一種具有中低溫scr脫硝活性的改性濾料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種具有中低溫SCR脫硝活性的改性濾料，W及運(yùn)種濾料的制備方法， 屬于工業(yè)脫硝技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 空氣中絕大部分污染物如S〇x、N〇xW及煙塵均來源于工業(yè)尾氣，因此為了控制尾氣 污染，需要對(duì)尾氣進(jìn)行除塵、脫硫、脫硝處理，隨著袋式除塵器的推廣，大氣中的粉塵逐漸得 到了控制，在實(shí)際應(yīng)用中除塵效率能達(dá)到99.99%，并且，在目前的商業(yè)應(yīng)用中，SCR法是脫除 燃煤電廠等工業(yè)尾氣中NOx效率最高的一種較為成熟的脫硝技術(shù)。
[0003] 目前燃煤電站為了除去可吸入顆粒物及氮氧化物，大都是單獨(dú)進(jìn)行技術(shù)開發(fā)，并 且絕大多數(shù)采用至少兩套W上獨(dú)立的凈化系統(tǒng)，運(yùn)種煙氣凈化系統(tǒng)設(shè)備占地面積大、投資 成本高、操作復(fù)雜，如:SCR反應(yīng)器常被布置在鍋爐省煤器之后，運(yùn)種布置方式由于空間和管 道的局限，在一些電廠現(xiàn)有鍋爐系統(tǒng)中進(jìn)行改造的費(fèi)用很高，因此，開發(fā)一體化脫除可吸入 顆粒物及氮氧化物技術(shù)具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種具有中低溫SCR脫硝活性的改 性濾料，具體技術(shù)方案如下： 一種具有中低溫SCR脫硝活性的改性濾料，所述濾料上負(fù)載有儘系脫硝催化劑，所述濾 料為耐高溫纖維與基布針刺復(fù)合而成，所述耐高溫纖維為聚苯硫酸纖維、聚四氣乙締纖維、 聚亞酷胺纖維中的一種或多種混和而成，所述基布為聚苯硫酸纖維基布、聚四氣乙締纖維 基布、玻璃纖維基布中的一種。
[000引上述技術(shù)方案針對(duì)饑鐵體系催化劑催化活性區(qū)間較高（>300°C)，不易在煙氣處 理系統(tǒng)末端應(yīng)用，因此針對(duì)煙氣處理系統(tǒng)末端溫度較低（<200°C)的特點(diǎn)，選用催化活性溫 度較低的儘系催化劑，并且使之負(fù)載到濾料上，達(dá)到在中低溫范圍兼具脫硝和除塵的效果。
[0006]本發(fā)明還提供了一種上述具有中低溫SCR脫硝活性的改性濾料的制備方法，具體 技術(shù)方案如下： 一種權(quán)利要求1所述的具有中低溫SCR脫硝活性的改性濾料的制備方法，包括W下步 驟:步驟一，耐高溫濾料的制備;步驟二，脫硝催化劑的負(fù)載； 所述步驟一中，將耐高溫纖維通過梳理、鋪網(wǎng)、并網(wǎng)并加入基布進(jìn)行針刺等工藝處理 后，得到半成品，再進(jìn)行社光-燒毛、浸潰-熱定型處理后，得到耐高溫濾料； 所述步驟二分為W下兩步： (1) 濾料的浸潰，將可溶性儘鹽溶于去離子水中，制成浸潰液，將步驟一得到的高溫濾 料與浸潰液等體積浸潰； (2) 催化劑的負(fù)載，將高儘酸鐘固體粉末溶解后，倒入浸潰的濾料中，待其均勻反應(yīng)后 取出濾料，用去離子水清洗至濾料表面PH呈中性，烘箱干燥后得到負(fù)載有儘系脫硝催化劑 的濾料。
[0007] 作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，基布為聚四氣乙締纖維基布，克重為lOOg/m2~350g/ m2。
[0008] 作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，得到的耐高溫濾料克重為300g/m2~800g/m2。
[0009] 作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，可溶性儘鹽為乙酸儘溶液、硫酸儘溶液、硝酸儘溶液中 的任意一種。
[0010] 作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述可溶性儘鹽中儘的質(zhì)量占耐高溫濾料的比例為5% ~30〇/〇。
[0011] 上述技術(shù)方案的有益效果是儘系催化劑牢固地附著在針刺拉纖維上，因而具有較 高的脫硝率；另外，催化劑負(fù)載量較少，且是包覆在針刺拉纖維外表面，不會(huì)對(duì)濾料透氣性 產(chǎn)生影響;最后，該脫硝-除塵功能濾料，使原本復(fù)雜的工業(yè)尾氣處理方式變得簡(jiǎn)化，極大地 節(jié)省了場(chǎng)地空間和處理流程，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明中可溶性儘鹽制成的濾料的脫硝率隨溫度變化的曲線。
