专利名称：一种基于纳米催化脱硫技术的滤袋及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种滤袋及其制作方法，尤其涉及一种基于纳米催化脱硫技术的滤袋及其制作方法。
背景技术：
环境污染问题已成为中国可持续发展的重要制约因素。根据国家环保总局测算，我国环境污染问题所造成的损失约占国民生产总值的12%，污染问题已经十分严重。目前，国内造成大气污染性的行业主要有冶金、炼钢、水泥、火电、化工等，而这些行业仍然以燃煤为主要生产措施。这种以煤为主的能源结构决定了煤炭燃烧所产生二氧化碳、二氧化硫、烟尘、粉尘等是造成我国大气污染的重要因素。二氧化硫是一种无色具有强烈刺激性气味的气体，易溶解于人体的血液和其他黏性液。大气中的二氧化硫会导致呼吸道炎症、支气管炎、肺气肿、眼结膜炎等。同时还会是青少年的免疫力降低，抗病能力变弱。二氧化硫在氧化剂、光的作用下，能生成硫酸盐气溶胶，硫酸盐气溶胶能使人致病，增加病人死亡率。根据经济合作发展组织(0E⑶)的研究，当硫酸盐年浓度在10 μ g/m3左右时，每减少10%的浓度能使死亡率降低0.5%。二氧化硫还能与大气中的飘尘黏附，当人体呼吸时吸入带有二氧化硫的飘尘，会使二氧化硫的毒性增强。研究表明，在高浓度的二氧化硫的影响下，植物产生急性危害，叶片表面产生坏死斑，或直接使植物叶片枯萎脱落；在低浓度二氧化硫的影响下，植物的生长机能受·到影响，造成产量下降，品质变坏。就二氧化硫对金属而言，特别是对钢结构的腐蚀每年给国民经济带来很大的损失。据估计，工业发达国家每年因为金属腐蚀而带来的直接经济损失占国民经济总产值的2% 4%。因此，对冶金、炼钢、水泥、火电、化工等高污染行业除尘器设备项目中必须要安装脱硫设备。目前，行业中对于除尘器设备项目中的脱硫工作的主要措施:是采用在除尘器系统前端增加建设一套专门用于脱硫的系统工程(脱硫塔)来完成脱硫工作。其工作原理是采用液体石灰浆或者液体强碱性脱硫剂喷撒到反应器上，烟尘中的二氧化硫通过反应器时会遇到液体石灰浆或者液体强碱性脱硫剂，当二者相遇后会催化成三氧化硫的固体，此时烟尘中的三氧化硫就会被截留在过滤布袋上，随着除尘器采取清灰工作时就会将三氧化硫固体从除尘器里清除出去，从而利用此道程序起到脱硫效果。然而，这种增加脱硫设备系统的方法无形中就增加了企业的投资运营的成本。建立一个完整的脱硫设备系统不仅需要一定规模的场地，还需要有专门的技术人员监控。设备的投资，人员的投资，外加占用场地的资源浪费，都在增加着企业的投资运营成本。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于纳米催化脱硫技术的滤袋及其制作方法。利用纳米催化剂将烟尘中的二氧化硫催化成为三氧化硫固体，并截留在除尘过滤布袋的表面上，通过清灰工序将三氧化硫固体清除出除尘器设备，从而起到脱硫的效果。本发明无需另外占用场地建立专门脱硫的设备，只需将滤袋安装到除尘设备中即可完成脱硫工作。本发明所采用的技术方案:
