[发明专利]脱硝用无纺滤布及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料加工领域，具体涉及一种脱硝用无纺滤布及其制备方法。

背景技术

发电站、焚烧炉以及喷射引擎燃烧室等在高温燃烧工作时会排放出NOx(即氮氧化物)，这些NOx的大量排放是引起酸雨、光化学烟雾及雾霾的主要原因之一，因此国家对NOx的排放指标有严格的规定。目前，用于脱硝防止NOx排放的方法主要是采用尿素或者氨气将烟气中的NOx还原为氮气和氧气，以使高温燃烧烟气达到排放标准，但是采用尿素或者氨气还原NOx的方法不仅工艺复杂，处理成本高，而且氨气难以控制甚至会造成空气的二次污染。

发明内容

本发明的首要目的是提供一种能够过滤烟尘、将烟尘中的NOx催化分解的无纺滤布。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种脱硝用无纺滤布，其特征在于：所述无纺滤布是由重量比为70-85:5-10:0.05-0.5的聚丙烯粉体、聚丙烯酸以及引发剂混合制备的聚丙烯复合材料通过纺织而成，无纺滤布上原位生成有催化剂无机金属氧化物，所述的引发剂为偶氮二异丁腈、V50引发剂、过硫酸钾、过氧化二苯甲酰、高锰酸钾以及硝酸铈胺中的一种或多种。

具体的方案为：所述的聚丙烯复合材料和催化剂均为纳米级材料，所述的催化剂为氧化锌、氧化铝、氧化钛、氧化镁或氧化镉中的一种或多种，所述的聚丙烯粉体的分子量在3000-10000之间，所述的聚丙烯酸的分子量在1000-5000之间。

上述技术方案产生的有益效果在于：使用本发明的无纺滤布不仅能过滤除去烟气中的粉尘，而且该无纺滤布上含有催化剂无机金属氧化物，这样在无机金属氧化物的作用下，烟气中的NOx被无纺滤布中的纳米吸附剂聚丙烯复合材料所吸附并在无纺滤布的高活性面催化分解，从而达到脱硝的目的，有效避免了NOx排入大气造成环境污染。本发明的无纺滤布加工成本低，处理烟气中的NOx不仅方便，容易实现，而且NOx的去除率高，同时，由于纳米级催化剂是在无纺滤布上原位生成，这样可以有效提高无纺滤布的力学强度，从而进一步保证无纺滤布的脱硝、脱尘效果。

本发明的另外一个目的是提供一种上述脱硝用无纺滤布的制备方法，包括以下步骤：

a)将聚丙烯粉体与聚丙烯酸混合，再加入引发剂，然后将三者的混合物经双螺杆挤出机挤出，得到聚丙烯复合材料；

b)按照6：4-8：2的重量比将聚丙烯切片与步骤a制得的聚丙烯复合材料进行混合，然后在130-190℃条件下纺成纤维，所述的聚丙烯切片是合成纤维技术中常用的原料；

c)将纤维织成无纺滤布；

d)将无纺滤布先放入含金属离子的溶液中浸泡1-8h，然后放入70-120℃的碱液中浸泡2-5h，取出，干燥，即得具有脱硝作用的无纺滤布。

更为具体的方案为：所述步骤a中双螺杆挤出机的挤出温度在190-230℃之间，螺杆转速为15-30rpm。

所述步骤b中纤维的直径为2-12D。

实际加工时，所述纤维织成无纺布的方式有多种，优选的，所述步骤b中的纤维分为长度大于38mm的长纤维和长度介于12-38mm之间的短纤维，长纤维和短纤维分别织成长纤布和短纤布，所述步骤c中的无纺滤布是由位于外层的短纤布和位于中间层的长纤布通过无纺针刺法织成，通过上述技术方案织成的无纺滤布强度高，吸附粉尘和NOx的能力强。

另外，所述步骤d的溶液中的金属离子为锌离子、铝离子、钛离子、镁离子或镉离子中的一种或多种，溶液中金属离子的浓度为1-10mol/L，所述步骤d中碱液的浓度为2-5mol/L。优选方案是：所述步骤d中是将无纺滤布先放入含金属离子的溶液中浸泡3-5h，然后放入70-100℃的碱液中浸泡2-4h，取出，干燥，即得具有脱硝作用的无纺滤布，溶液中金属离子的浓度为4-6mol/L，碱液的浓度为3-4mol/L，通过上述参数条件的限定使得本发明制备得到的无纺滤布的NOx去除率高达30％以上。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

为进一步的说明本发明公开的技术方案，以下通过4个实施例来做进一步的说明：

实施例1：

1)按照80:7:0.2的重量比称取聚丙烯粉体、聚丙烯酸和硝酸铈胺，将聚丙烯粉体、聚丙烯酸混合，然后再投入硝酸铈胺，将三者的混合物经双螺杆挤出机一步法挤出，得到改性的聚聚丙烯复合材料，双螺杆挤出机的挤出温度为200℃，螺杆的转速为20rpm，所述聚丙烯粉体、聚丙烯酸的分子量分别为6000和3000；