一种多层除尘脱硝滤袋用复合过滤层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多层除尘脱硝滤袋用复合过滤层及其制备方法，属于环保催化技术领域。本发明专利技术提供的脱硝过滤层的制备方法包括以下步骤：铈锰催化剂的制备、催化剂的负载以及加固负载，之后按照过滤层、脱硝过滤层和过滤层的顺序组合，使得脱硝过滤层可以固定在两过滤层之间得到复合过滤层，并将其进一步应用于多层除尘脱硝滤袋中。本发明专利技术将SCR脱硝技术与袋式除尘器相结合，改进除尘滤袋的滤袋，通过在滤袋的过滤层上添加负载低温脱硝催化剂的脱硝过滤层，使得在原有的过滤功能的基础上，增加脱硝功能，使得除尘和脱硝这两个最为核心的步骤合二为一。的步骤合二为一。的步骤合二为一。

【技术实现步骤摘要】
一种多层除尘脱硝滤袋用复合过滤层及其制备方法


[0001]本专利技术属于环保催化
，尤其涉及一种多层除尘脱硝滤袋用复合过滤层及其制备方法。

技术介绍

[0002]SCR(Selective Catalytic Reduction)即选择性催化还原法，是指在催化剂的作用下，利用还原剂(如NH3、液氨、尿素)来“有选择性”地与烟气中的NO
x
反应并生成无毒无污染的N2和H2O，该过程由于使用了催化剂，从而大大降低了反应时的反应温度，使得还原反应可以在较低温度下进行。
[0003]布袋除尘器是一种干式除尘装置，它适用于捕集细小、干燥非纤维性粉尘。滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成，利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤，当含尘气体进入布袋除尘器，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉降下来，落入灰斗，含有较细小粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被阻留，使气体得到净化。但是现有的布袋除尘器除尘过滤效果并不理想，存在脱硝稳定性差的问题。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种多层除尘脱硝滤袋用复合过滤层及其制备方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种脱硝过滤层的制备方法，包括以下步骤：
[0006](1)铈锰催化剂的制备
[0007]通过水热法制备铈锰催化剂；
[0008](2)催化剂的负载
[0009]将步骤(1)制备的铈锰催化剂与水混合超声，负载于载体上，自然过滤，干燥；
[0010](3)加固负载
[0011]将步骤(2)得到的负载有铈锰催化剂的载体置于1wt％的PVP(聚乙烯吡咯烷酮)或PVA(聚乙烯醇)溶液中浸泡，干燥，得到所述脱硝过滤层。
[0012]进一步地，步骤(1)铈锰催化剂的制备具体包括以下步骤：
[0013]将铈源、锰源溶于氢氧化钠溶液中，水热反应，过滤、洗涤、干燥后焙烧，得到所述铈锰催化剂；
[0014]或将铈源、锰源和铁源溶于氢氧化钠溶液中，水热反应，过滤、洗涤、干燥后焙烧，得到所述铈锰催化剂。
[0015]进一步地，步骤(1)中，所述铈源、锰源中铈、锰离子的摩尔比为1∶1，所述铈源、锰源中铈、锰离子总和与氢氧化钠溶液中氢氧化钠分子的摩尔比为1∶5，所述铁源占铈源、锰源总质量的1％。
[0016]进一步地，步骤(1)中，所述水热反应的温度为120～160℃，时间为10～14h。
[0017]进一步地，步骤(1)中，所述干燥的温度为100～140℃，时间为6～10h；所述焙烧的
温度为350℃～450℃，时间为3～5h。
[0018]进一步地，步骤(2)中，所述超声的时间为3～5h，所述干燥的温度为100℃～140℃，时间为7～9h。
[0019]进一步地，步骤(2)中，所述载体的材料为涤纶、聚乙烯、聚四氟乙烯、芳纶、聚酰亚胺或聚苯硫醚，通过针刺的方式，经纬交错编织而成。
[0020]进一步地，步骤(3)中，所述浸泡的时间为10～14h，所述干燥的温度为130℃～170，时间为10～14h。
[0021]本专利技术还提出了一种上述制备方法制备得到的脱硝过滤层。
[0022]本专利技术还提出了一种多层除尘脱硝滤袋用复合过滤层，包含2层过滤层和1层所述的脱硝过滤层，按照过滤层、脱硝过滤层和过滤层的顺序排列，将过滤层和过滤层的四角进行编织结合，使得脱硝过滤层可以固定在两过滤层之间。
[0023]进一步地，所述脱硝过滤层的厚度为0.1mm。
