[发明专利]一种除尘脱硝多功能复合滤料的制备方法

说明书

本发明公开了一种除尘脱硝多功能复合滤料的制备方法，通过采用分子自组装方式将复合过渡金属氧化物催化剂负载至透气基膜表面制备催化滤膜后，与滤料基布热压复合，制备得到；其中分子自组装采用的活性分子组装溶液中含有活性组分前驱体和功能组分前驱体，活性组分前驱体与功能组分前驱体在活性分子组装溶液中的质量占比分别为5～38%、0.01～25%。本发明通过分子自组装实现了活性组分在滤膜上高效耦合，可有效解决催化组分粉化脱落的问题。

技术领域

本发明涉及材料加工与催化材料技术领域，具体涉及一种除尘脱硝多功能复合滤料制备方法。

背景技术

氮氧化物(NO_x)是形成雾霾、酸雨的重要原因之一。水泥行业是仅次于火电行业的NO排放大户。近年来，国家对水泥、钢铁等行业烟气排放污染问题越来越重视，特别是PM2.5和NO_x的排放。目前，水泥炉窑常采用选择性非催化还原技术(selective noncatalyticreduction，SNCR)脱硝，其存在NO_x脱除率不高，液氨消耗量和泄漏量大，易造成二次污染等缺陷；而选择性催化还原法(SCR)脱硝因其烟气处理量大、无副产物生成、脱硝效率高等特点已成为NO_x控制的重点技术已成为国内外治理NO_x的主要方法。水泥工业除尘、脱硝一体化的思路可以实现在除尘器中，同时脱除烟气中的粉尘与NO_x，无需再增加新的脱硝设备。采用低温SCR催化剂可以避免烟气再热操作，降低能耗，且除尘之后干净的低硫烟气，又能减轻烟尘对催化剂的毒化作用，延长催化剂寿命。因此，兼具除尘和脱硝功能的一体化滤掉对水泥、钢铁等行业的污染治理具有十分重要的意义。

目前国内有关除尘脱硝功能滤料的专利中，专利(CN108704390A)使用固化剂将催化剂包覆在金属纤维表面；专利(CN103463871A)以玻璃纤维为支撑滤料，通过浸渍法将MnO_x脱硝催化剂负载于玻璃纤维滤料上；专利(CN04014200A)将制备好的脱硝催化剂粉料与聚四氟乙烯滤膜的粉料混合后制备出催化滤膜，再将通过热压复合使预处理后的滤料基布与催化滤膜紧密结合。这些脱硝滤料存在催化颗粒负载不均匀、操作不够简便、催化剂易粉化脱落的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种催化剂颗粒负载均匀、且适用于多种滤料基材的复合滤料制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种除尘脱硝多功能复合滤料的制备方法，通过采用分子自组装方式将复合过渡金属氧化物催化剂负载至透气基膜表面制备催化滤膜后，与滤料基布热压复合，制备得到；其中分子自组装采用的活性分子组装溶液中含有活性组分前驱体和功能组分前驱体，活性组分前驱体与功能组分前驱体在活性分子组装溶液中的质量占比分别为5～38％、0.01～25％；其中，活性组分前驱体中含有元素Mn、Ce、Nb的摩尔比为1:(0.1～1.2)：(0.1～0.5)；功能组分前驱体中含有元素Sn、Cu、Mo、Al元素摩尔比为1:(0.01～0.1)：(0.01～0.8)：(0.01～1.6)。

本发明采用分子自组装方法对透气基膜进行催化剂负载，表面负载更加均匀、不易脱落，能够同时实现除尘及脱硝功能。

本发明复合滤料的具体制备方法如下：

(1)透气基膜的制备

第一步：称取一定比例的聚四氟乙烯粉料、助孔剂、改性剂、润滑剂、助剂，其质量百分配比为：

第二步：将称好的粉料放入搅拌器进行混合搅拌，搅拌速度为140-1200转/分，搅拌时间为30-540分钟，取出后在25-85℃下静置8-50小时，即得到透气基膜胚料；