CN107213700A - 一种具有催化分解功能的ptfe高温滤袋及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有催化分解功能的PTFE高温滤袋及其制备方法，包括滤袋本体，滤袋本体为针刺毡，所述针刺毡为高温滤毡，高温滤毡包括由数束PTFE纤维交叉针刺编制形成，每束PTFE纤维表面上均还负载有TiO2纳米层，高温滤毡的迎尘面上覆有一层PTFE膜。本发明能有效的将“表面过滤”和“催化分解”结合在滤袋上，极大的降低了企业的运营成本。

Description

一种具有催化分解功能的PTFE高温滤袋及其制备方法
技术领域
本发明涉及高温空气过滤领域，主要针对垃圾焚烧、燃煤发电、金属冶炼等工业废气排放污染问题，更具体地说，涉及一种具有催化分解功能的PTFE高温滤袋及其制备方法。
背景技术
在我国经济快速发展的模式下，各种垃圾也应运而生，主要包括医用废弃物、城市生活垃圾和工业危废垃圾等。而在处理各种垃圾这个问题上，之前我国主要采取集中填埋的方法，这种方法处理成本低，但由于垃圾分类不清，将生活垃圾、医用及工业危废垃圾等都混合在一起，很容易造成重金属等有毒液体的泄露，以及大量细菌病毒的滋生，严重影响周围的水质与土质安全。
后来，国家相关政策的支持，使得垃圾焚烧这种处理技术得到发展，人们利用垃圾焚烧所产生的热能用以发电，从一定程度上来说有利于我国经济的发展，但是垃圾焚烧也不可避免的会引起环境的污染，主要表现在垃圾燃烧时，其产生废气的排放问题上。过去我们常常看到很多“白烟囱”的存在，后来随着过滤技术的发展，袋式除尘器的应用，以及不断开发新产品提高滤袋的过滤精度，“白烟囱”问题逐渐得到改善。
目前常用的袋式除尘器对于固体粉尘的过滤精度可达99.9％，然而对于一些有毒有害气体排放却成了漏网之鱼，在以悄无声息的方式危害着人们的健康。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种具有催化分解功能的PTFE高温滤袋及其制备方法，能有效的将“表面过滤”和“催化分解”结合在滤袋上，极大的降低了企业的运营成本。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一方面，一种具有催化分解功能的PTFE高温滤袋，包括滤袋本体，滤袋本体为针刺毡，所述针刺毡为高温滤毡，高温滤毡包括由数束PTFE纤维交叉针刺编制形成，每束PTFE纤维表面上均还负载有TiO2纳米层，高温滤毡的迎尘面上覆有一层PTFE膜。
所述的每束PTFE纤维的细度为1D～4D。
所述的每束PTFE纤维的长度为48mm、60mm或72mm。
所述的高温滤毡的面密度为800g/m2。
另一方面，一种具有催化分解功能的PTFE高温滤袋制备方法，包括以下步骤：
S1.采用膜裂生产法制作出每束PTFE长纤维；
S2.配制浸渍液；
S3.将膜裂好的每束PTFE长纤维均放入浸渍液中浸渍，数小时后，全部取出，自然烘干；
S4.将已烘干的PTFE长纤维放入马弗炉中进行高温煅烧；
S5.煅烧冷却后的PTFE长纤维表面上会负载一层TiO2纳米层，再将每束PTFE长纤维按要求切断成PTFE纤维；
S6.将PTFE纤维交叉针刺编制制成高温滤毡；
S7.在高温滤毡的表面上覆上一层PTFE膜；
S8.最后，按照要求将高温滤毡裁剪缝制成高温滤袋。
所述的步骤S1中，膜裂生产法为将PTFE分散树脂进行高温塑胚，压延成膜，先分裂成细度为100D～800D的长丝，再将长丝拉伸由多个高速旋转的切刀，膜裂成数束细度为1D～4D的PTFE长纤维。
所述的步骤S2中，浸渍液为钛酸四正丁酯、无水乙醇按照比例均匀混合后，再加入冰醋酸。
所述钛酸四正丁酯与无水乙醇之间混合的比例采用摩尔比。
所述浸渍液的PH值为6～7。
所述的步骤S4中，高温温度为400℃。
在上述的技术方案中，本发明所提供的一种具有催化分解功能的PTFE高温滤袋及其制备方法，还具有以下几点有益效果：
1.本发明实现了“一袋多功能”的目标，滤袋表面覆上的一层PTFE膜能对燃烧产生的固体烟尘颗粒进行表面过滤，并且PTFE膜的不粘性，有利于滤袋的脉冲清灰，而PTFE纤维表面上均还负载有TiO2纳米层，能将有毒有害气体深层催化分解为CO2、H2O、HCl等无害气体排放到空气中；
2.本发明操作更加方便，也能加强对纤维的控制，有利于后道梳理及针刺工序的进行；
3.本发明能够减少垃圾焚烧厂、钢铁厂等需要搭建脱硫脱硝反应塔的投资，无需对原有设备进行改造，在原有设备上就能直接使用。
附图说明
图1是本发明滤袋层状结构的示意图；
图2是本发明高温滤毡平面的放大示意图；
图3是本发明制备方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
请结合图1至图2所示，本发明所提供的一种具有催化分解功能的PTFE高温滤袋，包括滤袋本体1，滤袋本体1为针刺毡，上述为现有技术部分，在此就不再赘述。与现有技术不同的是，所述针刺毡为高温滤毡，高温滤毡是由数束PTFE纤维2交叉针刺编制形成面密度为800g/m2的高温滤毡，每束PTFE纤维2的细度为1D～4D，其每束表面上均还负载有一层TiO2纳米层，高温滤毡的迎尘面(即为内表面)上覆有一层PTFE膜3。
较佳的，所述的每束PTFE纤维2的长度为48mm、60mm或72mm，可以根据要求来进行调整，并编制成相应尺寸的高温滤毡。
较佳的，所述的高温滤毡迎尘面上的一层PTFE膜3具有防腐、耐高温的性能、化学稳定性和抗结露性，并且PTFE膜的不粘性，有利于滤袋的脉冲清灰，提高了本滤袋的使用寿命，而PTFE纤维2表面上负载有一层TiO2纳米层，能将有毒有害气体深层催化分解为CO2、H2O、HCl等无害气体排放到空气中。
请结合图3所示，本发明所提供的一种具有催化分解功能的PTFE高温滤袋制备方法，包括以下步骤：
S1.采用膜裂生产法制作出每束PTFE长纤维，将PTFE分散树脂进行高温塑胚，压延成膜，先分裂成细度为100D～800D的长丝，再将长丝拉伸由多个高速旋转的切刀，膜裂成数束细度为1D～4D的PTFE长纤维。
S2.配制浸渍液，将钛酸四正丁酯、无水乙醇按照摩尔比1:2均匀混合后，再加入冰醋酸，调至PH＝6～7左右，配成浸渍液；
S3.将膜裂好的每束PTFE长纤维均放入浸渍液中浸渍，5小时后，全部取出，自然烘干；
S4.将已烘干的PTFE长纤维放入马弗炉中进行高温煅烧10min；
S5.煅烧冷却后的PTFE长纤维表面上会负载一层TiO2纳米层，再将每束PTFE长纤维按要求切断成48mm、60mm或72mm的PTFE纤维；
S6.将PTFE纤维交叉针刺编制制成面密度为800g/m2的高温滤毡；
S7.在高温滤毡的表面上覆上一层PTFE膜；
S8.最后，按照要求将高温滤毡裁剪缝制成高温滤袋。
较佳的，所述的步骤S4中，高温温度为400℃，PTFE的熔点为327℃，分解点为415℃，而一般用水解法制备的TiO2的温度为400℃，所以选择400℃的煅烧温度，既不会分解PTFE纤维，又能够有效的使得TiO2纳米负载在PTFE纤维的表面，形成TiO2纳米层。
综上所述，本发明加强了对垃圾焚烧、燃煤发电、金属冶炼等工业废气排放有毒有害气体的控制，在滤袋上直接增加了对有毒有害气体催化分解的功能，无需在原来过滤设备的基础上做较大的改动，极大的降低了企业的运营费用。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (10)

