[发明专利]一种除尘脱硝多功能催化滤料制备方法

说明书

本发明提供了一种除尘脱硝多功能催化滤料制备方法，属于材料加工与功能滤料技术领域。本发明以离子交换树脂为媒介，使催化活性组分在树脂上的嫁接、固化，并通过在滤料基材表面构筑催化树脂膜，实现了脱硝催化活性组分与滤料的高强度、高效耦合，可有效提高催化活性组分与滤料紧密结合程度，解决催化活性组分的粉化、脱落问题；同时不影响催化剂的脱硝效率与滤料的过滤效率，使滤料兼具对PM2.5粉尘的过滤能力，且可利用现有的滤料制备装置，工艺简单。

技术领域

本发明涉及材料加工与功能滤料技术领域，具体涉及一种除尘脱硝多功能催化滤料制备方法。

背景技术

我国每年有超过6亿人会受到雾霾的严重影响，粉尘、氮氧化物(NO_x)是造成雾霾的主要祸首。我国NO_x和粉尘的排放量分别高达2400万吨/年与1500万吨/年，是世界第一大排放国，每年造成的损失超过3000亿元，粉尘与NO_x的治理已成为我国大气污染治理的紧迫需求。目前，国内外采用的大多是除尘与脱硝(NO_x脱除)独立运行的方式。除尘采用袋式、电式、电-袋复合式技术，其中袋式除尘技术由于PM2.5脱除性能高，是未来发展的趋势；而脱硝则主要采用选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction，SCR)脱硝技术(效率高、无二次污染，98％电厂采用)。但对于水泥、钢铁等行业而言，由于其工况的复杂性且没有额外的空间运行脱硝反应器，无法使用SCR技术。因此，稳定高效的脱硝技术成为这些行业的迫切需求。滤料除尘脱硝技术通过将催化剂负载于滤料支撑体上，真正实现了一物二用，并利用现有的除尘器作为脱硝反应器，无需再增加新的脱硝设备，可省去SCR设备所占的空间和资金投入，降低企业处理烟气的成本，应用前景极为广阔。

目前国内有关除尘脱硝功能滤料的专利中，专利(CN103463871A)以玻璃纤维为支撑滤料，通过浸渍法将MnO_x脱硝催化剂负载于玻璃纤维滤料上；专利(CN102772953A)以Mn/CNTs与Ce/CNTs为脱硝催化活性组分，负载于滤袋上；专利(CN102145241A)以Mn、Ce、La、Nd、Pr、Fe、Cu、Co、Ni的氧化物为脱硝催化活性组分，负载于聚苯硫醚滤料上。以上专利均是直接用浸渍等方法将催化活性组分负载于滤料上，这种方法不仅会影响滤料本身的过滤性能，且负载上去的催化剂易粉化脱落，严重影响多功能滤料的除尘脱硝效果。

发明内容

本发明目的是针对上述不足之处提供一种除尘脱硝多功能催化滤料简单、高效的制备方法，该方法以离子交换树脂为媒介，使催化活性组分在树脂上的嫁接、固化，并通过在滤料基材表面构筑催化树脂膜，实现了脱硝催化活性组分与滤料的高强度、高效耦合，且使滤料兼具PM2.5过滤性能。

本发明的方法简单，无需改变现有的滤料制备装置，制备出的除尘脱硝多功能滤料无粉化脱落现象，耐冲击性能好，除尘率＞99％，脱硝活性达到90％以上。本发明对实现烟气同时除尘脱硝滤袋的产业化及推广应用具有重要意义。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种除尘脱硝多功能催化滤料制备方法，具体步骤为：

(1)树脂预处理

将一定粒径的阳离子交换树脂粉用去离子水清洗至上清液无色无味无杂质；然后用浓度为1-8％稀盐酸溶液浸泡树脂5-10h，用去离子水洗至pH接近中性；再用浓度为1-8％的氢氧化钠溶液浸泡树脂5-10h，用清水洗至pH接近中性。清洗后的树脂于55℃的烘箱中烘至恒重。

(2)催化树脂粉末的制备