CN106512549B - 一种烟气过滤用发泡材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烟气过滤用发泡材料及其制备方法和应用，该发泡材料，由以下按照重量份的原料组成：火山岩38‑46份、乙二胺四乙酸铁钠1‑5份、环氧胶11‑19份、白云石15‑23份、碳酸钠3‑9份、二羟甲基丙酸5‑12份。本发明以火山岩为主要原料，通过二羟甲基丙酸处理后再与其它原料混合处理后制得的发泡材料具有较好的柔软性、疏水性、硬挺感和尺寸稳定性。改善滤料的内在质量，提高滤料的使用性能，过滤精度高、排放浓度低。增强了产品的市场竞争力，提高效益。同时发泡材料的除尘率达到99.9％以上，对直径在0.5‑10μm的高温烟尘将具有良好的过滤效果，扩大应用领域，增加产品品种。

Description

一种烟气过滤用发泡材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及粉尘技术领域，具体是一种烟气过滤用发泡材料及其制备方法和应用。
背景技术
烟气过滤材料包括聚苯硫醚纤维、P84纤维、涤纶纤维、亚克力纤维、丙纶纤维等，为了提高滤料的除尘率、耐磨性、耐高温性，需要对织成织物或针刺毡等进行后整理，后整理过程为先将织成织物或针刺毡涂覆上涂层液，再烘干，在织成织物或针刺毡表面形成一层有机膜。发泡涂层就是在浓度较高的整理工作液中加入发泡剂(一般为表面活性剂)再利用发泡设备使其与空气混合。形成一定质量的泡沫，然后通过泡沫施加器把泡沫均匀施加到织物表面的一种加工工艺。在织物的表面涂覆泡沫胶层，利用该涂膜层提高过滤精度等性能。现有的技术中制备工艺复杂，处理效果差，还有的是采用很多原料复配才能发挥功效，成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种烟气过滤用发泡材料及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种烟气过滤用发泡材料，由以下按照重量份的原料组成：火山岩38-46份、乙二胺四乙酸铁钠1-5份、环氧胶11-19份、白云石15-23份、碳酸钠3-9份、二羟甲基丙酸5-12份。
作为本发明进一步的方案：所述烟气过滤用发泡材料，由以下按照重量份的原料组成：火山岩40-44份、乙二胺四乙酸铁钠2-4份、环氧胶13-17份、白云石17-21份、碳酸钠5-7份、二羟甲基丙酸7-10份。
作为本发明进一步的方案：所述烟气过滤用发泡材料，由以下按照重量份的原料组成：火山岩42份、乙二胺四乙酸铁钠3份、环氧胶15份、白云石19份、碳酸钠6份、二羟甲基丙酸8份。
本发明另一目的是提供一种烟气过滤用发泡材料的制备方法，由以下步骤组成：
1)将乙二胺四乙酸铁钠与其质量12.8倍的去离子水混合，制得乙二胺四乙酸铁钠溶液；将二羟甲基丙酸与其质量8.5倍的去离子水混合，制得二羟甲基丙酸溶液；
2)将火山岩粉碎、过120目筛，加入二羟甲基丙酸溶液，置入反应釜中并在92℃的温度下搅拌处理1.3h，制得混合物A；
3)将环氧胶、白云石、碳酸钠混合研磨、过100目筛，与乙二胺四乙酸铁钠溶液混合，在67℃的温度下密封搅拌处理40-45min，制得混合物B；
4)将混合物A与混合物B混合，加热至86℃并在该温度下超声处理48min，超声功率为900W，然后在110℃搅拌处理3h，然后再180℃的温度下、700r/min的转速下搅拌50min，在降至室温即得发泡材料。
本发明另一目的是提供所述发泡材料在粉尘处理中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明以火山岩为主要原料，通过二羟甲基丙酸处理后再与其它原料混合处理后制得的发泡材料具有较好的柔软性、疏水性、硬挺感和尺寸稳定性。改善滤料的内在质量，提高滤料的使用性能，过滤精度高、排放浓度低。增强了产品的市场竞争力，提高效益。同时发泡材料的除尘率达到99.9％以上，对直径在0.5-10μm的高温烟尘将具有良好的过滤效果，扩大应用领域，增加产品品种。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种烟气过滤用发泡材料，由以下按照重量份的原料组成：火山岩38份、乙二胺四乙酸铁钠1份、环氧胶11份、白云石15份、碳酸钠3份、二羟甲基丙酸5份。
