[发明专利]一种除尘脱硝一体化陶瓷膜材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种除尘脱硝一体化陶瓷膜材料的制备方法，包括以下步骤：将第一前驱体盐、第二前驱体盐、尿素、粘结剂和水混合，搅拌，得到催化剂溶液；将所述催化剂溶液涂覆至管式多孔陶瓷膜材料，得到负载催化剂的管式多孔陶瓷膜材料；将负载催化剂的管式多孔陶瓷膜材料烘干；将烘干的管式多孔陶瓷膜材料煅烧，得到除尘脱硝一体化陶瓷膜材料；其中，所述第一前驱体盐为硫酸钛和/或硝酸锆，所述第二前驱体盐为硝酸铜、硝酸铁、硝酸铈、偏钨酸铵、硝酸锰或醋酸锰中的一种或多种，所述粘结剂为聚乙烯醇和/或硅溶胶。本发明通过配制澄清稳定的催化剂溶液，进而制得催化剂负载均匀的多孔陶瓷膜材料。

技术领域

本发明属于工业烟气净化领域，具体地说涉及一种除尘脱硝一体化陶瓷膜材料及其制备方法。

背景技术

粉尘和氮氧化物都是主要的空气污染物，目前，烟气中粉尘和氮氧化物的净化一般是由除尘装置和脱硝装置分别进行，存在系统复杂、投资巨大、运行和维护费用高、占地面积大等缺陷，这在一定程度上阻碍了烟气净化技术的推广实施。因此，可以同时完成多种污染物净化的联合脱除技术是烟气净化的主要发展反向。

在多孔陶瓷膜材料上负载脱硝催化剂为解决此问题提供了一种有效的新方法，成为烟气净化处理的研究热点。目前，在多孔陶瓷膜材料上负载脱硝催化剂的方法，主要是通过一次真空浸渍、分布真空浸渍、共沉淀、溶胶凝胶等工艺将脱硝催化剂负载在多孔陶瓷膜材料孔道内部或表面，经过热处理后获得具有除尘脱硝功能的多孔陶瓷膜材料。

但是上述工艺都会导致催化剂负载不均匀，若要达到所需的催化效果，则需要多次负载，造成催化剂负载量较多，容易堵塞孔道，使得陶瓷膜材料的过滤阻力明显升高；基于此，提高催化剂负载的均匀性、减少催化剂的负载量是目前急需解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种尘脱硝一体化陶瓷膜材料的制备方法，通过配制澄清稳定的催化剂溶液，结合负压抽吸法或加压涂覆法制得催化剂负载均匀，负载量经济可行的多孔陶瓷膜材料，集除尘脱硝一体化，可防止烟气中粉尘对活性组分的堵塞与磨蚀，且制得的材料催化剂负载均匀，负载前后过滤阻力增幅低。

一方面，本申请提供了一种除尘脱硝一体化陶瓷膜材料的制备方法，包括以下步骤：

将第一前驱体盐、第二前驱体盐、尿素、粘结剂和水混合，搅拌，得到催化剂溶液；

将所述催化剂溶液涂覆至管式多孔陶瓷膜材料，得到负载催化剂的管式多孔陶瓷膜材料；

将负载催化剂的管式多孔陶瓷膜材料烘干；

将烘干的管式多孔陶瓷膜材料煅烧，得到除尘脱硝一体化陶瓷膜材料；

其中，所述第一前驱体盐为硫酸钛和/或硝酸锆，所述第二前驱体盐为硝酸铜、硝酸铁、硝酸铈、偏钨酸铵、硝酸锰或醋酸锰中的一种或多种，所述粘结剂为聚乙烯醇和/或硅溶胶。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

现有催化剂浆料通常选择二氧化钛颗粒，并为保证浆料有一定的悬浮性，会增加浆料的粘度，若用现有的催化剂浆料，在涂覆过程中，由于浆料有一定的粘度，使催化剂不容易进入多孔陶瓷膜材料孔道内，并且二氧化钛颗粒会被截留在多孔陶瓷膜材料表面，形成滤饼层，导致催化剂负载不均匀，影响脱硝效率，并且形成的滤饼层会大幅增加透气阻力。

本发明配制的催化剂溶液为澄清溶液，成分均匀稳定，可长期放置，负载至管式多孔陶瓷膜材料孔道内时，使得催化剂负载更为均匀，由于催化剂负载更为均匀，无须多次负载即可达到所需的催化效果，负载量更经济更可控。