[发明专利]具有除尘和催化脱硝功能的陶瓷膜过滤元件及其制备方法

摘要

本发明涉及一种具有除尘和催化脱硝功能的陶瓷膜过滤元件及其制备方法，属于中低温烟气净化技术领域。本发明所述的具有除尘和催化脱硝功能的陶瓷膜过滤元件，包括支撑体、分离膜和脱硝催化剂，先在支撑体表面喷涂分离膜膜层得到涂膜管，然后对涂膜管进行预处理，将脱硝催化剂负载在预处理的涂膜管上，最后经过热处理得到所述的陶瓷膜过滤元件。本发明所述的具有除尘和催化脱硝功能的陶瓷膜过滤元件，使烟气经过滤除尘后直接进行脱硝处理过程，有效地保留了气体的热值，避免了气体热值的流失，且有效地减少了烟气净化设备的占用空间，降低了成本；同时本发明提供了一种操作简单易行的制备方法。

主权项

1.一种具有除尘和催化脱硝功能的陶瓷膜过滤元件，其特征在于：包括支撑体、分离膜和脱硝催化剂，先在支撑体表面喷涂分离膜膜层得到涂膜管，然后对涂膜管进行预处理，将脱硝催化剂负载在预处理的涂膜管上，最后经过热处理得到所述的陶瓷膜过滤元件；所述的具有除尘和催化脱硝功能的陶瓷膜过滤元件的制备方法，包括以下步骤：(1)支撑体的制备：①将骨料和高温结合剂混合，然后外加造孔剂和脱模剂；②向步骤①混合的原料中分两次加成型助剂并搅拌；③将步骤②混合的原料添加到模具中，在40‑100MPa的压力下等静压成型；成型后脱模，并在60‑80℃下烘干固化8‑12小时；④升温烧结：将坯体分层装入梭式窑中升温进行烧结；(2)分离膜膜层的制备：①将莫来石纤维、苏州土、烧滑石、钾长石和木炭粉混合，并加入水混匀；通过高压喷枪将料浆喷涂在支撑体表面，得到涂膜管；②将干燥的涂膜管送入梭式窑二次烧结膜层，热处理温度为1100‑1200℃，处理时间为2h；(3)陶瓷膜的预处理和催化剂的负载：①涂膜管的预处理：涂膜管先用液体石蜡进行密封，待石蜡硬化后用纯乙酸或者质量百分含量为20％的硝酸腐蚀，进行粗糙化处理，纯净水洗净烘干后进行催化剂的负载；②催化剂浆料的制备：将负载有活性组份的纳米二氧化钛催化剂，纯净水和结合剂混合，催化剂的质量百分含量为8％‑35％，结合剂和催化剂的质量比例为1：1；按照质量分数2‑4‰的比例加入分散剂和pH调节剂，并与Φ30mm聚氨酯球以1：1的质量比例加入球磨罐，进行分散，分散时间为6‑8小时，pH控制在9‑10；③脱硝催化剂的负载：将石蜡处理过的涂膜管浸渍在催化剂悬浮液中，进行催化剂的负载；在超声波超声下，对其进行抽真空，使催化剂负载在多孔材料中；在120℃进行干燥，干燥时间为3‑5h；(4)催化剂的热处理：将负载好催化剂的涂膜管进行中温热处理，中温热处理过程采用分级升温保温的方法进行，首先以1℃/min的升温速度升温至200℃，然后保温1‑2h；继续升温至500℃，保温2‑5h。