将乙二胺四乙酸铁钠与其质量12.8倍的去离子水混合，制得乙二胺四乙酸铁钠溶液；将二羟甲基丙酸与其质量8.5倍的去离子水混合，制得二羟甲基丙酸溶液。将火山岩粉碎、过120目筛，加入二羟甲基丙酸溶液，置入反应釜中并在92℃的温度下搅拌处理1.3h，制得混合物A。将环氧胶、白云石、碳酸钠混合研磨、过100目筛，与乙二胺四乙酸铁钠溶液混合，在67℃的温度下密封搅拌处理40min，制得混合物B。将混合物A与混合物B混合，加热至86℃并在该温度下超声处理48min，超声功率为900W，然后在110℃搅拌处理3h，然后再180℃的温度下、700r/min的转速下搅拌50min，在降至室温即得发泡材料。
实施例2
本发明实施例中，一种烟气过滤用发泡材料，由以下按照重量份的原料组成：火山岩46份、乙二胺四乙酸铁钠5份、环氧胶19份、白云石23份、碳酸钠9份、二羟甲基丙酸12份。
将乙二胺四乙酸铁钠与其质量12.8倍的去离子水混合，制得乙二胺四乙酸铁钠溶液；将二羟甲基丙酸与其质量8.5倍的去离子水混合，制得二羟甲基丙酸溶液。将火山岩粉碎、过120目筛，加入二羟甲基丙酸溶液，置入反应釜中并在92℃的温度下搅拌处理1.3h，制得混合物A。将环氧胶、白云石、碳酸钠混合研磨、过100目筛，与乙二胺四乙酸铁钠溶液混合，在67℃的温度下密封搅拌处理45min，制得混合物B。将混合物A与混合物B混合，加热至86℃并在该温度下超声处理48min，超声功率为900W，然后在110℃搅拌处理3h，然后再180℃的温度下、700r/min的转速下搅拌50min，在降至室温即得发泡材料。
实施例3
本发明实施例中，一种烟气过滤用发泡材料，由以下按照重量份的原料组成：火山岩40份、乙二胺四乙酸铁钠2份、环氧胶13份、白云石17份、碳酸钠5份、二羟甲基丙酸7份。
将乙二胺四乙酸铁钠与其质量12.8倍的去离子水混合，制得乙二胺四乙酸铁钠溶液；将二羟甲基丙酸与其质量8.5倍的去离子水混合，制得二羟甲基丙酸溶液。将火山岩粉碎、过120目筛，加入二羟甲基丙酸溶液，置入反应釜中并在92℃的温度下搅拌处理1.3h，制得混合物A。将环氧胶、白云石、碳酸钠混合研磨、过100目筛，与乙二胺四乙酸铁钠溶液混合，在67℃的温度下密封搅拌处理42min，制得混合物B。将混合物A与混合物B混合，加热至86℃并在该温度下超声处理48min，超声功率为900W，然后在110℃搅拌处理3h，然后再180℃的温度下、700r/min的转速下搅拌50min，在降至室温即得发泡材料。
实施例4
本发明实施例中，一种烟气过滤用发泡材料，由以下按照重量份的原料组成：火山岩44份、乙二胺四乙酸铁钠4份、环氧胶17份、白云石21份、碳酸钠7份、二羟甲基丙酸10份。
将乙二胺四乙酸铁钠与其质量12.8倍的去离子水混合，制得乙二胺四乙酸铁钠溶液；将二羟甲基丙酸与其质量8.5倍的去离子水混合，制得二羟甲基丙酸溶液。将火山岩粉碎、过120目筛，加入二羟甲基丙酸溶液，置入反应釜中并在92℃的温度下搅拌处理1.3h，制得混合物A。将环氧胶、白云石、碳酸钠混合研磨、过100目筛，与乙二胺四乙酸铁钠溶液混合，在67℃的温度下密封搅拌处理42min，制得混合物B。将混合物A与混合物B混合，加热至86℃并在该温度下超声处理48min，超声功率为900W，然后在110℃搅拌处理3h，然后再180℃的温度下、700r/min的转速下搅拌50min，在降至室温即得发泡材料。
实施例5
本发明实施例中，一种烟气过滤用发泡材料，由以下按照重量份的原料组成：火山岩42份、乙二胺四乙酸铁钠3份、环氧胶15份、白云石19份、碳酸钠6份、二羟甲基丙酸8份。