[0024]进一步地，所述过滤层由涤纶、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯或芳纶中的任意一种或多种材料，通过针刺的方式，经纬交错编织而成。由于针刺工艺编织成的过滤层孔径更小过滤效果更佳，并结合双层滤布的设计，弥补编织工艺编织成的脱硝过滤层孔径略大的不足。
[0025]本专利技术还提出了一种多层除尘脱硝滤袋，包含所述的复合过滤层。
[0026]本专利技术的脱硝过滤层的NH3‑
SCR反应机理，具体包括以下几个步骤：
[0027](1)NH3通过气相扩散作用到达铈锰催化剂表层；
[0028](2)NH3由表层经扩散作用至铈锰催化剂的微孔内；
[0029](3)NH3在铈锰催化剂的一些活性中心上发生吸附；
[0030](4)NO
x
从气相扩散至吸附态NH3的表面；
[0031](5)NH3和NO
x
发生氧化还原反应生成N2和H2O；
[0032](6)N2和H2O通过微孔扩散作用达到铈锰催化剂表层；
[0033](6)N2和H2O扩散至气相主体，完成脱硝。
[0034]NH3‑
SCR反应机理方程式为：
[0035]4NH3+4NO+O2→
4N2+6H2O
[0036]2NH3+NO+NO2→
2N2+3H2O
[0037]8NH3+6NO2→
7N2+12H2O
[0038]4NH3+4NO+302→
4N2O+6H2O
[0039]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：
[0040]本专利技术是将SCR脱硝技术与袋式除尘器相结合，改进除尘滤袋的滤袋，通过在滤袋的过滤层上添加负载低温脱硝催化剂的脱硝过滤层，使得在原有的过滤功能的基础上，增加脱硝功能，使得除尘和脱硝这两个最为核心的步骤合二为一。
附图说明
[0041]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0042]图1为本专利技术的除尘脱硝原理示意图；
[0043]图2为本专利技术实施例1制备得到的铈锰催化剂的扫描电子显微镜(SEM)图，其中(a)为放大100000倍的铈锰催化剂SEM图，(b)为放大200000倍的铈锰催化剂SEM图；
[0044]图3为本专利技术实施例1制备得到的铈锰催化剂的透射电子显微镜(TEM)图，其中(a)为放大5
×
105倍的铈锰催化剂TEM图，(b)为2
×
106倍的铈锰催化剂TEM图，(c)为1
×
106倍的铈锰催化剂TEM图，(d)为5
×
106倍的铈锰催化剂TEM图；
[0045]图4为实施例1载体PPS负载铈锰催化剂前后的对比图，其中(a)为PPS负载前的实物图，(b)为PPS负载后正面图，(c)为PPS负载后反面图；
[0046]图5为实施例1载体PPS负载铈锰催化剂前和PPS负载铈锰催化剂之后的SEM图，其中(a)为放大2000倍的纯PPS的SEM图，(b)为放大10000倍的纯PPS的SEM图，(c)为放大2000倍PPS负载铈锰催化剂后的SEM图，(d)为放大10000倍PPS负载铈锰催化剂后的SEM图；
[0047]图6为实施例2制备的铁改性铈锰催化剂的扫描电子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脱硝过滤层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)铈锰催化剂的制备通过水热法制备铈锰催化剂；(2)催化剂的负载将步骤(1)制备的铈锰催化剂与水混合超声，负载于载体上，自然过滤，干燥；(3)加固负载将步骤(2)得到的负载有铈锰催化剂的载体置于PVP或PVA溶液中浸泡，干燥，得到所述脱硝过滤层。2.根据权利要求1所述的脱硝过滤层的制备方法，其特征在于，步骤(1)铈锰催化剂的制备具体包括以下步骤：将铈源、锰源溶于氢氧化钠溶液中，水热反应，过滤、洗涤、干燥后焙烧，得到所述铈锰催化剂；或将铈源、锰源和铁源溶于氢氧化钠溶液中，水热反应，过滤、洗涤、干燥后焙烧，得到所述铈锰催化剂。3.根据权利要求2所述的脱硝过滤层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述铈源、锰源中铈、锰离子的摩尔比为1∶1，所述铈源、锰源中铈、锰离子总和与氢氧化钠溶液中氢氧化钠分子的摩尔比为1∶5，所述铁源占铈源、锰源总质量的1％。4.根据权利要求2所述的脱硝过滤层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述水...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉超，黄初鑫，王珮钰，郑艳霞，左村村，黄昊飞，徐睿，鹿贵宾，蒋树军，米常军，
申请(专利权)人：山东兴国新力环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：