[发明专利]一种脱硝脱汞整体式滤料的制备方法

说明书

本发明公开了一种脱硝脱汞整体式滤料的制备方法，包含以下步骤：将预处理后的金属纤维毡浸渍于金属盐前驱体溶液中，再经水热及高温煅烧等过程在金属纤维毡表面原位生长出既具有脱硝脱汞催化功能又可除尘的多功能性整体式滤料。本发明制备的脱硝脱汞除尘多功能复合滤料不仅可以避免了飞灰颗粒对催化剂的不利影响，也可以有效减排微细粉尘；且催化剂与滤料结合牢固，不影响滤料的固有性能，特别适宜于工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种脱硝脱汞整体式滤料的制备方法，属于复合式滤料技术领域。

背景技术

大气中的氮氧化物（NOX）主要来源于钢铁、水泥、陶瓷玻璃、燃煤电厂、垃圾焚烧等排放出的烟气，易造成雾霾、光化学烟雾、酸雨等大气污染现象。此外，工业烟气中的汞是亦是主要环境污染物，属燃煤电厂排放最为严重，燃煤排放到大气中的汞主要有单质汞（Hg0）、二价汞（Hg²⁺）、颗粒吸附汞（Hgp）。其中，通过湿法脱硫与除尘等过程，可将Hg²⁺与Hgp有效脱除，但是Hg0游离性强，水中溶解度低，难以脱除，最易造成大气汞污染。另外，粉尘尤其是PM10以下的微细颗粒物在大气中悬浮时间长，造成易降低大气能见度，影响人类正常生活及生产活动，细颗粒粉尘进入人体肺部也会引起中毒性肺炎或矽肺。总之，上述环境污染物已成为关系人们生产生活健康、生态文明和可持续发展的重大社会问题，降低氮氧化物、单质汞、粉尘的排放量，对于缓解、改善环境问题具有重要的意义。

目前，对于氮氧化物的去除，主要采用NH3-SCR法，其中V2O5-WO3/TiO2催化剂被广泛应用，但是，其操作温度窗口在300-400℃的高温区域，且V易挥发。另外，如脱汞采用吸附方式时，汞的吸附与温度密切相关，烟气温度越高，汞的吸附脱除效率往往越低，因而高温烟气中气态单质汞难以有效去除。在工业烟气后处理领域，袋式除尘器由于除尘效率高，运行稳定性好，易于回收等特点已被广泛应用于燃煤电厂、垃圾焚烧、水泥等领域。其中，滤料是袋式除尘器的核心，如：玻璃纤维、PTFE等。常规布袋滤料的使用温度（150-200℃左右），远远低于催化反应的温度，这限制了具有脱硝脱汞多功能滤料的发展。如果使用非钒脱硝协同脱汞催化剂与除尘滤料复合，实现多污染物协同脱除则能有效的避免上述问题。

由于MnOx、CeOX、FeOX、CoOX等变价金属氧化物具有多种价态、丰富的自由氧空穴，因而具有良好的低温催化活性，同时因其资源丰富、价廉、环保无毒等优点，现已成为研究热点。如：专利（CN107158799A）将Mn、Ce、Zr的金属盐溶液浸渍于滤料纤维后，再用碱性溶液对其进行老化处理，得到除尘脱硝复合滤料纤维，但这种负载型的滤料易粉化脱落，影响除尘脱硝效果。专利（CN104014200A）将脱硝催化剂、聚四氟乙烯粉料、扩散剂、偶联剂、润滑剂按一定的比例混合均匀制成催化滤膜通过热压复合方式制得除尘一体化滤料，该方法虽然加强了催化剂与滤料的结合牢度，但是覆膜阻碍了催化剂的活性位点暴露，催化剂利用率低，造成催化活性与效率低等问题。因而，将脱硝脱汞催化剂与除尘滤料耦合于一体技术至今仍是一大挑战。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有脱硝脱汞除尘三位一体的多功能复合滤料的制备方法，进一步的提供一种机械性能好、结合牢固、热稳定性好以及简单易行的复合滤料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种脱硝脱汞整体式滤料的制备方法，包括以下步骤：

（1）金属纤维毡的预处理，将其制成碎片状，除去所述金属纤维毡表面油污及氧化物，用去离子水冲洗，干燥后备用；