一种基于纳米催化脱硫技术的滤袋，包括滤袋本体，滤袋本体采用无纺布针刺毡制成；无纺布针刺毡为三层结构，其中间层为基布，上、下层为具有纳米催化脱硫功能的纤维层；无纺布针刺毡的上、下纤维层的表面均涂有纳米催化剂涂层。纤维层占无纺布针刺毡单位面积总质量的71-76%，余量为基布。纤维层和基布均由具有纳米催化脱硫功能的纤维织成。具有纳米催化脱硫功能的纤维由纳米氮化钛粉体、纳米氧化铈粉体和纳米钼铑钯粉体与基料组成，其中纳米氮化钛粉体、纳米氧化铈粉体和纳米钼铑钯粉体的质量百分数均为0.5-5%，余量为基料。基料为聚苯硫醚、或聚酰亚胺、或聚四氟乙烯。纳米催化剂涂层由纳米氮化钛粉体、纳米氧化铈粉体、纳米钼铑钯粉体、水与固量四氟乳液制成，其中纳米氮化钛粉体、纳米氧化铈粉体和纳米钼铑钯粉体的质量百分数为0.5-5%，固量四氟乳液的质量百分数为60%，余量为水。基于纳米催化脱硫技术的滤袋的制作方法，包括以下步骤:
(1)将纳米氮化钛粉体、纳米氧化铈粉体和纳米钼铑钯粉体与基料按质量百分比配比并充分搅拌后，通过纺丝机纺织成具有纳米催化脱硫功能的纤维层； (2)将纳米氮化钛粉体、纳米氧化铈粉体和纳米钼铑钯粉体三种粉体与基料按质量百分比充分搅拌后，通过纺织熔喷机纺织成20支单丝，再合成为2-3股丝后，由织布机织成基布；
(3)将具有纳米催化脱硫功能的纤维层和基布通过无纺布针刺机制做成无纺布针刺
租；
(4)将纳米氮化钛粉体、纳米氧化铈粉体、纳米钼铑钯粉体、水与固量四氟乳液用分散搅拌机充分搅拌，制成纳米催化剂浆料；
(5)将纳米催化剂浆料涂复在无纺布针刺毡上、下表面，经热定型机定型成纳米催化剂无纺布针刺毡；
(6)将纳米催化剂无纺布针刺毡经滤袋制成机制作成不同规格大小的含纳米催化剂的脱硫滤袋。步骤(I)中的纤维尺寸为(1-3D) X (38-76mm)。步骤(2 )中的基布质量为100_300g/m2。步骤(5)中的热定型温度为100-300°C。本发明的有益效果:
本发明的含纳米催化剂的脱硫滤袋，采用基布和具有纳米催化脱硫功能的纤维制成无纺布针刺毡，基布和具有纳米催化脱硫功能的纤维均采用聚苯硫醚、聚酰亚胺或聚四氟乙烯为基料，并添加了由纳米氮化钛粉体、纳米氧化铈粉体和纳米钼铑钯粉体组合成的纳米粉体，能够有效提闻基料的的抗强酸强喊，抗水解，抗氧化，耐闻温和脱硫的功能。在无纺布针刺毡上涂由纳米氮化钛粉体、纳米氧化铈粉体和纳米钼铑钯粉体组合成的纳米粉体，利用纳米催化剂把烟尘中含有的二氧化硫催化成为三氧化硫固体之后截留在除尘过滤布袋的表面上，再通过除尘器设备的清灰工序将三氧化硫固体清除，从而起到脱硫的效果，可直接安装在除尘设备上，无需另外占用场地建立一个专门脱硫的设备。
图1为本发明的脱硫滤袋
图中:1为基布，2为具有纳米催化脱硫功能的纤维层，3为纳米催化剂涂层。
具体实施例方式以下结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。实施例一
(1)将质量百分数5%的纳米氮化钛粉体、5%的纳米氧化铈粉体、5%的纳米钼铑钯粉体与85%的聚苯硫醚基料充分搅拌后，通过纺丝机纺织成IDX 38mm的具有纳米催化脱硫功能的纤维层2 ；
(2)将质量百分数0.5%的纳米氮化钛粉体、0.5%的纳米氧化铈粉体、0.5%的纳米钼铑钯粉体与98.5%的聚苯硫醚基料充分搅拌后，通过纺织熔喷机纺织成20支单丝，再合成为
