[发明专利]一种脱硝除尘滤袋及其制备方法

说明书

本发明公开了一种脱硝除尘滤袋及其制备方法，包括硅烷偶联剂改性氧化硅溶液的制备、SCR催化剂粉体的制备、SCR催化剂复合氧化硅粉体的制备以及SCR催化剂复合氧化硅纤维的制备及编织4个步骤，本发明通过改性氧化硅表面使得氧化硅与SCR催化剂粉体进行有机复合，一方面使得SCR催化剂粉体的分布均匀，有效提高了SCR催化剂的脱硝效率和除尘效率，同时氧化硅具有高比表面积和良好的吸附性能，对SCR催化剂脱硝和除尘有起到了协助作用，另一方面加强了SCR催化剂复合氧化硅粉体与煤油的相容性，进一步提高了SCR催化剂复合氧化硅纤维的拉伸强度。

技术领域

本发明涉及脱硝除尘滤袋领域，具体涉及一种脱硝除尘滤袋及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展，电力行业发展迅速，同时对于环境的污染也逐渐加剧，为了适应越来越严苛的低排放的要求，除尘技术和脱硝技术已经成为了电力行业重点开发和推广应用的技术项目。传统的除尘技术主要通过滤袋产品来实现，在众多的滤袋产品中，聚四氟乙烯合成纤维滤袋是由一种独特的材料制成的滤袋，能耐全部pH范围内的酸碱侵蚀。传统的脱硝技术中，选择性催化还原（SCR）脱硝技术是脱硝效率最高、最为成熟的脱硝技术，它是在特定催化剂作用下，用氢或其它还原剂选择性的将NO_x还原为N₂和H₂O的技术。为了提高除尘脱硝的作业效率，降低除尘脱硝的作业成本，并简化除尘脱硝设备的结构，需要发明一种兼具除尘和脱硝功能的一体化滤袋，但是由于聚四氟乙烯很难进行表面改性，进而导致脱硝催化剂很难在其表面高度分散和紧密结合。

中国专利CN112044177A公开了一种脱硝滤袋的制备方法，其采用了将低温SCR催化剂复合粉体与聚四氟乙烯粉体进行球磨，然后加入煤油，陈化，预挤压后挤出低温SCR催化剂改性聚四氟乙烯棒状料，将其压延成带后，再采用膜裂工艺制备催化剂改性聚四氟乙烯纤维，将催化剂改性聚四氟乙烯纤维与聚四氟短切纤维混纺，最后采用针刺工艺编织成滤袋。但是其只是采取机械共混的方法将SCR催化剂复合粉体与聚四氟乙烯粉体混合，催化剂与聚四氟乙烯结合强度较弱，容易导致在使用的过程中，SCR催化剂复合粉体的脱落，进而导致催化效果下降。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种脱硝除尘滤袋及其制备方法，旨在解决传统的脱硝除尘滤袋脱硝除尘效果差的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种脱硝除尘滤袋的制备方法，包括如下步骤：

（1）硅烷偶联剂改性氧化硅溶液的制备：将氧化硅粉末加入到去离子水中配制成悬浮液，然后向其中加入硅烷偶联剂KH-550，超声振荡10-20min，即得到硅烷偶联剂改性氧化硅溶液；

（2）SCR催化剂粉体的制备：将钛铁矿按硫酸法工艺进行处理，得到偏钛酸浆液，然后向其中加入偏钒酸铵和六水硝酸铈，搅拌形成均匀浆液，将均匀浆液浓缩后进行焙烧、研磨、过筛，即得到SCR催化剂粉体；

（3）SCR催化剂复合氧化硅粉体的制备：将步骤（2）制备的SCR催化剂粉体加入到步骤（1）制备的硅烷偶联剂改性氧化硅溶液中，搅拌形成均匀浆液，将均匀浆液浓缩后进行焙烧、研磨、过筛，即得到SCR催化剂复合氧化硅粉体；

（4）SCR催化剂复合氧化硅纤维的制备及编织：向步骤（3）制备的SCR催化剂复合氧化硅粉体中加入煤油，密封后在室温下搅拌混合均匀，陈化，预挤压后将煤油与粉体混合料挤出，得到SCR催化剂复合氧化硅棒状料，将SCR催化剂复合氧化硅棒状料压延成带后，再采用膜裂工艺制备SCR催化剂复合氧化硅纤维，然后将聚四氟乙烯纤维和SCR催化剂复合氧化硅纤维加捻并股，再采用针刺工艺编织成脱硝除尘滤袋。

优选的，步骤（1）中，悬浮液中氧化硅粉末的质量百分比浓度为10-15％，氧化硅粉末与硅烷偶联剂的质量比为100：1-1.5。

优选的，步骤（2）中，钛铁矿、偏钒酸铵和六水硝酸铈的质量比为100:0.25-0.75:6-12，焙烧的具体条件为：在400℃-500℃的空气中焙烧4h-6h。