一种烟气脱氨滤芯及其制备工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种烟气脱氨滤芯的制备工艺，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1.将陶瓷/玻璃纤维进行短切均化处理；S2.将上述处理后的陶瓷/玻璃纤维与分散剂、粘结剂、水进行混合并搅拌均匀，将得到的混合物注入模具中成型，然后脱模、烘干后得到陶瓷/玻璃滤芯载体；S3.将活性物质溶解于乙醇中，然后将溶液充分分散在所述陶瓷/玻璃滤芯载体表面，然后取出烘干，得到烟气脱氨滤芯成品。本发明专利技术的滤芯具有成本低、制作简单、脱氨精度高、使用简单等特点，能实现在常温下的工业烟气残留氨脱除效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种烟气脱氨滤芯及其制备工艺


[0001]本专利技术属于陶瓷滤芯领域，具体涉及一种烟气脱氨滤芯及其制备工艺。

技术介绍

[0002]氨气是一种重要的化合物，广泛应用于各种工业过程，如制冷剂、肥料、医药中间体、炸药、清洁剂等生产中。同时，氨气也是一种极具毒性、污染性、腐蚀性、刺激性和危险性的碱性气体，广泛存在于各种工业流程中，如化肥生产的尾气、沼气、催化裂解气等中。如果氨气直接排放到大气中，将会给人类健康带来严重的问题，并导致各种环境问题。短期暴露在氨气环境中即可影响呼吸道功能，并引起眼部、皮肤不适。氨气还可被氧化成氮氧化物（NOx），近年来氮氧化物污染已经成为空气污染中的首要污染物。此外，由于氨气在大气中易生成气溶胶和微小颗粒，因此氨气的排放也被认为是PM2.5形成的一个重要原因。2015年，国家化学工业污染物排放标准（GB 31573—2015）中规定排放废气中氨气含量必须低于20 mg/m3。
[0003]催化滤芯是一种由陶瓷/玻璃纤维经过固化、粘结等工艺制成的一种多孔催化载体，通常催化滤芯会依照功能的不同而在表面负载不同的催化剂，以通过催化/吸附达到去除烟气中的污染物的作用。目前催化滤芯在SCR脱硝、VOCs脱除方面应用广泛，但是目前尚未有文献或专利报道将其应用于工业烟气的脱氨领域。由于目前含氨工业烟气具有氨气浓度低、烟气温度低等特点，适合使用催化滤芯对其中氨气进行精脱除。催化滤芯是在高温除尘陶瓷滤芯基础上，植入纳米脱硝催化剂制备的。其中，作为催化滤芯基体的陶瓷滤芯一般为圆柱状管材，陶瓷滤芯纤维主要包括硅酸铝、硅酸钙、莫来石等，通过陶瓷颗粒堆积或陶瓷纤维真空成型的方式制备而成。在陶瓷纤维上负载活性物质通常有两种方式，一种为在陶瓷纤维中直接加入活性物质制成的浆料，将两种成分混合均匀后经粘结剂粘结成催化滤芯，另一种则为在催化滤芯制成之后通过浸泡、涂覆的方式在表面负载活性物质，相比之下，前一种方式制成的催化滤芯较为均匀而后一种较为简便，比较能适应不同的滤芯制备场合。
[0004]目前将催化滤芯与脱氨技术结合在一起的专利或论文还未曾报道，滤芯脱氨领域处于技术空白。现行的脱氨方法多为使用活性炭、分子筛等吸附剂填充在吸附塔中对氨气进行吸附，或使用酸性液体吸收池对氨气进行吸收。但这两种方式中前者在高温下的吸附能力会下降，并且成本较高；后者则会产生工业废水，并且脱除精度较低，因此急需一种新型的低成本高精度脱氨方法。
[0005]CN 113426268 A提出了一种烟气氨的脱除方法，在锅炉内，对锅炉产生的待处理烟气中的氮氧化合物进行脱硝处理，得到含有氨气和酸性气体的脱硝烟气；将脱硝烟气引流至脱酸塔，在脱酸塔内对脱硝烟气中的酸性气体进行脱酸处理，得到含有固体粉尘和氨气的脱酸烟气；将脱酸烟气引流至布袋除尘器，通过布袋除尘器对脱酸烟气中的固体粉尘进行除尘处理，得到含有氨气的除尘烟气；将除尘烟气引流至脱氨反应器中，在脱氨反应器内对除尘烟气中的氨气进行脱氨处理，得到可排放烟气。
[0006]CN 112479296 A提出了一种脱氨处理系统，包括：脱氨塔，所述脱氨塔的上游与送料子系统连通，以经由所述送料子系统向所述脱氨塔内送入待处理氨氮废水；蒸发器，所述蒸发器设置在所述脱氨塔的下游，能够有效解决传统脱氨工艺中能耗较高的问题，实现热量集成利用的效果。
[0007] CN 210736439 U提出一种多级脱氨系统，所述的多级脱氨系统包括依次连接的原液进料单元和脱氨单元;所述的多级脱氨系统还包括碱液进料单元,所述的碱液进料单元接入原料进料单元与脱氨单元之间,所述的碱液进料单元用于向原液废水中通入碱液,原液废水与碱液混合后进入脱氨单元;所述的脱氨单元包括串联的至少两个脱氨装置。
[0008]目前工业中应用的氨气脱除与回收方法主要有吸收法、吸附法、膜分离法、氧化法和生物法等。物理吸收法是目前废气脱除NH3最常用、最成熟的方法。吸附法利用吸附材料的选择性吸附来达到NH3脱除的目的，如分子筛、活性炭吸附等。目前，膜分离法深度脱氨的研究较少，氧化法中的燃烧法和催化氧化法只适用于混合气中含氨气浓度较高的情况，生物法脱氨技术由于反应缓慢、效率低下等问题在深度脱氨方面尚未得到广泛应用。因此开发一种适用于工业烟气脱氨的低成本、高效率脱氨方法将有利于脱氨技术的推广铺开与应用，成为研究人员的研究重点。