2股丝后，由织布机织成IOOg基布I ;
(3)将质量百分数7 1%的具有纳米催化脱硫功能的纤维层2和29%的基布I通过无纺布针刺机制做成无纺布针刺毡；
(4)将质量百分数1%的纳米氮化钛粉体、2%的纳米氧化铈粉体、1%的纳米钼铑钯粉体、35%的水和60%的固量四氟乳液用分散搅拌机充分搅拌，制成纳米催化脱硫剂浆料；
(5)将纳米催化脱硫剂浆料涂复在无纺布针刺毡上、下表面，经热定型机100°C定型成纳米催化脱硫剂无纺布针刺租;
(6)将纳米催化脱硫剂无纺布针刺毡经滤袋制成机制做成不同规格大小的基于纳米催化脱硫技术的滤袋。实施例二
(1)将质量百分数0.5%的纳米氮化钛粉体、0.5%的纳米氧化铈粉体、0.5%的纳米钼铑钯粉体与98.5%的聚酰亚胺基料充分搅拌后，通过纺丝机纺织成3D X 76mm的具有纳米催化脱硫功能的纤维层2 ；
(2)将质量百分数5%的纳米氮化钛粉体、5%的纳米氧化铈粉体、5%的纳米钼铑钯粉体与85%的聚酰亚胺基料充分搅拌后，通过纺织熔喷机纺织成20支单丝，再合成为3股丝后，由织布机织成200g基布I ;
(3)将质量百分数72%的具有纳米催化脱硫功能的纤维层2和28%的基布I通过无纺布针刺机制做成无纺布针刺毡；
(4)将质量百分数4%的纳米氮化钛粉体、3%的纳米氧化铈粉体、1%的纳米钼铑钯粉体、32%的水和60%的固量四氟乳液用分散搅拌机充分搅拌，制成纳米催化脱硫剂浆料；
(5)将纳米催化脱硫剂浆料涂复在无纺布针刺毡上、下表面，经热定型机20(TC定型成纳米催化脱硫剂无纺布针刺租;
(6)将纳米催化脱硫剂无纺布针刺毡经滤袋制成机制作成不同规格大小的基于纳米催化脱硫技术的滤袋。实施例三
(1)将质量百分数5%的纳米氮化钛粉体、5%的纳米氧化铈粉体、3%的纳米钼铑钯粉体与87%的聚四氟乙烯基料充分搅拌后，通过纺丝机纺织成2D X 50mm的具有纳米催化脱硫功能的纤维层2 ；
(2)将质量百分数5%的纳米氮化钛粉体、5%的纳米氧化铈粉体、2%的纳米钼铑钯粉体与88%的聚四氟乙烯基料充分搅拌后，通过纺织熔喷机纺织成20支单丝，再合成为2股丝后，由织布机织成300g基布I ;
(3)将质量百分数73%的具有纳米催化脱硫功能的纤维层2和27%的基布I通过无纺布针刺机制做成无纺布针刺毡；
(4)将质量百分数4%的纳米氮化钛粉体、1%的纳米氧化铈粉体、3%的纳米钼铑钯粉体、32%的水和60%的固量四 氟乳液用分散搅拌机充分搅拌，制成纳米催化脱硫剂浆料；
(5)将纳米催化脱硫剂浆料涂复在无纺布针刺毡上、下表面，经热定型机30(TC定型成纳米催化脱硫剂无纺布针刺租；
(6)将纳米催化脱硫剂无纺布针刺毡经滤袋制成机制作成不同规格大小的基于纳米催化脱硫技术的滤袋。实施例四
(1)将质量百分数3%的纳米氮化钛粉体、3%的纳米氧化铈粉体、3%的纳米钼铑钯粉体与91%的聚苯硫醚基料充分搅拌后，通过纺丝机纺织成IDX 38mm的具有纳米催化脱硫功能的纤维层2 ；
(2)将质量百分数3%的纳米氮化钛粉体、3%的纳米氧化铈粉体、3%的纳米钼铑钯粉体与91%的聚苯硫醚基料充分搅拌后，通过纺织熔喷机纺织成20支单丝，再合成为3股丝后，由织布机织成150g基布I ;
