[发明专利]一种基于纳米催化脱硫技术的滤袋及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种滤袋及其制作方法，尤其涉及一种基于纳米催化脱硫技术的滤袋及其制作方法。 

  

背景技术

环境污染问题已成为中国可持续发展的重要制约因素。根据国家环保总局测算，我国环境污染问题所造成的损失约占国民生产总值的12%，污染问题已经十分严重。目前，国内造成大气污染性的行业主要有冶金、炼钢、水泥、火电、化工等，而这些行业仍然以燃煤为主要生产措施。这种以煤为主的能源结构决定了煤炭燃烧所产生二氧化碳、二氧化硫、烟尘、粉尘等是造成我国大气污染的重要因素。二氧化硫是一种无色具有强烈刺激性气味的气体，易溶解于人体的血液和其他黏性液。大气中的二氧化硫会导致呼吸道炎症、支气管炎、肺气肿、眼结膜炎等。同时还会是青少年的免疫力降低，抗病能力变弱。二氧化硫在氧化剂、光的作用下，能生成硫酸盐气溶胶，硫酸盐气溶胶能使人致病，增加病人死亡率。根据经济合作发展组织（OECD）的研究，当硫酸盐年浓度在10μg/m³左右时，每减少10%的浓度能使死亡率降低0.5%。二氧化硫还能与大气中的飘尘黏附，当人体呼吸时吸入带有二氧化硫的飘尘，会使二氧化硫的毒性增强。研究表明，在高浓度的二氧化硫的影响下，植物产生急性危害，叶片表面产生坏死斑，或直接使植物叶片枯萎脱落；在低浓度二氧化硫的影响下，植物的生长机能受到影响，造成产量下降，品质变坏。就二氧化硫对金属而言，特别是对钢结构的腐蚀每年给国民经济带来很大的损失。据估计，工业发达国家每年因为金属腐蚀而带来的直接经济损失占国民经济总产值的2%～4%。 

因此，对冶金、炼钢、水泥、火电、化工等高污染行业除尘器设备项目中必须要安装脱硫设备。目前，行业中对于除尘器设备项目中的脱硫工作的主要措施：是采用在除尘器系统前端增加建设一套专门用于脱硫的系统工程（脱硫塔）来完成脱硫工作。其工作原理是采用液体石灰浆或者液体强碱性脱硫剂喷撒到反应器上，烟尘中的二氧化硫通过反应器时会遇到液体石灰浆或者液体强碱性脱硫剂，当二者相遇后会催化成三氧化硫的固体，此时烟尘中的三氧化硫就会被截留在过滤布袋上，随着除尘器采取清灰工作时就会将三氧化硫固体从除尘器里清除出去，从而利用此道程序起到脱硫效果。然而，这种增加脱硫设备系统的方法无形中就增加了企业的投资运营的成本。建立一个完整的脱硫设备系统不仅需要一定规模的场地，还需要有专门的技术人员监控。设备的投资，人员的投资，外加占用场地的资源浪费，都在增加着企业的投资运营成本。 

  

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于纳米催化脱硫技术的滤袋及其制作方法。利用纳米催化剂将烟尘中的二氧化硫催化成为三氧化硫固体，并截留在除尘过滤布袋的表面上，通过清灰工序将三氧化硫固体清除出除尘器设备，从而起到脱硫的效果。本发明无需另外占用场地建立专门脱硫的设备，只需将滤袋安装到除尘设备中即可完成脱硫工作。 

本发明所采用的技术方案： 

一种基于纳米催化脱硫技术的滤袋，包括滤袋本体，滤袋本体采用无纺布针刺毡制成；无纺布针刺毡为三层结构，其中间层为基布，上、下层为具有纳米催化脱硫功能的纤维层；无纺布针刺毡的上、下纤维层的表面均涂有纳米催化剂涂层。

纤维层占无纺布针刺毡单位面积总质量的71-76%，余量为基布。 

纤维层和基布均由具有纳米催化脱硫功能的纤维织成。 

具有纳米催化脱硫功能的纤维由纳米氮化钛粉体、纳米氧化铈粉体和纳米铂铑钯粉体与基料组成，其中纳米氮化钛粉体、纳米氧化铈粉体和纳米铂铑钯粉体的质量百分数均为0.5-5%，余量为基料。 

基料为聚苯硫醚、或聚酰亚胺、或聚四氟乙烯。 

纳米催化剂涂层由纳米氮化钛粉体、纳米氧化铈粉体、纳米铂铑钯粉体、水与固量四氟乳液制成，其中纳米氮化钛粉体、纳米氧化铈粉体和纳米铂铑钯粉体的质量百分数为0.5-5%，固量四氟乳液的质量百分数为60%，余量为水。 

基于纳米催化脱硫技术的滤袋的制作方法，包括以下步骤： 

（1）将纳米氮化钛粉体、纳米氧化铈粉体和纳米铂铑钯粉体与基料按质量百分比配比并充分搅拌后，通过纺丝机纺织成具有纳米催化脱硫功能的纤维层；

（2）将纳米氮化钛粉体、纳米氧化铈粉体和纳米铂铑钯粉体三种粉体与基料按质量百分比充分搅拌后，通过纺织熔喷机纺织成20支单丝，再合成为2-3股丝后，由织布机织成基布；

（3）将具有纳米催化脱硫功能的纤维层和基布通过无纺布针刺机制做成无纺布针刺毡；