[发明专利]可催化去除有机气态污染物的催化纤维及其制备方法、催化滤袋及布袋除尘器

说明书

本发明公开了一种可催化去除有机气态污染物的催化纤维及其制备方法、催化滤袋及布袋除尘器，其中，催化纤维包括PTFE纤维基材以及膨化熔制填充于所述PTFE纤维基材内的催化剂，所述催化剂包括催化剂载体和复合于所述催化剂载体上的活性剂和抗氧化剂，所述催化剂载体为二氧化钛，所述活性剂为五氧化二钒、铂和钯中的一种或几种，所述抗氧化剂为三氧化钨、三氧化钼中的一种或两种。装设有本发明的催化滤袋的布袋除尘器催化去除气态污染物的效率高、效果好、耐久性好。

技术领域

本发明属于气体净化技术领域，尤其涉及一种可催化去除有机气态污染物的催化纤维及其制备方法、催化滤袋以及内部装设有该催化滤袋的布袋除尘器。

背景技术

在工业生产中，会产生大量固体颗粒与空气混合的废气，这种废气如果直接向大气排放，会对环境造成污染，对人或其他生物的健康造成影响。除尘器是一种常用的可有效对含固体颗粒的废气进行净化，去除气体中的烟气和粉尘的装置。

现有的除尘器包括旋风除尘器、湿式除尘器、过滤层除尘器、静电除尘器以及布袋除尘器。其中，布袋除尘器以其结构简单，除尘效率高、能适用各种风量且匹配方便等优点，使用最为广泛。

然而，现有的布袋除尘器只能过滤处理粉尘、烟尘等，功能过于单一，无法对许多工业烟气、废气中所含的二噁英等持久性有机气态污染物进行有效处理。传统的有机气态污染物的催化剂大多为蜂窝式催化剂，这种结构的催化剂与有机气态污染物的接触反应时间有限，其处理效率不高，并且，采用这种蜂窝式催化剂的处理设备通风阻力也较大。二噁英包括多种化合物，性质非常稳定，极难溶于水，但可以溶于大部分有机溶剂，是无色无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累，对人体危害严重，如果直接将含有二噁英的废气排放至大气中，很容易对人体造成伤害。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种可催化去除有机气态污染物的催化纤维及其制备方法、催化滤袋，并且提供了一种内部装设有上述催化滤袋的布袋除尘器。该催化滤袋催化去除气态污染物的效率高、效果好、耐久性好。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种可催化去除有机气态污染物的催化纤维，其特征在于：所述催化纤维包括PTFE纤维基材以及膨化熔制填充于所述PTFE纤维基材内的催化剂，所述催化剂包括催化剂载体和复合于所述催化剂载体上的活性剂和抗氧化剂，所述催化剂载体为二氧化钛，所述活性剂为五氧化二钒、铂和钯中的一种或几种，所述抗氧化剂为三氧化钨、三氧化钼中的一种或两种。

作为一个总的发明构思，本发明另一方面提供了一种上述可催化去除有机气态污染物的催化纤维的制备方法，包括以下步骤：

S1、取催化剂载体、活性剂和抗氧化剂，并将其加入到粘结油剂中，充分搅拌混合，得到混合乳液；

S2、将步骤S1所得混合乳液均匀喷洒在PTFE纤维基材上；

S3、采用空气喷射法将PTFE纤维基材进行膨化，并将喷洒在PTFE纤维基材上的催化剂载体、活性剂、抗氧化剂和粘结油剂复合熔制于PTFE纤维基材内，即得到可催化去除有机气态污染物的催化纤维。

采用空气喷射法先将喷洒有混合乳液的连续的PTFE纤维基材经过膨体变形喷咀，PTFE纤维基材在喷咀里受到压缩空气形成的湍流冲击和扰动，使PTFE纤维基材分离拉伸，体积变大而成为膨体纱多孔结构，从而使各种催化剂原料能够充分分散并紧密“镶嵌”在多孔的膨体结构内，并使催化剂原料、粘结油剂等复合熔制填充在PTFE膨体纤维的这些多孔结构里，制成紧密一体的催化纤维。采用这种方法制备得到的催化纤维具有多孔膨体结构，与现有的催化材料相比，其与有机气态污染物的接触反应时间更长，催化效率更高，且风阻更小。

上述的制备方法，优选的，所述步骤S1中，所述粘结油剂为主要由质量分数85％的丙烯酸甲酯溶液和质量分数2％的硫酸钾溶液调制而成的乳液。