[发明专利]一种复合陶瓷纤维结构及其制备方法和应用

说明书

本发明是关于一种复合陶瓷纤维结构及其制备方法和应用，涉及烟气治理技术领域。主要采用的技术方案为：一种复合陶瓷纤维结构的制备原料包括：载体、溶剂、脱硝催化活性组分、表面活性剂、粘结剂；其中，载体包括陶瓷纤维和陶瓷骨料；所述载体中陶瓷纤维、陶瓷骨料的质量比为(1:2)‑(3:5)；所述载体、脱硝催化活性组分、表面活性剂、粘结剂的质量比为(36‑42)：5：3：2；所述溶剂与陶瓷纤维的质量比为(8:1)‑(10:1)本发明主要用于实现烟气的除尘、脱硝一体化，进而能减小除尘、脱硝设备所需占用的空间，使得SCR技术在水泥、玻璃等行业能大规模应用。

技术领域

本发明涉及一种烟气治理技术领域，特别是涉及一种复合陶瓷纤维结构及其制备方法和应用。

背景技术

氮氧化物(N0x)是大气环境的主要污染物之一，其排放来源主要有电力、热力生产和供应业，黑色金属冶炼及压延加工业，非金属矿物制品业以及有色金属冶炼及压延加工业等行业。氮氧化物的过度排放会引起诸如臭氧层减少、酸雨增多、森林植被破坏、地表水体富营养化以及大气中的细小颗粒的形成导致的能见度降低等各种环境问题。

当前，常用的脱除氮氧化物的技术主要有选择性催化还原技术(SCR)和选择性非催化还原技术(SNCR)。SCNR技术由于它的反应区接近燃烧区，而且工作温度区间较为狭窄，因此会存在混合不充分或工作温度波动等问题，使其脱硝效率受到一定程度的影响。SCR技术是在后部烟道设置反应器，并放置催化剂固定床层，且在床层之前喷入NH₃，利用催化过程实现NH3对氮氧化物的还原。SCR技术由于其脱硝效率高、处理的烟气量大、二次污染小等优点，受到市场广泛的追捧和应用。

其中，SCR技术最为关键的步骤即为氮氧化物在脱硝催化剂的作用下与NH₃发生还原反应生产N₂。但是，通常脱硝催化剂会受高温烟气中的粉尘的影响，使得脱硝催化剂失活或者中毒，从而使整个SCR系统效率降低。因此，企业通常会在脱销装置的上游要安装除尘装备，以实现对烟气先除尘、后脱硝处理。但是，本发明的发明人发现在SCR反应器之前设置除尘器的技术至少存在如下问题：由于设备布局紧凑，根本没有足够的空间安装除尘器和SCR反应器，使得SCR技术在水泥、玻璃等行业无法大规模应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种复合陶瓷纤维结构及其制备方法和应用，主要目的在于能实现烟气的尘硝一体化脱除。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种复合陶瓷纤维结构，其中，所述复合陶瓷纤维结构的制备原料包括：载体、溶剂、脱硝催化活性组分、表面活性剂、粘结剂；其中，

所述载体包括陶瓷纤维和陶瓷骨料；所述载体中陶瓷纤维、陶瓷骨料的质量比为(1:2)-(3:5)；所述载体、脱硝催化活性组分、表面活性剂、粘结剂的质量比为(36-42)：5：3：2；所述溶剂与陶瓷纤维的质量比为(8:1)-(10:1)。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，所述载体还包括二氧化钛；其中，所述陶瓷纤维与所述二氧化钛的质量比为(1:1)-(1:1.5)；优选的，所述陶瓷纤维与所述二氧化钛的质量比为(1:1.2)-(1:1.5)；优选的，陶瓷纤维、陶瓷骨料、TiO2、脱硝催化活性组分、表面活性剂、粘结剂的质量比为2:4:2:1:0.6:0.4。。

优选的，所述陶瓷纤维选用含锆的硅酸铝陶瓷纤维；和/或所述陶瓷骨料包括陶瓷粒料；且陶瓷粒料的粒径为40-50μm。

优选的，所述脱硝催化活性组分包括V₂O₅、CuO、MoO₃、Fe2O₃、WO₃、CeO2中的任一种或几种；和/或