【具體實(shí)施方式】
[001引本發(fā)明提供了一種具有中低溫SCR脫硝活性的改性濾料，所述濾料上負(fù)載有儘系 脫硝催化劑，所述濾料為耐高溫纖維與基布針刺復(fù)合而成，所述耐高溫纖維為聚苯硫酸纖 維、聚四氣乙締纖維、聚亞酷胺纖維中的一種或多種混和而成，所述基布為聚苯硫酸纖維基 布、聚四氣乙締纖維基布、玻璃纖維基布中的一種。該技術(shù)方案針對(duì)饑鐵體系催化劑催化活 性區(qū)間較高（>300°C)，不易在煙氣處理系統(tǒng)末端應(yīng)用，因此針對(duì)煙氣處理系統(tǒng)末端溫度較 低（<200°C)的特點(diǎn)，選用催化活性溫度較低的儘系催化劑，并且使之負(fù)載到濾料上，達(dá)到 在中低溫范圍兼具脫硝和除塵的效果。
[0014] 本發(fā)明還提供了一種上述中低溫SCR脫硝活性的改性濾料的制備方法，包括W下 步驟:步驟一，耐高溫濾料的制備;步驟二，脫硝催化劑的負(fù)載； 所述步驟一中，將耐高溫纖維通過梳理、鋪網(wǎng)、并網(wǎng)并加入基布進(jìn)行針刺等工藝處理 后，得到半成品，再進(jìn)行社光-燒毛、浸潰-熱定型處理后，得到耐高溫濾料； 所述步驟二分為W下兩步： (1) 濾料的浸潰，將可溶性儘鹽溶于去離子水中，制成浸潰液，將步驟一得到的高溫濾 料與浸潰液等體積浸潰，其中可溶性儘鹽為乙酸儘溶液、硫酸儘溶液、硝酸儘溶液中的任意 一種，并且該可溶性儘鹽中儘的質(zhì)量占耐高溫濾料的比例為5%~30%; (2) 催化劑的負(fù)載，將高儘酸鐘固體粉末溶解后，倒入浸潰的濾料中，待其均勻反應(yīng)后 取出濾料，用去離子水清洗至濾料表面PH呈中性，烘箱干燥后得到負(fù)載有儘系脫硝催化劑 的濾料。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是儘系催化劑牢固地附著在針刺拉纖維上， 因而具有較高的脫硝率；另外，催化劑負(fù)載量較少，且是包覆在針刺拉纖維外表面，不會(huì)對(duì) 濾料透氣性產(chǎn)生影響；最后，該脫硝-除塵功能濾料，使原本復(fù)雜的工業(yè)尾氣處理方式變得 簡(jiǎn)化，極大地節(jié)省了場(chǎng)地空間和處理流程，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和廣闊的應(yīng)用前景。
[0016] 進(jìn)一步的，所述步驟一中，基布為聚四氣乙締纖維基布，克重為lOOg/m2~350g/m 2， 并且步驟一最終得到的耐高溫濾料克重為300 g/m2~800 g/m2。
[0017] 實(shí)施例一 按照W下步驟制備具有中低溫SCR脫硝活性的改性濾料： 步驟一，耐高溫濾料的制備，將聚苯硫酸纖維、聚四氣乙締纖維按照質(zhì)量比3:7通過梳 理、鋪網(wǎng)、并網(wǎng)并加入到聚四氣乙締纖維基布中，經(jīng)過針刺等工藝處理后，得到半成品，再進(jìn) 行社光-燒毛、浸潰-熱定型處理后，得到耐高溫濾料； 步驟二，脫硝催化劑的負(fù)載， (1) 濾料的浸潰，將乙酸儘溶液制成浸潰液，將步驟一中耐高溫濾料剪取為直徑為50皿1 的圓餅狀后浸潰到浸潰液中等體積浸潰，浸潰時(shí)間為化； (2) 催化劑的負(fù)載，按照負(fù)載后濾料中儘的質(zhì)量比為10%和20%，稱取相應(yīng)質(zhì)量的高儘酸 鐘固體粉末，其中高儘酸鐘作為氧化劑將乙酸儘氧化成脫硝催化劑二氧化儘/Ξ氧化儘，將 高儘酸鐘固體粉末溶解后倒入浸潰的濾料中，輕輕翻面，待其均勻反應(yīng)并靜置化，然后取出 濾料，用去離子水清洗至濾料表面PH呈中性，放入烘箱中在110°C干燥化后得到負(fù)載有儘系 脫硝催化劑的濾料。
[0018] 將經(jīng)過上述步驟制備的濾料在自制管式SCR反應(yīng)器中進(jìn)行脫硝反應(yīng)活性評(píng)價(jià)，其 中模擬煙氣的組成為6(K)ppm N曲、60化pm NO和3% 〇2,總流速為350 ml/min，設(shè)計(jì)反應(yīng)溫度 區(qū)間為70°C~220°C。反應(yīng)器尾管進(jìn)出口氣體濃度由Testo350-)(L煙氣分析儀進(jìn)行在線檢 巧。，其脫硝效率見下表1，脫硝率隨溫度變化曲線如圖1所示。
