[发明专利]一种具有除尘脱硝脱二噁英功能过滤材料的制备方法及其应用

说明书

本发明公开一种具有除尘脱硝脱二噁英功能过滤材料的制备方法，包括以下步骤：聚四氟乙烯纤维针刺毡的制作与处理、脱硝脱二噁英催化剂前驱体溶液的配制，具体是采用Mn(NO₃)₂溶液、Ce(NO₃)₃·6H₂O晶体、CoCl₂·6H₂O晶体、聚四氟乙烯乳液以及去离子水配置成溶液，将偏钒酸铵粉体、偏钨酸铵粉体、单乙醇胺、草酸、聚四氟乙烯乳液和去离子水按照配置成溶液，上述两种混合溶液均匀混合，再加入硅烷偶联剂，置入磁力搅拌器中搅拌，配置成脱硝脱二噁英催化剂前驱体溶液、催化剂前驱体溶液的浸渍以及高温焙烘，四步骤制备得到具有除尘脱硝脱二噁英功能过滤材料。采用本发明公开制备得到的过滤材料材料负载量均匀、脱硝、脱二噁英效果明显。

技术领域

本发明涉及过滤材料加工领域，尤其涉及的是一种具有除尘脱硝脱二噁英功能过滤材料的制备方法及其应用。

背景技术

目前，世界各国生活垃圾无害化处理的主要方式包括填埋、堆肥和焚烧。其中，生活垃圾焚烧发电可节约大量的土地资源，同时减少可能带来的二次污染，并可对垃圾进行能源资源化利用。

垃圾焚烧的过程中，会产生大量的飞灰、氮氧化物和二噁英，它们不仅危害环境，而且严重危害人的生命健康。产生的烟尘颗粒物会造成颗粒物污染和雾霾；氮氧化物会造成酸雨、光化学烟雾等；二噁英会严重危害环境和生态系统。尤其是二噁英，具有致癌、致畸、致突变以及生殖危害。

GB 18485-2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》规定二噁英排放浓度为0.1ng TEQ/Nm³，较之前的排放标准严苛10倍。

现有的技术基本是除尘、脱硝、脱二噁英分开处理。利用除尘滤袋过滤烟气，除去粉尘颗粒物；通过SCR脱硝催化剂或者SNCR技术处理氮氧化物；通过活性炭喷射和布袋吸附固态二噁英分子，但对于气态二噁英去除率低。对于已经提出除尘脱二噁英一体化或者除尘、脱硝、脱二噁英一体化技术，基本路线是将V₂O₅或WO₃或V₂O₅-WO₃粉末通过浸渍、抽滤或者发泡等方式负载到除尘滤料表面。该法不仅过程繁琐，而且负载密度和负载量均匀性不易控制，且制作出的滤料表面会附着较大颗粒的催化剂，影响外观和透气性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供了一种具有除尘脱硝脱二噁英功能过滤材料的制备方法。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一种具有除尘脱硝脱二噁英功能过滤材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)聚四氟乙烯纤维针刺毡的制作与处理:

将聚四氟乙烯纤维置入开包机中，经混棉箱充分混合均匀，再经精开松机开松后经过梳理、交叉铺网、针刺，得到聚四氟乙烯纤维针刺毡；

将制作所得聚四氟乙烯纤维针刺毡裁切成面积为100cm²的圆片，放入0.01mol/L的十二烷苯磺酸钠溶液中，超声分散40-60min，得到聚四氟乙烯针刺毡圆片；

(2)脱硝脱二噁英催化剂前驱体溶液的配制：

将Mn(NO₃)₂溶液、Ce(NO₃)₃·6H₂O晶体、CoCl₂·6H₂O晶体、聚四氟乙烯乳液以及去离子水配置成溶液，放入磁力搅拌器中搅拌30-40min，待用；

将偏钒酸铵粉体、偏钨酸铵粉体、单乙醇胺、草酸、聚四氟乙烯乳液和去离子水按照配置成溶液，在60℃条件下放入磁力搅拌机中搅拌60-90min，直至偏钒酸铵和偏钨酸铵溶解；