一種負(fù)載低溫脫硝催化劑的改性功能濾料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種負(fù)載低溫脫硝催化劑的改性功能濾料，W及運種濾料的制備方 法，屬于工業(yè)脫硝技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 工業(yè)尾氣要的危害成分為氮氧化物(NOx)和粉塵顆粒，NOx和粉塵均是大氣環(huán)境的 主要污染物之一，它們不僅對環(huán)境產(chǎn)生如酸雨、光化學(xué)煙霧、霧靈等環(huán)境污染，而且對人體 的呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生直接傷害，嚴(yán)重危害人體健康。目前，工業(yè)上對尾氣的脫硝和除塵往往是分 開的，運是因為脫硝催化劑在粉塵較多的情形下脫硝效果不理想，并且粉塵中的重金屬容 易造成脫硝催化劑中毒，因而如何針對上述問題，設(shè)計一種兼具脫硝、除塵兩種功能的濾 料，具有十分重要的現(xiàn)實意義和應(yīng)用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種負(fù)載低溫脫硝催化劑的改性功 能濾料，具體技術(shù)方案如下： 一種負(fù)載低溫脫硝催化劑的改性功能濾料，包括脫硝催化劑W及負(fù)載脫硝催化劑的濾 料，其特征在于，所述脫硝催化劑為可溶性過渡鹽自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)或般燒生成的過 渡金屬氧化物，其中可溶性過渡鹽為Mn鹽、Ce鹽、La鹽、Nd鹽、Pr鹽、Fe鹽、Cu鹽、Co鹽或Ni鹽 中的一種或幾種。
[0004] 作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述過渡金屬氧化物為納米級顆粒。
[0005] 作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述負(fù)載脫硝催化劑的濾料為聚四氣乙締纖維濾料、 聚苯硫酸纖維濾料、聚酷亞胺纖維濾料中的一種或幾種。
[0006] 上述技術(shù)方案通過在表面改性針刺拉濾料上負(fù)載低溫SCR脫硝催化劑，使之兼具 除塵和脫硝的功能，其中脫硝催化劑采用可溶性過渡鹽自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)或般燒生成 的過渡金屬氧化物，由于過渡金屬氧化物不飽和性導(dǎo)致大量的懸鍵和不飽和鍵，使得過渡 金屬氧化物顆粒具有很高的表面活性，且該表面活性隨著顆粒粒徑的減小逐漸增大，從而 增加了脫硝反應(yīng)中與煙氣的接觸面，提高催化性能。
[0007] 本發(fā)明還提供了一種負(fù)載低溫脫硝催化劑的改性功能濾料的制備方法，具體技術(shù) 方案如下： 一種負(fù)載低溫脫硝催化劑的改性功能濾料的制備方法，包括如下步驟:步驟一，改性功 能濾料的制備;步驟二，浸潰液的制備;步驟=，濾料的浸潰、干燥;其特征在于， 所述步驟一中，剪取一定質(zhì)量圓餅狀濾料，完全浸沒到有濃硝酸和濃硫酸組成的混酸 中，超聲處理后取出濾料，用去離子水清洗至PH呈中性，干燥后得到改性功能濾料； 所述步驟二中，將可溶性過渡金屬鹽溶于乙醇溶劑中，攬拌至全部溶解，配成浸潰液； 所述步驟=中，將步驟一的濾料充分浸入步驟二的浸潰液中，然后取出并進(jìn)行干燥賠 燒，制得負(fù)載低溫脫硝催化劑的改性功能濾料。
[0008] 作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述步驟一中得到的改性功能濾料和步驟二中的可溶 性過渡金屬鹽的質(zhì)量比為1:0.Ol~0.3。
[0009]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述步驟一中濃硝酸和濃硫酸組成的混酸體積比為V (HN03):VW2S04)=1:1~6。
