本發(fā)明涉及高溫空氣過濾領(lǐng)域,主要針對(duì)垃圾焚燒、燃煤發(fā)電、金屬冶煉等工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)中易產(chǎn)生的粉塵和有毒有害氣體,更具體地說,涉及一種具有高溫催化分解功能的ptfe復(fù)合濾袋及其制備方法。
背景技術(shù):
在“十二五”期間,我國(guó)垃圾的焚燒量在不斷增加,而“十三五”計(jì)劃中又指出要加大我國(guó)采用垃圾焚燒的處理方法的投入。
我國(guó)的城市生活垃圾普遍存在濕度過高且分類不清等問題,所以在垃圾焚燒過程中極易產(chǎn)生一些如二噁英等一類的有毒有害氣體。目前,我國(guó)市場(chǎng)上常用的高溫過濾材料主要都是針對(duì)燃燒過程中產(chǎn)生的固體粉塵,而這些高溫過濾材料中,又屬ptfe針刺高溫過濾材料對(duì)于固體粉塵的過濾效率能夠高于99.9%,但是,在過濾的過程中還是有部分有毒有害氣體卻依然被排放到大氣中去。
國(guó)內(nèi)目前對(duì)有毒有害氣體的排放控制主要是采用提高袋式除塵器的過濾精度,同時(shí)再使用活性碳吸附的方式,該方法看似行之有效,但吸附下來(lái)的含有有毒有害氣體的活性碳與飛灰都須作為有害危廢物進(jìn)行二次處理,而且日積月累的活性碳消耗和有毒有害危廢物的處置會(huì)大大增加垃圾焚燒廠等企業(yè)的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。而多數(shù)企業(yè)為降低成本,采用填埋處理的方法,將含有有毒有害氣體的活性碳與飛灰填埋入指定的地點(diǎn),這種方法雖操作費(fèi)用較低,但填埋的二噁英等有毒有害氣體難于分解,對(duì)填埋點(diǎn)周邊的土壤和地下水會(huì)造成二次污染,也不過是將空氣中的污染轉(zhuǎn)移到了地下。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種具有高溫催化分解功能的ptfe復(fù)合濾袋及其制備方法,不但能夠過濾垃圾焚燒、燃煤發(fā)電、金屬冶煉等工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煙塵、粉塵,還能夠直接催化分解排向大氣中的有毒有害氣體。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一方面,具有高溫催化分解功能的ptfe復(fù)合濾袋,包括復(fù)合濾袋本體,復(fù)合濾袋本體為針刺氈或無(wú)紡布,所述復(fù)合濾袋本體的迎塵面上覆有光潔層,復(fù)合濾袋本體的迎塵面與光潔層之間設(shè)有吸附層,吸附層用以吸附催化分解煙塵中的有毒有害氣體。
所述的光潔層為涂覆ptfe乳液。
所述的吸附層為ptfe纖維層。
所述的ptfe纖維層中設(shè)有活性炭纖維。
所述的活性炭纖維中還設(shè)有納米tio2。
另一方面,具有高溫催化分解功能的ptfe復(fù)合濾袋制備方法,首先按要求制備出復(fù)合濾袋本體,還包括以下步驟:
s1.在納米tio2催化顆粒中加入分散劑進(jìn)行研磨;
s2.將活性炭纖維用氨水進(jìn)行超聲清洗數(shù)分鐘,將液體與雜質(zhì)倒去,用去離子水清洗數(shù)遍;再用硝酸溶液超聲清洗數(shù)分鐘,將液體與雜質(zhì)倒去,用去離子水清洗數(shù)遍;然后用丙酮浸漬數(shù)分鐘,用去離子水清洗數(shù)遍;最后將活性炭纖維在高溫下烘干數(shù)小時(shí);
s3.將活性炭纖維浸入浸漬液中,使其負(fù)載納米tio2;
s4.將ptfe分散樹脂與負(fù)載了納米tio2的活性炭纖維一起加入混煉機(jī)中,在設(shè)定溫度下進(jìn)行機(jī)械共混數(shù)小時(shí)后,將混合液體壓延成膜,經(jīng)縱向拉伸、分切,膜裂成單纖維,單纖維按長(zhǎng)度要求切斷成短纖維;
s5.將短纖維經(jīng)梳理成網(wǎng)狀,交叉鋪網(wǎng)后預(yù)針刺和多道主針刺后,形成針刺氈,該針刺氈即為ptfe纖維層;
s6.在復(fù)合濾袋本體的外表面上涂覆一層ptfe乳液后烘干;
s7.將ptfe纖維層按照復(fù)合濾袋本體的尺寸要求,裁制相適配大小的內(nèi)層,連于復(fù)合濾袋本體的內(nèi)表面。
所述的步驟s2中,氨水為質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%~30%的氨水,硝酸溶液為40%~50%的硝酸溶液。
所述的步驟s2中,高溫溫度為100℃~110℃。
所述的步驟s3中,浸漬液為經(jīng)高溫處理的環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑、丙酮和納米tio2催化劑。
所述浸漬液先經(jīng)高速剪切機(jī)進(jìn)行機(jī)械混合,數(shù)小時(shí)后浸入活性炭纖維,數(shù)分鐘后取出負(fù)載了納米tio2的活性炭纖維,在設(shè)定溫度下真空烘干數(shù)小時(shí)。