将乙二胺四乙酸铁钠与其质量12.8倍的去离子水混合，制得乙二胺四乙酸铁钠溶液；将二羟甲基丙酸与其质量8.5倍的去离子水混合，制得二羟甲基丙酸溶液。将火山岩粉碎、过120目筛，加入二羟甲基丙酸溶液，置入反应釜中并在92℃的温度下搅拌处理1.3h，制得混合物A。将环氧胶、白云石、碳酸钠混合研磨、过100目筛，与乙二胺四乙酸铁钠溶液混合，在67℃的温度下密封搅拌处理42min，制得混合物B。将混合物A与混合物B混合，加热至86℃并在该温度下超声处理48min，超声功率为900W，然后在110℃搅拌处理3h，然后再180℃的温度下、700r/min的转速下搅拌50min，在降至室温即得发泡材料。
对比例1
除不含有二羟甲基丙酸外，其原料含量及制备过程与实施例5一致。
对比例2
除不含有乙二胺四乙酸铁钠外，其原料含量及制备过程与实施例5一致。
对比例3
除不含有二羟甲基丙酸以及乙二胺四乙酸铁钠外，其原料含量及制备过程与实施例5一致。
实施例6
实施例1-5及对比例1-3的发泡材料的性能测试结果如表1。
实施例1-5发泡材料的除尘率实验中可以看出，发泡材料的除尘率都大于99.5％，与化学发泡法制备发泡材料相比，除尘率有了提高，达到了很好的效果，产品的总体性能得到了提高。
实施例1-5发泡材料的粉尘剥离率被控制在了74％以上，与化学发泡法制备发泡材料相比，粉尘剥离率得到了提高，对未来的清灰作业提供了更加有力的条件，在达到增加滤料使用寿命的作用。
实施例1-5发泡材料的透气量中可以看出，发泡材料的透气量被控制在了10m3/(m2·min)以下，与化学发泡法制备发泡材料相比，透气量相对稳定，在这个范围内，对设备的阻力相对比较低，从而设备的能耗比较低，增加了袋式除尘设备及配件的使用寿命。
疏水性能影响着滤料的过滤性能。经测试物理发泡法制备的发泡材料的疏水性介于3-5之间，表明当织物表面经发泡材料整理后取得了非常好的疏水性。
表1
GB/T6719-2009国家标准要求：静态除尘率≥99.5％；动态除尘率≥99.9％。实施例中检测值都高于国家标准。GB/T6719-2009国家标准要求：滤料透气率偏差±20％，国标范围值8.39-12.59，实际最低9.1，最高9.3，实施例中检测值都高于国家标准。GB/T4745-1997国家标准要求：最高标准为5级。超过或接近与使用防水剂处理的过滤材料产品。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种烟气过滤用发泡材料，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：火山岩38-46份、乙二胺四乙酸铁钠1-5份、环氧胶11-19份、白云石15-23份、碳酸钠3-9份、二羟甲基丙酸5-12份；
其制备方法，由以下步骤组成：
1）将乙二胺四乙酸铁钠与其质量12.8倍的去离子水混合，制得乙二胺四乙酸铁钠溶液；将二羟甲基丙酸与其质量8.5倍的去离子水混合，制得二羟甲基丙酸溶液；
2）将火山岩粉碎、过120目筛，加入二羟甲基丙酸溶液，置入反应釜中并在92℃的温度下搅拌处理1.3h，制得混合物A；
3）将环氧胶、白云石、碳酸钠混合研磨、过100目筛，与乙二胺四乙酸铁钠溶液混合，在67℃的温度下密封搅拌处理40-45min，制得混合物B；
4）将混合物A与混合物B混合，加热至86℃并在该温度下超声处理48min，超声功率为900W，然后在110℃搅拌处理3h，然后再180℃的温度下、700r/min的转速下搅拌50min，在降至室温即得发泡材料。
2.根据权利要求1所述的烟气过滤用发泡材料，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：火山岩40-44份、乙二胺四乙酸铁钠2-4份、环氧胶13-17份、白云石17-21份、碳酸钠5-7份、二羟甲基丙酸7-10份。
3.根据权利要求1所述的烟气过滤用发泡材料，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：火山岩42份、乙二胺四乙酸铁钠3份、环氧胶15份、白云石19份、碳酸钠6份、二羟甲基丙酸8份。
4.如权利要求1-3任一所述的发泡材料在粉尘处理中的应用。
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