一种负载低温脱硝催化剂的改性功能滤料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种负载低溫脱硝催化剂的改性功能滤料，W及运种滤料的制备方 法，属于工业脱硝技术领域。
【背景技术】
[0002] 工业尾气要的危害成分为氮氧化物(NOx)和粉尘颗粒，NOx和粉尘均是大气环境的 主要污染物之一，它们不仅对环境产生如酸雨、光化学烟雾、雾靈等环境污染，而且对人体 的呼吸系统产生直接伤害，严重危害人体健康。目前，工业上对尾气的脱硝和除尘往往是分 开的，运是因为脱硝催化剂在粉尘较多的情形下脱硝效果不理想，并且粉尘中的重金属容 易造成脱硝催化剂中毒，因而如何针对上述问题，设计一种兼具脱硝、除尘两种功能的滤 料，具有十分重要的现实意义和应用价值。
【发明内容】
[0003] 为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种负载低溫脱硝催化剂的改性功 能滤料，具体技术方案如下： 一种负载低溫脱硝催化剂的改性功能滤料，包括脱硝催化剂W及负载脱硝催化剂的滤 料，其特征在于，所述脱硝催化剂为可溶性过渡盐自身发生氧化还原反应或般烧生成的过 渡金属氧化物，其中可溶性过渡盐为Mn盐、Ce盐、La盐、Nd盐、Pr盐、Fe盐、Cu盐、Co盐或Ni盐 中的一种或几种。
[0004] 作为上述技术方案的改进，所述过渡金属氧化物为纳米级颗粒。
[0005] 作为上述技术方案的改进，所述负载脱硝催化剂的滤料为聚四氣乙締纤维滤料、 聚苯硫酸纤维滤料、聚酷亚胺纤维滤料中的一种或几种。
[0006] 上述技术方案通过在表面改性针刺拉滤料上负载低溫SCR脱硝催化剂，使之兼具 除尘和脱硝的功能，其中脱硝催化剂采用可溶性过渡盐自身发生氧化还原反应或般烧生成 的过渡金属氧化物，由于过渡金属氧化物不饱和性导致大量的悬键和不饱和键，使得过渡 金属氧化物颗粒具有很高的表面活性，且该表面活性随着颗粒粒径的减小逐渐增大，从而 增加了脱硝反应中与烟气的接触面，提高催化性能。
[0007] 本发明还提供了一种负载低溫脱硝催化剂的改性功能滤料的制备方法，具体技术 方案如下： 一种负载低溫脱硝催化剂的改性功能滤料的制备方法，包括如下步骤:步骤一，改性功 能滤料的制备;步骤二，浸溃液的制备;步骤=，滤料的浸溃、干燥;其特征在于， 所述步骤一中，剪取一定质量圆饼状滤料，完全浸没到有浓硝酸和浓硫酸组成的混酸 中，超声处理后取出滤料，用去离子水清洗至PH呈中性，干燥后得到改性功能滤料； 所述步骤二中，将可溶性过渡金属盐溶于乙醇溶剂中，揽拌至全部溶解，配成浸溃液； 所述步骤=中，将步骤一的滤料充分浸入步骤二的浸溃液中，然后取出并进行干燥赔 烧，制得负载低溫脱硝催化剂的改性功能滤料。
[0008] 作为上述技术方案的改进，所述步骤一中得到的改性功能滤料和步骤二中的可溶 性过渡金属盐的质量比为1:0.Ol~0.3。
[0009]作为上述技术方案的改进，所述步骤一中浓硝酸和浓硫酸组成的混酸体积比为V (HN03):VW2S04)=1:1~6。
[0010] 作为上述技术方案的改进，所述步骤一中超声频率为10曲Z~100曲Z，超声处理时 间为化~12h。
[0011] 作为上述技术方案的改进，所述步骤=中，干燥赔烧分为=个环节:水浴赔干;真 空干燥;氣气环境下高溫赔烧。
[0012] 作为上述技术方案的改进，所述步骤=中，真空干燥环节的溫度为55°C~120°C。
[0013] 作为上述技术方案的改进，所述步骤=中，高溫赔烧的溫度为200°C~500°C，保溫 时间为化~化。
[0014]上述技术方案针对未经处理的滤料的催化剂负载量较低，催化剂和滤料结合的机 械强度不够的问题，对滤料进行表面处理，处理后滤料的结构和性能不会改变很大，而催化 剂负载量、催化剂与滤料结合的机械强度都有所提高，有益效果显著。
【具体实施方式】
[0015]本发明提供了一种负载低溫脱硝催化剂的改性功能滤料，包括脱硝催化剂W及负 载脱硝催化剂的滤料，所述脱硝催化剂为可溶性过渡盐自身发生氧化还原反应或般烧生成 的过渡金属氧化物，其中可溶性过渡盐为Mn盐、Ce盐、La盐、Nd盐、Pr盐、Fe盐、Cu盐、Co盐或 Ni盐中的一种或几种，例如可W分别采用乙酸儘、硝酸姉、碳酸铜、氯化错、硫酸钦或硝酸 钦、硫酸铁或硝酸铁、硫酸铜、草酸钻或碳酸钻、氨氧化儀。该技术方案通过在表面改性针刺 拉滤料上负载低溫SCR脱硝催化剂，使之兼具除尘和脱硝的功能，其中脱硝催化剂采用可溶 性过渡盐自身发生氧化还原反应或般烧生成的过渡金属氧化物，由于过渡金属氧化物不饱 和性导致大量的悬键和不饱和键，使得过渡金属氧化物颗粒具有很高的表面活性，且该表 面活性随着颗粒粒径的减小逐渐增大，从而增加了脱硝反应中与烟气的接触面，提高催化 性能。
[0016]进一步的，所述过渡金属氧化物为纳米级颗粒，由于纳米级颗粒具有比表面积大、 表面反应活性高、催化效率高、吸附能力强等优点，例如渗有稀±元素(Ce、La、Nd、Pr)氧化 物的化0,其催化性明显增强。
[0017]进一步的，所述负载脱硝催化剂的滤料为聚四氣乙締纤维滤料、聚苯硫酸纤维滤 料、聚酷亚胺纤维滤料中的一种或几种，使用运=种纤维制成的复合针刺拉滤料，是目前燃 煤电厂袋式除尘的首选滤料。
[0018]本发明还提供了一种负载低溫脱硝催化剂的改性功能滤料的制备方法，包括如下 步骤:步骤一，改性功能滤料的制备;步骤二，浸溃液的制备;步骤=，滤料的浸溃、干燥； 所述步骤一中，剪取一定质量圆饼状滤料，完全浸没到有浓硝酸和浓硫酸组成的混酸 中，浓硝酸和浓硫酸组成的混酸体积比为V(HN03) :V(出S〇4)=l: 1~6,超声处理后取出滤料， 超声频率为IOkHz~100曲Z，超声处理时间为化~12h，用去离子水清洗至PH呈中性，干燥后 得到改性功能滤料； 所述步骤二中，将可溶性过渡金属盐溶于乙醇溶剂中，揽拌至全部溶解，配成浸溃液， 该步骤中，步骤一中的改性功能滤料和可溶性过渡金属盐的质量比为I:O.OI~0.3，此时催 化剂负载量适中，包覆在针刺拉纤维滤料外表面，不会对滤料透气性产生影响； 所述步骤=中，将步骤一的滤料充分浸入步骤二的浸溃液中，然后取出并进行干燥赔 烧，制得负载低溫脱硝催化剂的改性功能滤料，该步骤中，干燥赔烧分为S个环节:水浴赔