【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于烟气过滤材料，具体涉及一种芳香族聚-1,3,4-噁二唑多孔膜及其制备方法和应用。
技术介绍
1、工业排放的大气污染物以高温烟气为主要特征，烟(粉)尘类颗粒物为主要控制对象之一，袋式除尘技术可有效控制高温烟气中的烟(粉)尘排放，被广泛应用于火力发电、煤炭采掘、水泥生产、矿产开采、金属冶炼、垃圾焚烧、石油化工、化肥制造等多个工业制造领域。其中，由耐高温过滤材料制成的耐高温滤袋是袋式除尘器运行过程中的核心部件，这些过滤材料以有机耐高温纤维材料为主，代表性产品有聚苯硫醚(pps)纤维、聚酰亚胺(pi)纤维、间位芳纶(pmia)纤维、对位芳纶(ppta)纤维、聚四氟乙烯(ptfe)纤维、芳砜纶(psa)纤维等，具有突出的耐高温、阻燃、耐腐蚀性能和优异的机械性能。然而，随着环保要求的逐渐提升，现有的袋式除尘技术在烟气处理量和过滤效率两方面都不尽如人意，除尘的综合成本偏高。
2、芳香族聚-1,3,4-噁二唑(pod)具有极佳的耐高温和尺寸稳定性，其热分解温度高达530℃，可以长期应用于250℃的工况下，不论在热水中还是在热空气中，均具有优异的尺寸稳定性，其沸水收缩率小于0.5％，在250℃和300℃下的热收缩率分别为0.6％和1.0％，由于其具有非常高的玻璃化温度(437℃)，因此，即使在温度高于400℃条件下，依然能够不收缩，保持较好的尺寸稳定性。此外，该材料具备高强度、高模量、优异的阻燃及耐酸碱化学品特性，相比于其他耐高温有机合成材料还具备明显的成本优势。因此，基于芳香族聚-1,3,4-噁二唑(pod)材料研制出
3、例如，专利cn109354871a公开了一种隔热阻燃耐高温的聚对苯二甲酰对苯二胺(ppta)多孔材料的制备方法。通过使用发烟硫酸将ppta溶解，注射碳酸钠水溶液与发烟硫酸反应生成二氧化碳进行发泡，同时促进ppta分子发生相分离而固化，最终得到具有三维多孔结构且隔热阻燃耐高温、化学性能稳定和抗蠕变的ppta多孔材料。但是，碳酸钠水溶液与发烟硫酸反应剧烈，瞬间产生大量二氧化碳气体，孔径尺寸及数量不可控，制得的产品无法应用于高温烟气过滤领域。
4、专利cn114247311a公开了一种耐高温耐腐蚀pbo纳米纤维膜及其制备方法和应用，该纤维膜的薄膜厚度为30μm～50μm，其制备方法包括：将微米级pbo纤维加入到三氟乙酸和甲烷磺酸的混酸溶液中，经搅拌得到pbo纳米纤维悬浮液；将pbo纳米纤维悬浮液真空抽滤、洗涤、真空干燥，得到耐高温耐腐蚀pbo纳米纤维膜。该专利制得的pbo纳米纤维膜成本高昂，且难以实现大规模连续生产。
5、专利cn113248773a公开了一种聚酰亚胺多孔膜的制备方法，将两种不同的芳族二异氰酸酯溶于极性溶剂中，再加入芳族二酐，充分搅拌得中间产物聚酰胺酸，再在聚酰胺酸中加入成孔剂进行混合均匀，后真空脱泡后涂覆在玻璃板上，然后进行热处理，最后除去成孔剂即得到所述聚酰亚胺多孔膜。该专利所述方法适合于可溶于有机溶剂的聚合物，且芳族二异氰酸酯与芳族二酐缩聚反应生成的co2成孔，难以控制孔径尺寸及数量，同样难以实现连续生产。
6、专利cncn112979947a公开了一种芳香族聚噁二唑薄膜及其制备方法，该方法是将芳香族聚噁二唑溶液经真空脱泡过滤处理后，经衣架式模具挤出至凝固托辊上形成片状聚噁二唑溶液，再经多级酸洗及水洗成型。但该专利制备的芳香族聚噁二唑薄膜为普通无孔薄膜，该专利还提及每一级所述凝固浴中还包含硫酸盐，此处加入硫酸盐成为盐溶液，其目的是为了减缓湿膜中的硫酸扩散速度，降低成膜结晶度，无实现多孔膜的动机和技术启示，制得的产品也无法应用于高温烟气过滤领域。
7、因此，开发一种能够用于高温烟气过滤，且烟气处理量和过滤效率高，孔径尺寸和数量可控，能够连续生产，成本低的芳香族聚-1,3,4-噁二唑多孔膜的制备方法，是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种芳香族聚-1,3,4-噁二唑多孔膜及其制备方法和应用。所述制备方法得到的芳香族聚-1,3,4-噁二唑多孔膜孔径大小及数量可控，能够用于高温烟气过滤，且烟气处理量和过滤效率高，制备过程中无需经过单向或双向拉伸处理，能够实现连续生产，成本低。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种芳香族聚-1,3,4-噁二唑多孔膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
4、(1)将芳香族聚-1,3,4-噁二唑溶液与硫酸盐混合分散，得到分散液；
5、(2)将步骤(1)得到的分散液挤出，凝固成型，得到芳香族聚-1,3,4-噁二唑有孔湿膜；
