO_X)和二氧化硫(SO₂)形成的硫酸雾、化学烟雾以及酸雨会给生态环境和人类生产生活带来了严重的危害。我国近年来日益恶化空气质量引起社会的普遍关注。基于我国以煤为主的能源结构目前难以进行根本性改变的现状，我国工业生产中粉尘、二氧化硫和氮氧化物的排放还会持续增加，环境保护的形势十分严峻，若不尽快推广新型的净化技术来有效控制粉尘、氮氧化物(NO_X)和二氧化硫(SO₂)的排放，将直接影响我国大气环境质量和能源行业的可持续发展。

目前煤化厂、燃煤电厂对烟气除尘普遍采用静电除尘器，把含有粉尘颗粒的气体，在接有高压直流电源的阴极线(又称电晕极)和接地的阳极板之间所形成的高压电场通过时，由于阴极发生电晕放电、气体被电离，此时，带负电的气体离子，在电场力的作用下，向阳板运动，在运动中与粉尘颗粒相碰，则使尘粒荷以负电，荷电后的尘粒在电场力的作用下，亦向阳极运动，到达阳极后，放出所带的电子，尘粒则沉积于阳极板上，而得到净化的气体排出防尘器外。但电除尘设备比较复杂，要求设备调运和安装以及维护管理水平高。对粉尘比电阻有一定要求，所以对粉尘有一定的选择性，不能使所有粉尘都的获得很高的净化效率。而且受气体温、温度等的操作条件影响较大，同是一种粉尘如在不同温度、湿度下操作，所得的效果不同，有的粉尘在某一个温度、湿度下使用效果很好，而在另一个温度、湿度下由于粉尘电阻的变化几乎不能使用电除尘器了。

目前为了脱除烟气中的氮氧化物(NO_X)，一般采用选择性催化还原脱硝技术(Selective Catalytic Reduction,SCR)，SCR具有脱硝效率高、二次污染小的优点，但是存在设备投资大、运行成本高和设备占用空间大等的问题。传统SCR法脱硝是在催化剂存在的条件下，采用氨作为还原剂，在氧气存在的条件下将烟气中的NO还原为N₂。在SCR中使用的催化剂大多以TiO₂为载体，以V₂O₅或V₂O5-WO₃为活性成分，制成蜂窝式、板式或波纹式三种类型。SCR烟气脱硝温度区间为315-400℃，如果反应温度偏低，催化剂的活性会降低，导致脱硝效率下降，如申请号201720555452.5的发明采用组合式径向除尘脱硝反应器，将脱硝催化剂床层紧贴除尘布袋内表面，插入除尘布袋袋笼内，但其仍然没能根本上解决设备复杂、投资大的问题。申请号201410371263.3的发明，擦用无机陶瓷膜为载体，将V₂O₅、TiO₂负载于载体表面，得到脱硝除尘一体化材料，但以V₂O₅/TiO₂的脱硝活性和载体要求烟温在315-400℃，低于温度315℃催化剂脱硝性能会降低，达不到设计要求，长时期高于400℃运行催化剂会烧结，TiO₂晶型由锐钛型转变为金红石型，脱硝效率急剧下降。