[发明专利]基于等离子体处理和原位沉积法的脱硝滤料及其制备方法

权利要求书

1.基于等离子体处理和原位沉积法的脱硝滤料，其特征在于：包括以耐高温纤维为原料，并经过等离子体处理制成的针刺毡滤料为催化剂载体，以高锰酸钾和硝酸锰为催化剂前驱体，以去离子水为溶剂，通过原位沉积法制得在耐高温纤维表面均匀负载有不规则颗粒状的MnO₂脱硝催化剂负载滤料；所述针刺毡滤料为两层由耐高温纤维制成的非织造布中间加入一层由耐高温纤维制成的基布,通过针刺加固的方式制成的毡状非织造布材料，所述针刺毡滤料的克重为500～800g/m²，厚度为2.5～4.5mm；其中，采用电压为251V～330V，占空比为20％～100％，速率为2m/min～10m/min，频率为15KHz～25KHz的等离子体前处理条件对针刺毡滤料进行处理。

2.根据权利要求1所述的基于等离子体处理和原位沉积法的脱硝滤料,其特征是：所述耐高温纤维包括聚苯硫醚纤维，聚酰亚胺纤维，聚四氟乙烯纤维。

3.根据权利要求1～2任一项所述的基于等离子体处理和原位沉积法的脱硝滤料的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：

(一)、前处理

(1)、清洁：用去离子水对清洁针刺毡滤料表面清洁，清洁完成后，烘干并称重；

(2)、等离子体处理：将清洁后的针刺毡滤料放入等离子体设备中，将空气设置为放电气体，将等离子体处理的反应条件分别设置为，电压为251V～330V，占空比为20％～100％，速率为2m/min～10m/min，频率为15KHz～25KHz，进行针刺毡滤料的等离子体处理，处理前针刺毡滤料的粘结强度为1～1.5MPa，处理后针刺毡滤料的粘结强度为1.6～2.5MPa，粘结强度增加30％～60％；

(二)、原位沉积法

(1)、配制溶液：在高锰酸钾固体颗粒中，加入去离子水，配制成高锰酸钾溶，在硝酸锰中加入去离子水配制成硝酸锰溶液；

(2)、MnO₂的生成：将等离子体处理后的针刺毡滤料均匀浸入步骤(1)的高锰酸钾溶液中，将步骤(1)的硝酸锰溶液以一定的滴加速度，在室温的反应条件下滴加到步骤(1)的高锰酸钾溶液中，滴加过程中，需边滴加边搅拌直至滴加完成后停止搅拌，反应完成后得到MnO₂脱硝催化剂负载滤料；

(三)、挤压烘干并计算负载率

(1)、清洗、挤压与烘干：将MnO₂脱硝催化剂负载滤料取出，用去离子水清洗其表面，然后在一定压力下进行挤压，在除去多余水分的同时使MnO₂与针刺毡滤料更牢固的结合，然后置于90℃～110℃的烘箱中干燥2～3小时，烘干后称重；

(2)、计算负载率：通过针刺毡滤料负载前后重量的增加量可以算出MnO₂脱硝催化剂负载滤料的负载率为30～40％。

4.根据权利要求3所述的基于等离子体处理和原位沉积法的脱硝滤料的制备方法，其特征是：所述步骤(一)的清洁方法为，在针刺毡滤料中加入足以浸没针刺毡滤料的去离子水后，放入超声震荡设备中清洗1～2h，在80℃～120℃的温度下干燥2～3h。

5.根据权利要求3所述的基于等离子体处理和原位沉积法的脱硝滤料的制备方法，其特征是：所述步骤(二)高锰酸钾溶液的浓度为0.2～0.4mol/L，所述硝酸锰溶液的浓度为0.4～0.5mol/L，其中高锰酸钾与硝酸锰的摩尔比为2：2.5～3.5。

6.根据权利要求3所述的基于等离子体处理和原位沉积法的脱硝滤料的制备方法，其特征是：所述步骤(二)的滴加速度为0.2～0.4ml/min。

7.根据权利要求3所述的基于等离子体处理和原位沉积法的脱硝滤料的制备方法，其特征是：所述步骤(三)的压力为0.03～0.08MPa。