[发明专利]一种除尘及二恶英分解双效过滤材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种过滤材料，具体地说是一种除尘及二恶英分解双效过滤材料及其制备方法。

背景技术

随着世界各国现代工业化进程的快速发展，大气污染已成为一个日益严重的全球性问题，世界各国高度重视二恶英的排放。活性炭吸附是目前国内外常见的处理二恶英方法，虽具有不错的去除效率，然而长时间使用活性炭会达到吸附饱和。吸附饱和的活性炭多采用填埋方式，这种方式实际上只是将气相二恶英转移至固相，填埋后极有可能对土壤和地下水源造成二次污染。近年来催化剂氧化分解技术逐渐受到重视，它是在160~250℃的一定温度下可将二恶英分解为二氧化碳、水和微量的盐酸气体(PerLil jelind等，Removal of dioxins and relatedaromatic hydrocarbons from flue gas streams by adsorption and catalyticdestruction，Chemosphere 42：615~623(2001))。目前该类催化剂主要是加工成一定形状(如蜂窝状)使用，存在不易成型、成型件硬、垃圾焚烧厂需要特定的设备等缺陷，这在一定程度上限制了它的使用。

浙江理工大学申请号为200610154943.5的发明专利公开了一种“用于废气分解的膨体聚四氟乙烯纤维的制备方法”，它是将催化剂粉体植入膨体聚四氟乙烯树脂中得到催化纤维。其中，膨体聚四氟乙烯树脂结晶度为98-99.9％，分子量为200万-1000万，为粉末状；催化剂粉为纳米级到微米级，主要成份为五氧化二钒、三氧化二钒、三氧化二钨、二氧化钛、二氧化锰中的一种或几种混合物；膨体聚四氟乙烯树脂与催化剂粉的重量比为1∶0.5～2。在申请号为200610155052.1的发明专利中，公开了一种“高温烟尘/粉尘一体化处理用覆膜过滤材料的制备方法”，该方法是将该纤维和聚四氟乙烯纤维经过开松、混和、梳理、针刺等环节制备催化层，最后热复合聚四氟乙烯微孔薄膜，加工成除尘及废气分解双效过滤材料。美国Gore公司在专利USP5620669中，公开了一种催化过滤材料和其加工方法，它所介绍的催化过滤材料为多层结构，其中迎尘面为聚四氟乙烯微孔膜，同时催化层由50％的合成纤维和50％催化纤维混和制成。这种过滤材料制备成滤袋后可替代现行的除尘滤袋，具有除尘和二恶英分解双重功能。

上述的现有过滤材料均采用聚四氟乙烯微孔薄膜截留粉尘。由于聚四氟乙烯微孔膜本身孔隙小，滤料运行阻力大，加上聚四氟乙烯微孔膜在烟气中含油的情况下会造成膜孔的堵塞，导致滤料极易失效，因此适用范围有限；而且聚四氟乙烯膜的厚度基本在10~50微米左右，因此耐磨性较差，且容易被尖角等物体钩挂造成破损，也导致滤料的失效，对加工、运输、安装等工序要求极高。并且，由于催化层是由含催化剂的聚四氟乙烯纤维与合成纤维混纺而成，因此含催化剂的聚四氟乙烯纤维在开松、混和、梳理等系列加工过程受到很强的开松力，而该纤维本身强度较低，经过这样的过程会造成纤维的损伤、断裂，并在针刺等过程中形成大量损耗，降低了催化效果。

发明内容

为了克服现有过滤材料存在的问题，本发明的目的在于提供一种除尘及二恶英分解双效过滤材料及其制备方法。该制备方法简便易行，得到的过滤材料既可以高温除尘又可以分解二恶英，同时不会损伤含催化剂的聚四氟乙烯纤维。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种除尘及二恶英分解双效过滤材料，其特征在于：它包括迎尘面、支撑催化层、基布层和支撑层，迎尘面包覆在支撑催化层的一侧；基布层的一面置于支撑催化层的另一侧、基布层的另一面置于支撑层上；所述支撑催化层由催化层叠加覆盖在催化支撑层上构成。

本发明中，所述迎尘面由聚四氟乙烯纤维制成；支撑层由聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的一种或几种混和制成；催化层由催化纤维制成，催化支撑层由聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的一种或几种混和制成；基布层由聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的一种或两种混和制成。

本发明中，所述支撑层可以由支撑催化层替代，支撑催化层为两组，两组支撑催化层分别设置在基布层两侧；在支撑催化层中，迎尘面可以包覆在支撑催化层的催化层上，也可以包覆在支撑催化层的催化支撑层上。

一种除尘及二恶英分解双效过滤材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：