(3)将质量百分数74%的具有纳米催化脱硫功能的纤维层2和26%的基布I通过无纺布针刺机制做成无纺布针刺毡；
(4)将质量百分数1%的纳米氮化钛粉体、3%的纳米氧化铈粉体、4%的纳米钼铑钯粉体、32%的水和60%的固量四氟乳液用分散搅拌机充分搅拌，制成纳米催化脱硫剂浆料；
(5)将纳米催化脱硫剂浆料涂复在无纺布针刺毡上、下表面，经热定型机150°C定型成纳米催化脱硫剂无纺布针刺租;
(6)将纳米催化脱硫剂无纺布针刺毡经滤袋制成机制作成不同规格大小的基于纳米催化脱硫技术的滤袋。实施例五
(1)将质量百分数2%的纳米氮化钛粉体、2%的纳米氧化铈粉体、2%的纳米钼铑钯粉体与94%的聚酰亚胺基料充分搅拌后，通过纺丝机纺织成IDX 38mm的具有纳米催化脱硫功能的纤维层2 ；
(2)将质量百分数2%的纳米氮化钛粉体、2%的纳米氧化铈粉体、2%的纳米钼铑钯粉体与96%的聚四氟乙烯基料充分搅拌后，通过纺织熔喷机纺织成20支单丝，再合成为3股丝后，由织布机织成250g基布I ;
(3)将质量百分数75%的具有纳米催化脱硫功能的纤维层2和25%基布I通过无纺布针刺机制做成无纺布针刺毡；
(4)将质量百分数0.5%的纳米氮化钛粉体、0.5%的纳米氧化铈粉体、0.5%的纳米钼铑钯粉体、38.5%的水和60%的固量四氟乳液用分散搅拌机充分搅拌，制成纳米催化脱硫剂浆料；
(5)将纳米催化脱硫剂浆料涂复在无纺布针刺毡上、下表面，经热定型机250°C定型成纳米催化脱硫剂无纺布针刺租;
(6)将纳米催化脱硫剂无纺布针刺毡经滤袋制成机制作成不同规格大小的基于纳米催化脱硫技术的滤袋。实施例六
(1)将质量百分数4%的纳米氮化钛粉体、4%的纳米氧化铈粉体、4%的纳米钼铑钯粉体与88%的聚苯硫醚基料充分搅拌后，通过纺丝机纺织成IDX 38mm的具有纳米催化脱硫功能的纤维层2 ；
(2)将质量百分数4%的纳米氮化钛粉体、4%的纳米氧化铈粉体、4%的纳米钼铑钯粉体与88%的聚酰亚胺基 料充分搅拌后，通过纺织熔喷机纺织成20支单丝，再合成为2股丝后，由织布机织成200g基布I ;
(3)将质量百分数76%的具有纳米催化脱硫功能的纤维层2和24%的基布I通过无纺布针刺机制做成无纺布针刺毡；
(4)将质量百分数5%的纳米氮化钛粉体、5%的纳米氧化铈粉体、5%的纳米钼铑钯粉体、25%的水和60%的固量四氟乳液用分散搅拌机充分搅拌，制成纳米催化脱硫剂浆料；
(5)将纳米催化脱硫剂浆料涂复在无纺布针刺毡上、下表面，经热定型机30(TC定型成纳米催化脱硫剂无纺布针刺租;
(6)将纳米催化脱硫剂无纺布针刺毡经滤袋制成机制作成不同规格大小的基于纳米催化脱硫技术的滤袋。
权利要求
1.一种基于纳米催化脱硫技术的滤袋，包括滤袋本体，其特征在于:所述的滤袋本体采用无纺布针刺毡制成；所述的无纺布针刺毡为三层结构，其中间层为基布，上、下层为具有纳米催化脱硫功能的纤维层。
2.根据权利要求1所述的脱硫滤袋，其特征在于:所述的无纺布针刺毡的上、下纤维层的表面均涂有纳米催化剂涂层。
3.根据权利要求1所述的脱硫滤袋，其特征在于:所述纤维层和所述基布均由具有纳米催化脱硫功能的纤维织成；所述的纤维层占无纺布针刺毡单位面积总质量的71-76%，余量为基布。
