一种催化滤袋材料的生产工艺及催化滤袋材料制造技术

本申请涉及烟气净化材料领域，具体公开了一种催化滤袋材料的生产工艺，包括如下步骤：S1、滤料上层覆膜；S2、滤料预处理；S3、滤料浸渍；S4、滤料干燥；S5、滤料下层覆膜；所述S3中滤料浸渍包括如下步骤：将催化剂、表面活性剂、水按照重量比为45

【技术实现步骤摘要】
一种催化滤袋材料的生产工艺及催化滤袋材料


[0001]本申请涉及烟气净化材料领域，更具体地说，它涉及一种催化滤袋材料的生产工艺及催化滤袋材料。

技术介绍

[0002]随着现代工业的发展，我国的经济水平也不断增长，但是同时也产生了一些环境问题。例如，对于生活垃圾以及工业废弃物，通常采用焚烧法进行处理，相较于填埋法，焚烧法具有占地面积小、效率高等优点，因此得到了大力的发展。但是由于垃圾和废弃物在焚烧时产生的烟气中含有大量的NOx(氮氧化合物)、二噁英、粉尘等污染物，因此需要产生的烟气进行净化处理。
[0003]目前的烟气处理工艺是采用SCR(脱硝系统)去除垃圾焚烧产生的NOx；采用活性炭喷射吸附烟气中的重金属和二噁英；采用布袋除尘器去除烟气中的粉尘颗粒。该烟气处理工艺需要配置SCR催化脱硝反应塔、加热器、布袋除尘器，不仅占地空间大，而且也需要一定的建设周期，导致投资和运行成本较高。并且，普通滤袋只有除尘功能，目前工业上在除尘后一般不会单独设置二噁英脱除功能模块，只能依靠前道工序的活性炭吸附脱除二噁英，然而活性炭吸附过程并不能一直稳定运行，除尘后的烟气中仍含有一定量的二噁英及部分NOx，会导致烟气排放不达标。
[0004]为了解决上述问题，出现了一种可同时去除NOx、二噁英、粉尘等污染物的催化滤袋。催化滤袋是以纤维针刺毡为滤料，通过将催化剂喷洒于滤料上，以得到负载有催化剂的滤料材料。利用催化剂的催化还原作用，将有害化合物转化为较少危害或者无害化合物，从而实现烟气净化作用。
[0005]目前的滤袋多由拒水性材料组成，例如PTFE针刺毡为常用的滤袋，其能最高能耐250℃左右的高温，与脱NOx和二噁英的催化剂的活性温度相匹配，但是由于PTFE针刺毡的吸水性较差，水溶性催化剂很难直接浸润PTFE针刺毡，导致催化滤袋上的催化剂的负载量较低，催化效果差，制约着催化滤袋的应用。

