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基于单宁酸改性的脱硝催化滤料及其制备方法与应用技术

技术编号:40353885 阅读:8 留言:0更新日期:2024-02-09 14:38
本发明专利技术公开了基于单宁酸改性的脱硝催化滤料及其制备方法与应用,属于工业尾气处理技术领域,本发明专利技术通过单宁酸对滤料表面进行化学改性,然后利用单宁酸与金属离子产生的络合作用和高锰酸钾与被络合离子间的氧化还原方法,使金属氧化物脱硝催化剂牢固负载在聚合物滤料纤维表面。解决了脱硝催化剂在使用过程中容易脱落的难题,另外还提供了一种将低温脱硝催化剂与滤料相结合的方法,获得的脱硝催化滤料结合了除尘和脱硝两种功能,使原本复杂的工业尾气处理方式变得简单易行,极大的节省了场地空间和处理成本,具有较强的经济实用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于工业尾气处理,具体的,涉及一种基于单宁酸改性的脱硝催化滤料及其制备方法与应用


技术介绍

1、nox是大气污染源之一,对人类的健康构成极大的威胁。各国对nox的排放都有严格的限制,并且标准越来越严。因此,近些年来,在烟气脱氮方面人们做了大量的研究工作。在众多的脱氮技术中,scr是脱氮效率最高、最为成熟的脱氮技术。scr法是在特定催化剂作用下,用氨或其它还原剂选择性的将nox还原为n2和h2o的方法。由于其具有高效性和实用性,现已成为脱氮领域的研究热点。

2、已商业化的钒钛体系催化剂起活温度高(>300℃),难以在烟气处理系统末端应用,且安装运行费用较高。因此,经济性高且适用于末端处理的低温scr技术成为研究人员关注的热点。锰氧化物由于存在多种价态,易于在多种价态间进行氧化还原反应,因此成为低温脱硝催化剂的研究热点。另外,铁氧化物的掺杂也一定程度的降低脱硝反应的窗口温度。

3、但是目前对污染物的控制一般采用单独脱除的方法。由此会造成工厂尾部烟气净化系统的复杂、占地面积大和治理成本的提高。

4、在烟气除尘领域,袋式除尘器已成为烟气除尘的首选,而滤料具有工艺流程简单、生产速度快、产量与劳动生产率高、成本低、可用的纤维来源广、工艺容易掌握、产品品种多等优点,近年来在全世界范围内产量增长很快。现有除尘器只能除尘,而对烟气中的nox无去除作用。所以研究一种兼具除尘和脱硝作用的袋式除尘器成为各国研究的重点。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种基于单宁酸改性的脱硝催化滤料及其制备方法与应用,解决现有技术中钒钛体系催化剂运行成本高,且对含氮尾气进行处理时需要除尘、脱硝分布进行导致效率低下的问题。

2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:

3、基于单宁酸改性的脱硝催化滤料的制备方法,包括如下步骤:

4、第一步,配置0.01~20g/l的单宁酸溶液,然后将聚合物滤料浸入单宁酸溶液中,吸附饱和后取出,沥出溶剂;

5、第二步,以水为溶剂,配制0.001~1mol/l的金属盐溶液,然后将第一步中得到滤料浸入金属盐溶液中,0.1~100h后取出晾干;

6、第三步,配制0.001~1mol/l的高锰酸钾溶液,再将第二步中得到的滤料浸入高锰酸钾溶液中反应0.1~100h,取出用去离子水冲洗至淋出液无色透明,60℃真空干燥;

7、第四步,重复步骤第二步与第三步,增加催化剂的负载量至预设值,得到脱硝催化滤料。

8、进一步的,所述金属盐包括mn盐、fe盐、ce盐。

9、进一步的,所述聚合物滤料包括聚四氟乙烯、聚苯硫醚、聚酰亚胺中的一种或多种混合物制成的滤料。

10、本专利技术还公开了一种通过上述制备方法制备而成的脱硝催化滤料,且滤料设计为袋状针刺滤料。

11、本专利技术还公开了一种上述的脱硝催化滤料在袋式除尘器脱硝除尘中的应用。

12、本专利技术的有益效果:

13、1、本专利技术通过单宁酸对滤料表面进行化学改性,然后利用单宁酸与金属离子产生的络合作用和高锰酸钾与被络合离子间的氧化还原方法,使金属氧化物脱硝催化剂牢固负载在聚合物滤料纤维表面。不仅解决了脱硝催化剂在使用过程中容易脱落的难题,并且可以通过控制单宁酸与金属离子溶液的浓度和滤料的浸渍次数获得不同的催化剂负载量。

14、2、本专利技术提供了一种将低温脱硝催化剂与滤料相结合的方法,获得的脱硝催化滤料结合了除尘和脱硝两种功能,使原本复杂的工业尾气处理方式变得简单易行,极大的节省了场地空间和处理成本,具有较强的经济实用性。

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【技术保护点】

1.基于单宁酸改性的脱硝催化滤料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于单宁酸改性的脱硝催化滤料的制备方法,其特征在于,单宁酸溶液的配置方法为:将一定量的单宁酸加入去离子水和丙酮的混合溶液中溶解混合均匀而成。

3.根据权利要求2所述的基于单宁酸改性的脱硝催化滤料的制备方法,其特征在于,单宁酸溶液中去离子水和丙酮体积比为9:1。

4.根据权利要求1所述的基于单宁酸改性的脱硝催化滤料的制备方法,其特征在于,所述金属盐包括Mn盐、Fe盐、Ce盐。

5.根据权利要求1所述的基于单宁酸改性的脱硝催化滤料的制备方法,其特征在于,所述聚合物滤料包括聚四氟乙烯、聚苯硫醚、聚酰亚胺中的一种或多种混合物制成的滤料。

6.基于单宁酸改性的脱硝催化滤料,其特征在于,该滤料根据权利要求1至5任一所述的制备方法制备而成,且滤料设计为袋状针刺滤料。

7.根据权利要求6所述的基于单宁酸改性的脱硝催化滤料,其特征在于,滤料上催化剂负载量为7mg/cm2以上。

8.根据权利要求7所述的基于单宁酸改性的脱硝催化滤料,其特征在于,滤料平均孔径为30-45μm。

9.根据权利要求6所述的脱硝催化滤料在袋式除尘器脱硝除尘中的应用。

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【技术特征摘要】

1.基于单宁酸改性的脱硝催化滤料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于单宁酸改性的脱硝催化滤料的制备方法,其特征在于,单宁酸溶液的配置方法为:将一定量的单宁酸加入去离子水和丙酮的混合溶液中溶解混合均匀而成。

3.根据权利要求2所述的基于单宁酸改性的脱硝催化滤料的制备方法,其特征在于,单宁酸溶液中去离子水和丙酮体积比为9:1。

4.根据权利要求1所述的基于单宁酸改性的脱硝催化滤料的制备方法,其特征在于,所述金属盐包括mn盐、fe盐、ce盐。

5.根据权利要求1所述的基于单宁酸改性的脱...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪谢张宇张楠江彬彬王钧伟余文婧潘震宇
申请(专利权)人:安庆师范大学
类型:发明
国别省市:

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