本發(fā)明提供了一種除塵脫硝復(fù)合過(guò)濾材料的制備方法，屬于環(huán)保過(guò)濾。

背景技術(shù)：

1、隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，大氣污染已經(jīng)成為一個(gè)全球性的環(huán)境問(wèn)題，對(duì)人類健康和生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。粉塵和氮氧化物(nox)是大氣中的主要污染物，它們不僅顯著降低了空氣質(zhì)量，還可能引發(fā)包括呼吸系統(tǒng)疾病在內(nèi)的多種健康問(wèn)題。更甚的是，nox的排放與酸雨和光化學(xué)煙霧等環(huán)境問(wèn)題有著密切的聯(lián)系，這進(jìn)一步加劇了對(duì)人類健康和生態(tài)系統(tǒng)的威脅。在工業(yè)煙氣凈化領(lǐng)域，尤其是燃煤發(fā)電廠、水泥廠、鋼鐵廠等工業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的氮氧化物和粉塵的處理，顯得尤為重要。全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)的意識(shí)不斷提升，環(huán)保法規(guī)越來(lái)越嚴(yán)格，對(duì)工業(yè)排放的控制要求也在不斷提高。雖然傳統(tǒng)的除塵技術(shù)，如電除塵和布袋除塵，能有效去除粉塵，但它們?cè)谌コ趸锓矫娴男Ч邢蕖?/p>

2、為了實(shí)現(xiàn)除塵和脫硝的一體化，膜材料的制備工藝包括膜載體的制備、納米脫硝催化劑漿料的制備，以及膜材料與納米脫硝催化劑的高效復(fù)合。理想的除塵脫硝一體化陶瓷膜材料應(yīng)具備良好的過(guò)濾外膜和集成催化劑的微孔結(jié)構(gòu)。在選擇膜載體材料時(shí)，應(yīng)確保濾芯不會(huì)使催化劑失活，反而有助于催化反應(yīng)，并且在高溫高腐蝕環(huán)境下保持穩(wěn)定。此外，膜載體材料應(yīng)具有較高的孔隙率。為了增加催化劑的負(fù)載面積和提高催化活性，有時(shí)需要在大孔徑支撐體的孔隙表面涂覆層高比表面的催化活性層。然后，通過(guò)真空浸漬等工藝，在預(yù)先涂有高比表面催化活性層的膜材料上涂覆催化劑活性組分。由于所有的選擇性催化還原催化劑都依賴于活性物質(zhì)之間的電子交換，因此通過(guò)控制襯底和活性材料之間的形貌和結(jié)晶度可以提高電子交換的效率。增加催化劑的有效表面積可以提高催化劑的單位質(zhì)量效率。

3、目前，實(shí)現(xiàn)脫硝除塵一體化的濾料主要是通過(guò)浸漬或涂覆的方式，將催化劑與濾料基材結(jié)合。例如，專利cn108704390a通過(guò)固化劑將催化劑包覆在金屬纖維表面，而專利cn103463871a則采用玻璃纖維作為支撐材料，通過(guò)浸漬法將mnox脫硝催化劑負(fù)載于其上。專利cn04014200a創(chuàng)新性地將脫硝催化劑粉料與聚四氟乙烯濾膜粉料混合，制備出催化濾膜，并通過(guò)熱壓復(fù)合技術(shù)實(shí)現(xiàn)濾料基布與催化濾膜的緊密結(jié)合。然而，這些技術(shù)在催化顆粒的均勻負(fù)載、操作簡(jiǎn)便性以及催化劑的穩(wěn)定性方面仍面臨挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種除塵脫硝復(fù)合過(guò)濾材料的制備方法，對(duì)后整理制備工藝進(jìn)行創(chuàng)新，本發(fā)明將聚四氟乙烯和殼聚糖溶液混合均勻，然后向混合溶液中加入催化劑、發(fā)泡劑和表面活性劑后攪拌發(fā)泡，將發(fā)泡乳液涂覆至過(guò)濾基材，經(jīng)熱定型處理形成除塵脫硝復(fù)合過(guò)濾材料。

2、為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種除塵脫硝復(fù)合過(guò)濾材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

3、(1)在聚四氟乙烯溶液中添加10％～15％的殼聚糖溶液，在200～300r/min轉(zhuǎn)速下均勻攪拌5～10min制備混合溶液；

4、(2)在混合溶液中添加6％～15％催化劑、2％～5％發(fā)泡劑和2％～5％表面活性劑，1000～1500r/min攪拌發(fā)泡制備復(fù)合泡沫乳液；

