[发明专利]一种三元低温催化脱硝脱硫除尘一体化高效滤料及其生产方法

说明书

本发明一种三元低温催化脱硝脱硫除尘一体化高效滤料及其生产方法，属于功能滤料的制备技术领域。将芳纶基布平铺于两层玻纤针刺毡之间，并针刺加固后在其中一面热压聚四氟乙烯膜形成第二复合材料；超声条件下，将聚酰亚胺针刺毡在含有MnCe@TiO2纳米粒子的浸渍液中浸渍后干燥，取得负载MnCe@TiO2纳米粒子的聚酰亚胺针刺毡；最后将第二复合材料与负载MnCe@TiO2纳米粒子的聚酰亚胺针刺毡通过针刺复合，取得依次设有聚四氟乙烯微孔膜、第一玻纤针刺毡层、芳纶基布层、第二玻纤针刺毡层和催化层的滤料。本发明集三元低温催化脱硝脱硫除尘于一体，在较低温度下可高效而有效地除尘、脱硝和脱硫。

技术领域

本发明属于功能滤料的制备技术领域。

背景技术

目前，高温工业烟气的脱硝主要依赖于将含硫氮氧化物的烟气通过催化反应塔内进行催化脱硝脱硫，常用的催化剂多为传统的贵金属(Pt、Rh、Pd等)或V2O5、WO3等脱硝催化剂，整体式脱硝催化反应塔由于比表面积小而脱硝效率较低，无法达到更高等级的烟气排放标准。并且在烟气处理领域，通常将除尘和脱硝步骤分开，首先将烟气通过袋式除尘器，然后将除尘后的含硫、氮废气通过催化反应塔催化反应，且传统催化剂反应温度高，需要将烟气进行再次加热，由此造成烟气处理系统的复杂、占地面积大以及成本的飙升，且催化反应温度较高，具体实施过程中存在能耗高、效率低、催化剂易中毒失活等问题。所以如果能将袋式除尘器增加脱硝脱硫功能，将大大降低烟尘处理的能耗、提高处理效率。

申请号为201110044471.9的专利文献公开了一种负载脱硝催化剂的复合型滤料及其制备方法，此复合滤料采用的为MnOx/TiO2催化剂，仅具有脱硝功能，无法脱硫，且此发明仅仅将催化剂与滤料复合，没有层次性结构，在使用过程中会出现烟尘将催化剂逐渐包覆而失活的一个现象。

申请号为201611126118.4的专利文献公布的一种二元脱硝抗硫催化剂复合滤料的制备方法，所采用的催化剂为Mn/Mo混合催化剂，可以脱硝抗硫，无法有效脱硫，且此款滤料的制备方式仍是将催化剂与聚苯硫醚滤料复合，不存在层次性结构，所以使用过程中同样会出现烟尘将催化剂逐渐包覆而失活的一个现象。

申请号为201310167490.X的专利文献公布一种除尘脱硝一体化功能性滤料，仅具有脱硝功能，无脱硫功能，所用催化剂为简单市售各种贵金属以及钒系、钨系催化剂等。

发明内容

为了克服现有烟尘处理技术存在的以上问题，本发明目的是提供一种三元低温催化脱硝脱硫除尘一体化高效滤料，可以在较低温度下有效除尘脱硝脱硫。

本发明依次设有聚四氟乙烯微孔膜、第一玻纤针刺毡层、芳纶基布层、第二玻纤针刺毡层和催化层；所述催化层为负载二氧化钛负载锰铈(MnCe@TiO2)纳米粒子的聚酰亚胺针刺毡层。

其中，芳纶基布层起到支撑作用，使滤料具有一定的厚度和一定的硬度；第一玻纤针刺毡层和第二玻纤针刺毡层起到缓冲的作用；聚四氟乙烯微孔膜起到精过滤的效果，聚四氟乙烯膜处于该滤料中接触烟尘的第一层；催化层则位于该滤料的最后一层，在其中的MnCe@TiO2纳米粒子的催化作用下，使烟尘在较低温度条件下发生脱硫脱硝。烟气中粉尘首先经过聚四氟乙烯微孔膜被截留掉，然后经过缓冲层进入催化层将混合烟气中的含硫、含氮氧化物催化去除。本发明集除尘和低温催化脱硝脱硫于一体，具有较高的除尘脱硫脱硝效率，同时兼具除尘效果，既有对烟尘处理的物理作用，又有化学作用，大大提高了烟尘处理的效率，降低了烟尘处理成本能耗。