[发明专利]一种废弃除尘滤料的回收利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废弃除尘滤料的回收利用方法，属于滤料制备领域。

背景技术

我国是燃煤大国，煤的燃烧要排放大量的污染物（有毒气体和粉尘）。目前我国用来控制燃煤火电厂燃烧排放烟尘颗粒的是以滤料为核心的袋式除尘器，由于长时间的高温作业，这些滤料因破损将逐渐失去除尘的效果，从而成为了工业废弃物。工业上处理这些废弃物的方式主要有两种：一种是通过垃圾焚烧的方式将其变为气体和固体残渣，以便缩小这些废弃物的占有空间；另一种就是利用类似于城市垃圾填埋的方式将其集中填埋。但这两种方式都不能有效地利用这些资源，还容易造成二次污染。

而且，滤料基本由纤维组成，制备活性炭纤维的可行性很高，还可以大大降低成本。另外，活性炭纤维由于其高的比表面积和好的吸附性能，被广泛应用于气体净化，催化载体等领域。近年来，低温SCR催化剂的研究已成为热点。因此，将废弃的除尘滤料制备成活性炭纤维，并使其作为低温脱硝催化剂载体，同时将这种负载型脱硝催化剂与PPS除尘滤料相结合，以期达到除尘和脱硝的双重效果，这无疑是一个很好的思路。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种废弃除尘滤料的回收利用方法，以废弃除尘滤料为前驱体，制成复合滤料；这样大大降低了复合滤料的成本，且实现了废弃除尘滤料的资源再利用，为工业废弃除尘滤料的处理提供了一个很好的思路。

本发明为了解决上述技术问题，所采用的技术方案为：

一种废弃除尘滤料的回收利用方法，以工业上废弃的除尘滤料为前驱体，经预处理、活化后制得滤料基活性炭纤维（ACF）；然后负载锰氧化物，制得负载型脱硝催化剂；最后将其涂覆、粘接在PPS除尘滤料上，制得兼具除尘和脱硝功能的复合滤料。

所述的废弃的除尘滤料为工业上除尘所用的芳纶针刺毡滤料的老化品，所述的PPS除尘滤料是以聚苯硫醚纤维为原料，经开松、复合混料、梳理、铺网、针刺、热定型和烧毛压光制备而成的，平均孔径为37μm。

所述的废弃除尘滤料的回收利用方法，具体步骤为：

（1）废弃的除尘滤料的预处理与活化：将废弃的除尘滤料去污并清洗干净、烘干后，在惰性气体保护下依次进行碳化、活化后，得到滤料基活性炭纤维；

（2）负载型脱硝催化剂的制备：滤料基活性炭纤维经硝酸溶液处理后，抽滤，用去离子水清洗至pH值为中性，在烘箱中干燥12-24 h；取酸化后的滤料基活性炭纤维，采用初湿浸渍法使滤料基活性炭纤维浸渍吸附醋酸锰乙醇溶液；然后将滤料基活性炭纤维在250-350℃下煅烧30-120 min，得到负载型脱硝催化剂；

（3）复合滤料的制备：用乙醇将负载型脱硝催化剂配制成粘稠状流体，然后将其均匀地涂覆在PPS滤料表面，接着在其表面滴加乙醇，然后用模具施加压力使负载型脱硝催化剂随乙醇进入PPS滤料内部，在烘箱中80-110℃下蒸发掉乙醇，通过涂覆次数来控制负载型脱硝催化剂在PPS滤料上的负载量；然后在复合滤料表面滴加饱和量的粘接剂溶液，晾干12-24 h，最后在烘箱中110℃下烘干12-24 h；

步骤（1）所述的碳化为在700-900℃碳化30-120 min；

步骤（1）中所述的活化为化学活化法，活化剂与碳化后的滤料中碳的质量比为4:1，在 700-900℃活化30-120 min，其中活化剂为KOH；

步骤（2）中采用30-60 wt%硝酸溶液对滤料基活性炭纤维处理60-120 min；

步骤（2）中的浸渍为在室温下浸渍12-24 h；浸渍后在烘箱中干燥12-24 h；

步骤（2）中醋酸锰乙醇溶液的质量浓度为1-20%；通过醋酸锰乙醇溶液的浓度控制滤料中锰的负载量；

步骤（3）中所述的粘接剂溶液为聚偏氟乙烯的二甲基甲酰胺溶液，其质量浓度为1-5 wt%。

本发明所制得的MnOx/ACF@PPS复合滤料是利用工业上除尘所用的芳纶废料经碳化活化后得到的ACF，再经酸化、负载金属氧化物，最终与PPS滤料相结合，得到有效的兼具除尘和脱硝两重功能的复合滤料；以PPS针刺滤料为基体，高比表面积的ACF为载体，锰氧化物为活性组分，很大程度上改善了工业尾气中的粉尘和NOx的污染排放量。

与现有技术相比较，本发明的有益效果为：

（1）    原料易得，成本低，为工业废弃的芳纶滤料，有利于工业化的生产；

（2）    活性炭纤维及负载催化剂的制备方法技术成熟；

（3）    所得中间产品ACF可用于环保、化工、医用和催化等方面，有广泛的应用前景；