5、(3)使用自動(dòng)涂敷機(jī)將復(fù)合泡沫乳液涂覆在針刺氈過(guò)濾基材上，放入烘箱80～150℃加熱烘燥3～5min。

6、優(yōu)選地，所述步驟(1)中的混合溶液中為固含量60wt％聚四氟乙烯溶液與固含量0.1wt％殼聚糖溶液。

7、優(yōu)選地，所述步驟(1)中聚四氟乙烯溶液與殼聚糖溶液的占比為(6：1)～(8：1)。

8、優(yōu)選地，所述步驟(2)所述催化劑為6％～10％鈰錳催化劑，發(fā)泡劑為2％～5％聚甲基氫硅氧烷及表面活性劑為2％～5％甜菜堿。

9、優(yōu)選地，所述步驟(3)中過(guò)濾基材包含玻纖針刺氈、聚苯硫醚針刺氈、聚酰亞胺針刺氈及上述兩種或兩種以上復(fù)合針刺氈過(guò)濾材料。

10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

11、本發(fā)明通過(guò)混合聚四氟乙烯與殼聚糖溶液，并引入催化劑、發(fā)泡劑及表面活性劑，經(jīng)過(guò)涂覆與熱定型工藝，形成一種復(fù)合過(guò)濾材料。本工藝采用一體化設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)固化劑包覆或浸漬方法相比，直接將催化劑與ptfe混合涂覆，避免了固化劑的使用，同時(shí)確保了過(guò)濾層的高效過(guò)濾性能。這種設(shè)計(jì)顯著提升了催化劑與ptfe過(guò)濾層以及過(guò)濾基材之間的結(jié)合力，有效地實(shí)現(xiàn)了對(duì)粉塵和氮氧化物的去除。

12、通過(guò)控制發(fā)泡過(guò)程，本發(fā)明的復(fù)合過(guò)濾材料具有均勻且優(yōu)化的孔隙結(jié)構(gòu)，相較于脫硝催化劑粉料與聚四氟乙烯濾膜的粉料混合后制備出催化濾膜，這不僅有利于提高過(guò)濾效率，同時(shí)也有助于降低壓降，減少局部堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種除塵脫硝復(fù)合過(guò)濾材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除塵脫硝復(fù)合過(guò)濾材料的制備方法，其特征在于，所述s1中的混合溶液中為固含量60wt％聚四氟乙烯溶液與固含量0.1wt％殼聚糖溶液。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除塵脫硝復(fù)合過(guò)濾材料的制備方法，其特征在于，所述s1中的聚四氟乙烯溶液與殼聚糖溶液的占比為(6：1)～(8：1)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除塵脫硝復(fù)合過(guò)濾材料，其特征在于，所述s2中所述催化劑為6％～15％鈰錳催化劑，發(fā)泡劑為2％～5％聚甲基氫硅氧烷及表面活性劑為2％～5％甜菜堿。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除塵脫硝復(fù)合過(guò)濾材料的制備方法，其特征在于，所述s3中所述過(guò)濾基材包含玻纖針刺氈、聚苯硫醚針刺氈、聚酰亞胺針刺氈及上述兩種或兩種以上復(fù)合針刺氈過(guò)濾材料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種除塵脫硝復(fù)合過(guò)濾層的制備方法，屬于環(huán)保催化技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供的除塵脫硝過(guò)濾層的制備方法包括以下步驟：將聚四氟乙烯和殼聚糖溶液混合均勻，然后向混合溶液中加入催化劑、發(fā)泡劑和表面活性劑后攪拌發(fā)泡，將發(fā)泡乳液涂覆至過(guò)濾基材，經(jīng)熱定型處理形成除塵脫硝復(fù)合過(guò)濾層。該制備流程簡(jiǎn)單高效且容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，得到的除塵脫硝復(fù)合過(guò)濾層不僅粘合牢度高，而且在保持高效的除塵性能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了催化脫硝的環(huán)保功能，這種一體化的設(shè)計(jì)減少了系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低了成本，同時(shí)提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

技術(shù)研發(fā)人員：邵瑞琪,時(shí)欣宇,徐志偉,常圓圓,王維,裴曉園
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津工業(yè)大學(xué)紹興柯橋研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2