6、(3)将步骤(2)得到的芳香族聚-1,3,4-噁二唑有孔湿膜洗涤，热处理，得到所述芳香族聚-1,3,4-噁二唑多孔膜。
7、本专利技术中，通过将芳香族聚-1,3,4-噁二唑溶液与硫酸盐混合分散后，得到无游离状态水存在的分散液，利用溶液的高黏特性维持粉体均匀分散不沉降；然后再进行挤出，凝固成型，得到湿膜，随后，通过洗涤置换出聚-1,3,4-噁二唑湿膜中的硫酸盐粉体，再经热处理，得到的芳香族聚-1,3,4-噁二唑多孔膜，孔径尺寸和数量可控，烟气处理量和过滤效率高，能够用于高温烟气过滤。
8、优选地，所述芳香族聚-1,3,4-噁二唑溶液中的溶剂包括发烟硫酸。
9、优选地，所述发烟硫酸中三氧化硫的质量百分含量为20～50％，例如可以为20％、22％、24％、26％、28％、30％、32％、34％、36％、38％、40％、42％、44％、46％、48％、50％等。
10、优选地，所述发烟硫酸中无游离状态的水。
11、本专利技术中，所述芳香族聚-1,3,4-噁二唑溶液可以是将芳香族聚-1,3,4-噁二唑与发烟硫酸在80～140℃下混合制备得到；也可以是将合成芳香族聚-1,3,4-噁二唑的单体与发烟硫酸在80～140℃下混合，经缩聚反应制备得到；示例性地，聚-1,3,4-噁二唑溶液可以以对苯二甲酸和硫酸肼为原料，以苯甲酸作为链终止剂，在发烟硫酸中缩聚反应而成。
12、优选地，所述硫酸盐包括无水硫酸盐。
13、优选地，所述硫酸盐包括硫酸钠、硫酸钾、硫酸锌、硫酸镁、硫酸铁、硫酸锰或硫酸铝中的至少一种。
14、优选地，所述硫酸盐的纯度为分析纯。
15、优选地，所述硫酸盐的目数为1000～5000目，例如可以为1000目、1200目、1400目、1600目、1800目、2000目、2200目、2400目、2600目、2800目、3000目、3200目、34本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种芳香族聚-1,3,4-噁二唑多孔膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述芳香族聚-1,3,4-噁二唑溶液中的溶剂包括发烟硫酸；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述硫酸盐包括无水硫酸盐；
4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述挤出前还包括将分散液进行真空脱泡和/或过滤的步骤；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一级凝固浴、第二级凝固浴和第三级凝固浴各自独立地包括稀硫酸溶液；
6.根据权利要求1～5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述洗涤在超声条件下进行，洗涤的溶剂包括水；
7.根据权利要求1～6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述热处理包括经预热定型处理和热定型处理；
8.根据权利要求1～7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
9.一种芳香族聚-1,3,4-噁二唑多孔膜，其特征在于，所述芳香族聚-1,3,4-
10.一种高温烟气过滤袋，其特征在于，所述高温烟气过滤袋的材料包括根据权利要求9所述的芳香族聚-1,3,4-噁二唑多孔膜。
...【技术特征摘要】
1.一种芳香族聚-1,3,4-噁二唑多孔膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述芳香族聚-1,3,4-噁二唑溶液中的溶剂包括发烟硫酸；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述硫酸盐包括无水硫酸盐；
4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述挤出前还包括将分散液进行真空脱泡和/或过滤的步骤；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一级凝固浴、第二级凝固浴和第三级凝固浴各自独立地包括稀硫酸溶液；
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：王乾龙，陈媛，郑泽颢，
申请(专利权)人：深圳和博瑞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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