[0010] 作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述步驟一中超聲頻率為10曲Z~100曲Z，超聲處理時 間為化~12h。
[0011] 作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述步驟=中，干燥賠燒分為=個環(huán)節(jié):水浴賠干;真 空干燥;氣氣環(huán)境下高溫賠燒。
[0012] 作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述步驟=中，真空干燥環(huán)節(jié)的溫度為55°C~120°C。
[0013] 作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述步驟=中，高溫賠燒的溫度為200°C~500°C，保溫 時間為化~化。
[0014]上述技術(shù)方案針對未經(jīng)處理的濾料的催化劑負(fù)載量較低，催化劑和濾料結(jié)合的機(jī) 械強(qiáng)度不夠的問題，對濾料進(jìn)行表面處理，處理后濾料的結(jié)構(gòu)和性能不會改變很大，而催化 劑負(fù)載量、催化劑與濾料結(jié)合的機(jī)械強(qiáng)度都有所提高，有益效果顯著。
【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明提供了一種負(fù)載低溫脫硝催化劑的改性功能濾料，包括脫硝催化劑W及負(fù) 載脫硝催化劑的濾料，所述脫硝催化劑為可溶性過渡鹽自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)或般燒生成 的過渡金屬氧化物，其中可溶性過渡鹽為Mn鹽、Ce鹽、La鹽、Nd鹽、Pr鹽、Fe鹽、Cu鹽、Co鹽或 Ni鹽中的一種或幾種，例如可W分別采用乙酸儘、硝酸姉、碳酸銅、氯化錯、硫酸欽或硝酸 欽、硫酸鐵或硝酸鐵、硫酸銅、草酸鉆或碳酸鉆、氨氧化儀。該技術(shù)方案通過在表面改性針刺 拉濾料上負(fù)載低溫SCR脫硝催化劑，使之兼具除塵和脫硝的功能，其中脫硝催化劑采用可溶 性過渡鹽自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)或般燒生成的過渡金屬氧化物，由于過渡金屬氧化物不飽 和性導(dǎo)致大量的懸鍵和不飽和鍵，使得過渡金屬氧化物顆粒具有很高的表面活性，且該表 面活性隨著顆粒粒徑的減小逐漸增大，從而增加了脫硝反應(yīng)中與煙氣的接觸面，提高催化 性能。
[0016]進(jìn)一步的，所述過渡金屬氧化物為納米級顆粒，由于納米級顆粒具有比表面積大、 表面反應(yīng)活性高、催化效率高、吸附能力強(qiáng)等優(yōu)點，例如滲有稀±元素(Ce、La、Nd、Pr)氧化 物的化0,其催化性明顯增強(qiáng)。
[0017]進(jìn)一步的，所述負(fù)載脫硝催化劑的濾料為聚四氣乙締纖維濾料、聚苯硫酸纖維濾 料、聚酷亞胺纖維濾料中的一種或幾種，使用運=種纖維制成的復(fù)合針刺拉濾料，是目前燃 煤電廠袋式除塵的首選濾料。
[0018]本發(fā)明還提供了一種負(fù)載低溫脫硝催化劑的改性功能濾料的制備方法，包括如下 步驟:步驟一，改性功能濾料的制備;步驟二，浸潰液的制備;步驟=，濾料的浸潰、干燥； 所述步驟一中，剪取一定質(zhì)量圓餅狀濾料，完全浸沒到有濃硝酸和濃硫酸組成的混酸 中，濃硝酸和濃硫酸組成的混酸體積比為V(HN03) :V(出S〇4)=l: 1~6,超聲處理后取出濾料， 超聲頻率為IOkHz~100曲Z，超聲處理時間為化~12h，用去離子水清洗至PH呈中性，干燥后 得到改性功能濾料； 所述步驟二中，將可溶性過渡金屬鹽溶于乙醇溶劑中，攬拌至全部溶解，配成浸潰液， 該步驟中，步驟一中的改性功能濾料和可溶性過渡金屬鹽的質(zhì)量比為I:O.OI~0.3，此時催 化劑負(fù)載量適中，包覆在針刺拉纖維濾料外表面，不會對濾料透氣性產(chǎn)生影響； 所述步驟=中，將步驟一的濾料充分浸入步驟二的浸潰液中，然后取出并進(jìn)行干燥賠 燒，制得負(fù)載低溫脫硝催化劑的改性功能濾料，該步驟中，干燥賠燒分為S個環(huán)節(jié):水浴賠