技术实现思路

[0009]本专利技术所要解决的技术问题是：针对目前工业烟气中低浓度残留氨问题，提出一种新型烟气脱氨陶瓷滤芯，该种滤芯以陶瓷纤维滤芯为载体；以磷酸、亚磷酸、偏磷酸、焦磷酸、六偏磷酸、三聚磷酸或固体杂多酸等为活性物质，并同时提出其制备成型工艺。该种滤芯具有成本低、制作简单、脱氨精度高、使用简单等特点，能实现在常温下的工业烟气残留氨脱除效果。
[0010]本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
[0011]本专利技术提供了一种烟气脱氨滤芯的制备工艺，该方法包括以下步骤：S1.将陶瓷/玻璃纤维进行短切均化处理；S2.将上述处理后的陶瓷/玻璃纤维与分散剂、粘结剂、水进行混合并搅拌均匀，将得到的混合物注入模具中成型，然后脱模、烘干后得到陶瓷/玻璃滤芯载体；S3.将活性物质溶解于乙醇中，然后将溶液充分分散在所述陶瓷/玻璃滤芯载体表面，然后取出烘干，得到烟气脱氨滤芯成品。
[0012]进一步地，步骤S1中所述的陶瓷/玻璃纤维包括硅酸钙陶瓷纤维、硅酸铝陶瓷纤维、莫来石陶瓷纤维、高铝纤维、石英纤维或者高硅氧纤维中的一种或多种。
[0013]进一步地，步骤S2中所述陶瓷/玻璃纤维、分散剂、粘结剂、水的质量比为3
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40:5
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10:5
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15:80
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100，优选地，为5
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20:7
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10:8
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15:90
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100。
[0014]进一步地，步骤S2中所述分散剂包括乙烯基双硬质酰胺、单硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯或油酸酰中的一种或多种；所述粘结剂包括硅溶胶、铝溶胶、水玻璃、磷酸二氢铝或硅胶中的一种或数种。
[0015]进一步地，步骤S2中所述粘结剂中，除水外其他物质与水的体积百分比为15~30：100，优选地，为20~30：100。
[0016]进一步地，步骤S2中所述成型方法包括真空抽滤成型或者挤压成型。
[0017]进一步地，步骤S2中所述烘干条件为：温度20
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150℃，时间8
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36h，优选地，为：温度80
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150℃，时间12
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24h。
[0018]进一步地，步骤S3中所述活性物质包括磷酸、亚磷酸、偏磷酸、焦磷酸、六偏磷酸、三聚磷酸或固体杂多酸中的一种或多种。
[0019]进一步地，所述固态杂多酸包括12
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钼磷酸、H3PW12O40、H4SiW12O40。
[0020]进一步地，步骤S3中所述活性物质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟气脱氨滤芯的制备工艺，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1.将陶瓷/玻璃纤维进行短切均化处理；S2.将上述处理后的陶瓷/玻璃纤维与分散剂、粘结剂、水进行混合并搅拌均匀，将得到的混合物注入模具中成型，然后脱模、烘干后得到陶瓷/玻璃滤芯载体；S3.将活性物质溶解于乙醇中，然后将溶液充分分散在所述陶瓷/玻璃滤芯载体表面，然后取出烘干，得到烟气脱氨滤芯成品。2.根据权利要求1所述的一种烟气脱氨滤芯的制备工艺，其特征在于，步骤S1中所述的陶瓷/玻璃纤维包括硅酸钙陶瓷纤维、硅酸铝陶瓷纤维、莫来石陶瓷纤维、高铝纤维、石英纤维或者高硅氧纤维中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种烟气脱氨滤芯的制备工艺，其特征在于，步骤S2中所述陶瓷/玻璃纤维、分散剂、粘结剂、水的质量比为3
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100，优选地，为5
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100。4.根据权利要求1所述的一种烟气脱氨滤芯的制备工艺，其特征在于，步骤S2中所述分散剂包括乙烯基双硬质酰胺、单硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯或油酸酰中的一种或多种；所述粘结剂包括硅溶胶、铝溶胶、水玻璃、磷酸二氢铝或硅胶中的一种或数种。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨娟，马铭宇，李长明，许启成，余剑，
申请(专利权)人：南京赤博环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：