技术实现思路

[0006]为了提高滤料对催化剂的负载量，本申请提供一种催化滤袋材料的生产工艺及催化滤袋材料。本申请的催化滤袋主要应用在垃圾焚烧、金属冶炼、燃煤发电的烟气净化，不仅可以有效脱除粉尘，而且还可以有效去除烟气中的NOx和二噁英，达到排放标准。
[0007]第一方面，本申请提供一种催化滤袋材料的生产工艺，采用如下的技术方案：一种催化滤袋的生产工艺，包括如下步骤：S1、滤料上层覆膜；S2、滤料预处理；S3、滤料浸渍；
S4、滤料干燥；S5、滤料下层覆膜；所述S3中滤料浸渍包括如下步骤：将催化剂、表面活性剂、水按照重量比为45
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55:3
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7:38
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52的比例混合均匀，得到浸渍液；将所述S2的滤料置于浸渍液中，浸泡后取出，滤去水分。
[0008]通过采用上述技术方案，由于采用催化剂、表面活性剂复配的浸渍液来浸渍滤料，可以提高滤料对催化剂的负载量；并且在浸渍前对滤料进行预处理，可以进一步提高滤料对催化剂的负载量，使得催化剂在滤料三维方向上涂布均匀，有效的增大了催化剂与烟气接触的时间、接触面积，从而提高烟气处理效率。此外，上层、下层均采用覆膜的方式，可以减少催化剂的损失量，后续的收卷、分切、制袋等工序中，催化剂的损失率在1％以下。
[0009]优选的，所述表面活性剂为正十八烷基硫酸钠、正十六烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或几种。
[0010]通过采用上述技术方案，表面活性剂的加入可以提高催化剂在水中的分散性，提高PTFE等针刺毡对催化剂的负载量。
[0011]优选的，所述催化剂为五氧化二钒、二氧化锰、二氧化钛中的一种或多种。
[0012]优选的，所述催化剂由重量比为1:1:1的五氧化二钒、二氧化锰和二氧化钛组成。
[0013]通过采用上述技术方案，选用重量比为1:1:1的五氧化二钒、二氧化锰和二氧化钛复配作为催化剂，其与表面活性剂具有很好的适配性，负载有上述催化剂的滤料对NOx、二噁英具有很好的催化分解作用。
[0014]优选的，所述S3的浸渍温度为10
‑
40℃。
[0015]通过采用上述技术方案，在10
‑
40℃的温度下对滤料进行浸渍，使滤料对催化剂具有很好的负载量。浸渍温度过低，滤料对催化剂的吸附效果较差，而浸渍温度过高，则生产中容易产生有害气体，影响操作环境。
[0016]优选的，所述S3中，在滤料浸渍时，采用20
‑
40kHz的超声波振动浸渍液。
[0017]通过采用上述技术方案，浸渍液经过超声振动可以促使催化剂进入滤料的内部以及附着在其表面，使催化剂在滤料的三维方向上均匀涂布，有利于增加滤料对催化剂的吸附量，有效增大了催化剂与烟气的接触时间以及接触面积，从而提高催化效果。
[0018]优选的，所述S4的滤料干燥采用低温干燥和高温活化相结合的干燥方式；所述低温干燥温度为120
‑
180℃，时间为10
‑
120min；所述高温活化温度为180
‑
250℃，时间为10
‑
120min。
[0019]通过采用上述技术方案，采用低温干燥与高温活化相结合的干燥方式，利用低温干燥，可以去除其中大部分的水分，并且先进行低温干燥，可以使得滤料受热均匀，避免因直接高温导致的纤维弯曲缠绕，从而导致纤维的比表面积下降而影响气体通过量；而在经过低温干燥后，再进行高温活化，可以进一步蒸发水分，并对滤料进行热定型，从而有利于提高滤料的平整度，降低运行阻力。
[0020]优选的，所述S2的滤料预处理包括如下步骤：将所述S1的滤料置于预处理液，在温度为10
‑
40℃的条件下浸泡后取出，滤去水分。
[0021]通过采用上述技术方案，经过预处理可以去除滤料表面的杂质，并且在浸泡处理的过程中，可以使得纤维组织松散，以提高其对催化剂的负载量。
[0022]优选的，所述预处理液为体积分数为75％以上的乙醇溶液或无水乙醇。
[0023]通过采用上述技术方案，采用体积分数为75％的乙醇溶液或者无水乙醇对滤料进行预处理，可以降低其对纤维材料的破坏。
[0024]优选的，所述上层覆膜为耐200
‑
250℃的高温薄膜。
[0025]优选的，所述上层覆膜为PTFE微孔膜。
[0026]通过采用上述技术方案，采用耐200
‑
250℃的PTFE微孔膜对滤料进行覆膜，使其适应于催化剂的高温催化环境，且有利于降低运行阻力，提高滤料的透气量。
[0027]第二方面，本申请提供一种由催化滤袋材料的生产工艺生产的催化滤袋材料。
[0028]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、经过本申请的工艺生产的催化滤袋材料相较于原始滤料增重200
‑
600g/m2，有效解决了滤料对催化剂的吸收量低的问题。
[0029]2、在浸渍时，采用超声波振动的浸渍方式，可以使催化剂在滤料三维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种催化滤袋材料的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1、滤料上层覆膜；S2、滤料预处理；S3、滤料浸渍；S4、滤料干燥；S5、滤料下层覆膜；所述S3中滤料浸渍包括如下步骤：将催化剂、表面活性剂、水按照重量比为45
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55:3
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7:38
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52的比例混合均匀，得到浸渍液；将所述S2的滤料置于浸渍液中，浸泡后取出，滤去水分。2.根据权利要求1所述的一种催化滤袋材料的生产工艺，其特征在于，所述表面活性剂为正十八烷基硫酸钠、正十六烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种催化滤袋材料的生产工艺，其特征在于，所述催化剂为五氧化二钒、二氧化锰、二氧化钛中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种催化滤袋材料的生产工艺，其特征在于，所述S3的浸渍温度为10
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40℃。5.根据权利要求1所述的一种催化滤袋材料的生产工艺，其特征在于，所述S3中，在滤料浸渍时，采用20
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40kHz的超声波...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄磊，刘晓亮，顾榴俊，顾根林，于挺，蔡晓庆，
申请(专利权)人：上海市凌桥环保设备厂有限公司，
类型：发明
国别省市：