[发明专利]一种协同脱除氮氧化物和二噁英功能的复合滤料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种协同脱除氮氧化物和二噁英功能的复合滤料及其制备方法，属于复合滤料领域，旨在去除烟气中粉尘的同时脱除烟气中的NOx和二噁英。具体方法为：将混有钒、铈、钛氧化物的模板剂浸渍于滤料出气一侧，在滤料迎尘一侧进行抽滤负载NOx催化剂，通过干燥去除模板剂后得到复合滤料。该方法制备的滤料有效避免了NH₃对催化氧化二噁英的影响，复合滤袋使用寿命长，污染物脱除效果好。

技术领域

本发明涉及功能性复合滤料，具体涉及一种协同脱除氮氧化物和二噁英功能的复合滤料及其制备方法。

背景技术

NOx是造成空气污染的主要污染源之一，对人体健康和生态环境都有巨大的危害。NO对人的眼睛和呼吸系统存在刺激，诱发癌变；NO在空气中氧化成NO₂，与紫外线发生反应形成光化学烟雾；大量氮氧化物溶解在雨、雪中形成硝酸型酸雨，侵蚀农作物和建筑。二噁英是两类三环芳香族有机化合物的统称，是迄今为止发现的最具致癌潜力的物质。人体过量摄入产生不可逆的致畸、致癌和致突变的“三致”效应。

随着垃圾焚烧发电工艺在生活垃圾处置中使用地越来越广泛，垃圾焚烧过程中产生的二次污染，包括粉尘、重金属、SOx、NOx以及二噁英等，成为限制其发展的重要因素。近年来，环境保护的法律法规逐渐完善，常规污染物的排放标准更加严格，二噁英类痕量污染物也被纳入监测范围。

目前对这些污染物的控制一般采用单独脱除的方法，导致工厂烟气处理设备占地面积大，治理成本高。因此，研究开发一种能够将粉尘、氮氧化物、二噁英同时脱除的多功能滤料，使烟气通过袋式除尘器时即完成这三类污染物的脱除，极大地节约了设备和运行成本。

大量研究表明，传统的钒、钛系商用SCR催化剂在200℃以上对二噁英有很高的脱除效果，但烟气中如含有高浓度NH₃会使催化剂在短时间内失去脱二噁英的活性，然而，SCR技术常以NH₃作为还原剂去除NOx，且工艺要求NH₃的浓度通常较高，以保证NOx被充分还原。

发明内容

本发明是针对上述存在的技术问题提供一种协同脱除氮氧化物和二噁英功能的复合滤料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种协同脱除氮氧化物和二噁英功能滤料的制备方法，该方法包括以下步骤：

a.将螯合型钛酸酯和聚乙二醇溶解于水中形成溶液a，之后将V₂O₅、CeO₂和TiO₂的混合物加入到前述溶液a中超声震荡2～4h，震荡后搅拌10～12h，得到乳液a；

b.将乳液a倒在器皿中，液面高度为滤料高度的1/5～1/2，滤料迎尘面朝上浸渍于乳液a中，从而使得滤料的上表面不没入乳液a中，在滤料上表面湿润前取出，80～110℃条件下干燥2-4h称重，重复浸渍步骤，直至催化剂在滤料上的负载量a达到100-150g/m²；

c.将聚乙二醇溶解于水中形成溶液b，取锰、铁、铈、铜、镍、锆、钴和钼的氧化物中的至少一种加入前述溶液b中，超声分散2-4h后，搅拌10-12h形成乳液b；

d.将步骤b制备的滤料催化剂迎尘面朝上放于布氏漏斗中，缓慢倒入乳液b，调节相对真空度为-10～-30kPa进行抽滤，使脱硝催化剂负载在滤料迎尘一侧，催化剂负载量b为150-250g/m²；

e.将经步骤d处理后的滤料置于200-250℃烘箱中干燥10-15h，即完成复合滤料的制备。

本发明技术方案中：步骤a中滤料采用布袋除尘器耐高温滤料，其材质为PPS、Nomex、P84、PTFE中的一种或多种组成。作为优选：滤料采用P84滤料。