在上述的技術(shù)方案中,本發(fā)明所提供的一種具有高溫催化分解功能的ptfe復(fù)合濾袋及其制備方法,還具有以下幾點(diǎn)有益效果:
1.本發(fā)明在滿足基本高溫?zé)焿m過濾的基礎(chǔ)上(過濾效率大于99.9%),還具有催化分解燃燒過程中產(chǎn)生的有毒有害氣體的功能,在光照與o2的輔助下,催化效果會(huì)大幅提升,將有毒有害氣體分解為co2、h2o、cl2等無(wú)害氣體排放到空氣中;
2.本發(fā)明外表面上涂覆的ptfe乳液層,提高了本復(fù)合濾袋迎塵面的表面光潔度,有利于在實(shí)際使用過程中的脈沖清灰,即提高了本復(fù)合濾袋的使用壽命;
3.本發(fā)明所采用的活性炭纖維具有孔隙率高,表面積大的特點(diǎn),且其本身對(duì)于煙塵和有毒有害氣體也具有很好的吸附能力,能夠有效提高復(fù)合濾袋的過濾精度。
附圖說明
圖1是本發(fā)明復(fù)合濾袋層狀結(jié)構(gòu)的示意圖;
圖2是本發(fā)明ptfe纖維層的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明制備方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
請(qǐng)結(jié)合圖1至圖2所示,本發(fā)明所提供的一種具有高溫催化分解功能的ptfe復(fù)合濾袋,包括復(fù)合濾袋本體1,復(fù)合濾袋本體1為針刺氈或無(wú)紡布,上述為現(xiàn)有技術(shù)部分,在此就不再贅述。與現(xiàn)有技術(shù)不同的是,所述復(fù)合濾袋本體1的迎塵面(內(nèi)表面)上覆有一層光潔層2,光潔層2采用ptfe乳液,提高了本復(fù)合濾袋迎塵面的表面光潔度,有利于在實(shí)際使用過程中的脈沖清灰,即提高了本復(fù)合濾袋的使用壽命,復(fù)合濾袋本體1的迎塵面與光潔層2之間還設(shè)有吸附層3,吸附層3用以吸附催化分解煙塵中的有毒有害氣體。
較佳的,所述的吸附層3為ptfe纖維層301,在ptfe纖維層301中設(shè)有活性炭纖維302,而在活性炭纖維中還設(shè)有納米tio2303,ptfe纖維層301具有防腐、耐高溫的性能、化學(xué)穩(wěn)定性和抗結(jié)露性,活性炭纖維302作為中間基質(zhì),具有孔隙率高,表面積大的特點(diǎn),且其本身對(duì)于煙塵和有毒有害氣體也具有很好的吸附能力,能夠有效提高復(fù)合濾袋的過濾精度,納米tio2303又具有將有毒有害氣體催化分解的功能。
請(qǐng)結(jié)合圖3所示,本發(fā)明所提供的一種具有高溫催化分解功能的ptfe復(fù)合濾袋制備方法,首先按要求制備出復(fù)合濾袋本體,還包括以下步驟:
s1.在納米tio2催化顆粒中加入一定量的分散劑進(jìn)行研磨,以減少使用時(shí)納米tio2催化顆粒出現(xiàn)的“團(tuán)聚”現(xiàn)象;
s2.將多孔活性炭纖維用質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%~30%的氨水進(jìn)行超聲清洗20分鐘,將液體與雜質(zhì)倒去,用去離子水清洗3遍;再用40%~50%的硝酸溶液超聲清洗20分鐘,將液體與雜質(zhì)倒去,用去離子水清洗3遍;然后用丙酮浸漬活性炭纖維10分鐘,用去離子水清洗3遍;最后將活性炭纖維在100℃~110℃高溫下烘干3小時(shí);
s3.將活性炭纖維浸入浸漬液中,使其負(fù)載納米tio2,浸漬液的主要成分為經(jīng)高溫處理的環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑、丙酮和納米tio2催化劑;
s4.將ptfe分散樹脂與負(fù)載了納米tio2的活性炭纖維一起加入混煉機(jī)中,在設(shè)定的一定溫度下進(jìn)行充分的機(jī)械共混,2小時(shí)后,將混合液體壓延成膜,經(jīng)縱向拉伸、分切,膜裂成單纖維,單纖維按長(zhǎng)度要求切斷成短纖維;
s5.將短纖維經(jīng)梳理成網(wǎng)狀,交叉鋪網(wǎng)后預(yù)針刺和多道主針刺后,形成針刺氈,該針刺氈即為ptfe纖維層;
s6.在復(fù)合濾袋本體的外表面上涂覆一層ptfe乳液后烘干;
s7.最后,將ptfe纖維層按照復(fù)合濾袋本體的尺寸要求,裁制相適配大小的內(nèi)層,連于復(fù)合濾袋本體的內(nèi)表面。
較佳的,所述的步驟s3中,所述浸漬液先經(jīng)高速剪切機(jī)進(jìn)行機(jī)械混合,1小時(shí)后浸入打散的活性炭纖維,15分鐘后取出負(fù)載了納米tio2的活性炭纖維,在50℃~70℃溫度下真空烘干5小時(shí)。
本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說明本發(fā)明,而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定,只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi),對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。