[0019] 實(shí)施例二、Ξ，依照實(shí)施例一的制備方法，分別采用硫酸儘溶液或硝酸儘溶液對(duì)步 驟二中的浸潰液進(jìn)行替換，并依照實(shí)施例一中的脫硝反應(yīng)活性評(píng)價(jià)方法進(jìn)行檢測(cè)，其脫硝 效率見下表1，脫硝率隨溫度變化曲線如圖1所示。
[0020] 表1儘含量分別化0%、20%時(shí)濾料的脫硝率
經(jīng)檢測(cè)，經(jīng)過乙酸儘溶液和硝酸儘溶液運(yùn)兩種浸潰液浸潰處理后的濾料能夠在150°C ~220°C范圍內(nèi)保持較高的脫硝催化率，而經(jīng)過硫酸儘溶液浸潰處理后的濾料在190°C~ 220°C范圍內(nèi)保持較高的脫硝催化率，并且在上述溫度范圍內(nèi)Μη含量在10%時(shí)的脫硝率略大 于20%時(shí)的脫硝率，因而對(duì)生產(chǎn)過程中可溶性儘鹽的用量具有一定的指導(dǎo)意義。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種具有中低溫SCR脫硝活性的改性濾料，其特征在于，所述濾料上負(fù)載有錳系脫硝 催化劑，所述濾料為耐高溫纖維與基布針刺復(fù)合而成，所述耐高溫纖維為聚苯硫醚纖維、聚 四氟乙烯纖維、聚亞酰胺纖維中的一種或多種混和而成，所述基布為聚苯硫醚纖維基布、聚 四氟乙烯纖維基布、玻璃纖維基布中的一種。2. -種權(quán)利要求1所述的具有中低溫SCR脫硝活性的改性濾料的制備方法，包括以下步 驟:步驟一，耐高溫濾料的制備;步驟二，脫硝催化劑的負(fù)載;其特征在于， 所述步驟一中，將耐高溫纖維通過梳理、鋪網(wǎng)、并網(wǎng)并加入基布進(jìn)行針刺等工藝處理 后，得到半成品，再進(jìn)行乳光-燒毛、浸漬-熱定型處理后，得到耐高溫濾料； 所述步驟二分為以下兩步： (1) 濾料的浸漬，將可溶性錳鹽溶于去離子水中，制成浸漬液，將步驟一得到的高溫濾 料與浸漬液等體積浸漬； (2) 催化劑的負(fù)載，將高錳酸鉀固體粉末溶解后，倒入浸漬的濾料中，待其均勻反應(yīng)后 取出濾料，用去離子水清洗至濾料表面PH呈中性，烘箱干燥后得到負(fù)載有錳系脫硝催化劑 的濾料。3. 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟一中，基布為聚四氟乙烯纖維 基布，克重為l〇〇g/m2~350g/m 2。4. 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟一中，得到的耐高溫濾料克重 為300g/m2~800g/m 2。5. 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟二中，可溶性錳鹽為乙酸錳溶 液、硫酸錳溶液、硝酸錳溶液中的任意一種。6. 如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟二中，所述可溶性錳鹽中錳的 質(zhì)量占耐高溫濾料的比例為5%~30%。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有中低溫SCR脫硝活性的改性濾料，屬于工業(yè)脫硝技術(shù)領(lǐng)域，一種具有中低溫SCR脫硝活性的改性濾料，所述濾料上負(fù)載有錳系脫硝催化劑，所述濾料為耐高溫纖維與基布針刺復(fù)合而成，所述耐高溫纖維為聚苯硫醚纖維、聚四氟乙烯纖維、聚亞酰胺纖維中的一種或多種混和而成，所述基布為聚苯硫醚纖維基布、聚四氟乙烯纖維基布、玻璃纖維基布中的一種。該技術(shù)方案針對(duì)釩鈦體系催化劑催化活性區(qū)間較高（＞300℃），不易在煙氣處理系統(tǒng)末端應(yīng)用，因此針對(duì)煙氣處理系統(tǒng)末端溫度較低（＜200℃）的特點(diǎn)，選用催化活性溫度較低的錳系催化劑，并且使之負(fù)載到濾料上，達(dá)到在中低溫范圍兼具脫硝和除塵的效果。本發(fā)明還提供了一種上述濾料的制備方法。
【IPC分類】B01D39/08, B01J23/34, B01D53/90, B01D53/56, B01D46/00
【公開號(hào)】CN105521659
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510787715
【發(fā)明人】許小兵, 劉江峰, 徐輝
【申請(qǐng)人】安徽省元琛環(huán)保科技有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2016年3月11日