4.根据权利要求1所述的脱硫滤袋，其特征在于:所述的具有纳米催化脱硫功能的纤维由纳米氮化钛粉体、纳米氧化铺粉体和纳米钼错钮粉体与基料组成，其中纳米氮化钛粉体、纳米氧化铈粉体和纳米钼铑钯粉体的质量百分数均为0.5-5%，余量为基料。
5.根据权利要求4所述的脱硫滤袋，其特征在于:所述的基料为聚苯硫醚、或聚酰亚胺、或聚四氟乙烯。
6.根据权利要求1所述的脱硫滤袋，其特征在于:所述的纳米催化剂涂层由纳米氮化钛粉体、纳米氧化铈粉体、纳米钼铑钯粉体、水与固量四氟乳液制成，其中纳米氮化钛粉体、纳米氧化铈粉体和纳米钼铑钯粉体的质量百分数为0.5-5%，固量四氟乳液的质量百分数为60%，余量为水。
7.根据权利要求1-6任一项所述的基于纳米催化脱硫技术的滤袋的制作方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)将纳米氮化钛粉体、纳 米氧化铈粉体和纳米钼铑钯粉体与基料按质量百分比配比并充分搅拌后，通过纺丝机纺织成具有纳米催化脱硫功能的纤维层； (2)将纳米氮化钛粉体、纳米氧化铈粉体和纳米钼铑钯粉体三种粉体与基料按质量百分比充分搅拌后，通过纺织熔喷机纺织成20支单丝，再合成为2-3股丝后，由织布机织成基布； (3)将具有纳米催化脱硫功能的纤维层和基布通过无纺布针刺机制做成无纺布针刺租； (4)将纳米氮化钛粉体、纳米氧化铈粉体、纳米钼铑钯粉体、水与固量四氟乳液用分散搅拌机充分搅拌，制成纳米催化剂浆料； (5)将纳米催化剂浆料涂复在无纺布针刺毡上、下表面，经热定型机定型成纳米催化剂无纺布针刺毡； (6)将纳米催化剂无纺布针刺毡经滤袋制成机制做成不同规格大小的含纳米催化剂的脱硫滤袋。
8.根据权利要求7所述的脱硫滤袋的制作方法，其特征在于:步骤(I)中的纤维尺寸为(1-3D) X (38-76臟)。
9.根据权利要求7所述的脱硫滤袋的制作方法，其特征在于:步骤(2)中的基布质量为100-300g/m2。
10.根据权利要求7所述的脱硫滤袋的制作方法，其特征在于:步骤(5)中的热定型温度为 100-300°C。
全文摘要
本发明涉及一种基于纳米催化脱硫技术的滤袋及其制作方法，包括滤袋本体，所述的滤袋本体采用无纺布针刺毡制成；所述的无纺布针刺毡为三层结构，其中间层为基布，上、下层为具有纳米催化脱硫功能的纤维层。所述的无纺布针刺毡的上、下纤维层的表面均涂有纳米催化剂涂层。所述的无纺布针刺毡的上、下纤维层的表面均涂有纳米催化剂涂层。本发明的滤袋利用具有脱硫功能的纳米催化剂将烟尘中的二氧化硫催化成为三氧化硫固体，并截留在除尘过滤布袋的表面上，通过清灰工序将三氧化硫固体清除出除尘器设备，从而起到脱硫的效果。本发明无需另外占用场地建立专门脱硫的设备，只需将滤袋安装到除尘设备中即可完成脱硫工作。
文档编号B01D53/50GK103212290SQ201310154709
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月28日 优先权日2013年4月28日
发明者朱长效 申请人:安徽省利特环保技术有限公司