[发明专利]一种除尘脱硝一体化功能性滤料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种滤料及其制备方法，尤其涉及一种除尘脱硝一体化功能性滤料及其制备方法。

背景技术

2011年7月29日，国家环境保护部和国家质量监督检验检疫总局发布了最新的《火电厂大气污染物排放标准》。《标准》中规定氮氧化物：

自2012年1月1日起，对于新建火力发电锅炉及燃气轮机机组执行100 mg/m³的氮氧化物限值；自2014年7月1日起，现有的火力发电锅炉和燃气轮机机组执行100 mg/m³的氮氧化物限值；重点地区的火力发电锅炉和燃气轮机机组执行100 mg/m³的氮氧化物限值；

燃煤电厂烟气中产生的污染物包括硫氧化物、氮氧化物、粉尘等有害成分，尤其氮氧化物与空气中的水结合最终会转化成硝酸和硝酸盐，硝酸是酸雨的成因之一；它与其他污染物在一定条件下能产生光化学烟雾污染。

在目前的几种脱硝工艺中，SCR、SNCR、SCR+SNCR都存在脱硝效率不高，有一部分逃逸现象。为了进一步提高氮氧化物的脱除效率，在高温烟气进行除尘同时，本研发设计新型结构的除尘滤料，不改变烟气工况的前提下，实现氮氧化物的催化分解；其中，滤料采用三层结构：迎尘层、缓冲层和催化分解层；通过引入了表面过滤、烟气缓冲、深层分解等滤料结构的设计，提高滤料的过滤性能，增加滤料分解有害气体的功能，提高滤料的使用寿命。

发明内容

为了克服现有滤料存在的问题，本发明的目的在于提供一种除尘脱硝一体化功能性滤料及其制备方法。该制备方法简便易行，得到的滤料既可以高温除尘又可以脱硝，同时可以提高脱硝效率。

本发明是这样实现的，一种除尘脱硝一体化功能性滤料，其包括由聚四氟乙烯纤维和聚酰亚胺纤维混纺制成的迎尘层、由聚四氟乙烯纤维与聚酰亚胺纤维混纺制成的缓冲层、由含有V₂O₅-WO₃/TiO₂脱硝催化剂的聚四氟乙烯膜制成的催化分解层、由聚四氟乙烯纤维制成的基布层、以及由聚四氟乙烯纤维制成的支撑层；该基布层位于该支撑层上，该催化分解层位于该基布层上，该缓冲层位于该催化分解层上，该迎尘层位于该缓冲层上；该迎尘层、该缓冲层、该催化分解层通过针刺法勾连置于该基布层上，该支撑层通过针刺法置于该基布层之下。

作为上述方案的进一步改进，该基布层总克重为100-150克/平方米。

作为上述方案的进一步改进，该迎尘层总克重为200-300克/平方米。

作为上述方案的进一步改进，在该催化分解层中，该脱硝催化剂通过分散剂形式植入聚四氟乙烯膜中，该催化分解层的总克重为250-350克/平方米，其中，脱硝催化剂的重量比重为每平方米占60-80%。

本发明还涉及一种除尘脱硝一体化功能性滤料的制备方法，该除尘脱硝一体化功能性滤料包括由聚四氟乙烯纤维和聚酰亚胺纤维混纺制成的迎尘层、由聚四氟乙烯纤维与聚酰亚胺纤维混纺制成的缓冲层、由含有V₂O₅-WO₃/TiO₂脱硝催化剂的聚四氟乙烯膜制成的催化分解层、由聚四氟乙烯纤维制成的基布层、以及由聚四氟乙烯纤维制成的支撑层；该基布层位于该支撑层上，该催化分解层位于该基布层上，该缓冲层位于该催化分解层上，该迎尘层位于该缓冲层上；该迎尘层、该缓冲层、该催化分解层通过针刺法勾连置于该基布层上，该支撑层通过针刺法置于该基布层之下。该制备方法包括以下步骤：a、缓冲层的制备：将聚四氟乙烯纤维和聚酰亚胺纤维进行开松后，通过机械成网形成缓冲层，并经过针刺加固；b、迎尘层的制备：采用聚四氟乙烯纤维和聚酰亚胺纤维混合，经过纤维预处理、开松、梳理加工；c、基布层的制备：采用聚四氟乙烯乙烯长丝，通过经纬向交织形成基布层；d、支撑层的制备：采用聚四氟乙烯纤维，经过纤维预处理、开松、梳理加工；e、催化分解层的制备，将V₂O₅-WO₃/TiO₂脱硝催化剂植入聚四氟乙烯膜，再将该聚四氟乙烯膜和迎尘层、缓冲层进行铺网、针刺；f、除尘及脱硝一体化功能性滤料的制备：将迎尘层、缓冲层、催化分解层、基布层以及支撑层，通过针刺加工、后处理，得到除尘及脱硝一体化功能性滤料。

作为上述方案的进一步改进，在步骤c中，该基布层用纤维聚四氟乙烯纤维经机织加工而成，总克重为100-150克/平方米。