1.一种具有催化分解功能的PTFE高温滤袋，包括滤袋本体，滤袋本体为针刺毡，其特征在于，所述针刺毡为高温滤毡，高温滤毡包括由数束PTFE纤维交叉针刺编制形成，每束PTFE纤维表面上均还负载有TiO2纳米层，高温滤毡的迎尘面上覆有一层PTFE膜。
2.如权利要求1所述的一种具有催化分解功能的PTFE高温滤袋，其特征在于，所述的每束PTFE纤维的细度为1D～4D。
3.如权利要求1所述的一种具有催化分解功能的PTFE高温滤袋，其特征在于，所述的每束PTFE纤维的长度为48mm、60mm或72mm。
4.如权利要求1所述的一种具有催化分解功能的PTFE高温滤袋，其特征在于，所述的高温滤毡的面密度为800g/m2。
5.一种具有催化分解功能的PTFE高温滤袋制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.采用膜裂生产法制作出每束PTFE长纤维；
S2.配制浸渍液；
S3.将膜裂好的每束PTFE长纤维均放入浸渍液中浸渍，数小时后，全部取出，自然烘干；
S4.将已烘干的PTFE长纤维放入马弗炉中进行高温煅烧；
S5.煅烧冷却后的PTFE长纤维表面上会负载一层TiO2纳米层，再将每束PTFE长纤维按要求切断成PTFE纤维；
S6.将PTFE纤维交叉针刺编制制成高温滤毡；
S7.在高温滤毡的表面上覆上一层PTFE膜；
S8.最后，按照要求将高温滤毡裁剪缝制成高温滤袋。
6.如权利要求5所述的一种具有催化分解功能的PTFE高温滤袋制备方法，其特征在于，所述的步骤S1中，膜裂生产法为将PTFE分散树脂进行高温塑胚，压延成膜，先分裂成细度为100D～800D的长丝，再将长丝拉伸由多个高速旋转的切刀，膜裂成数束细度为1D～4D的PTFE长纤维。
7.如权利要求5所述的一种具有催化分解功能的PTFE高温滤袋制备方法，其特征在于，所述的步骤S2中，浸渍液为钛酸四正丁酯、无水乙醇按照比例均匀混合后，再加入冰醋酸。
8.如权利要求7所述的一种具有催化分解功能的PTFE高温滤袋制备方法，其特征在于，所述钛酸四正丁酯与无水乙醇之间混合的比例采用摩尔比。
9.如权利要求7所述的一种具有催化分解功能的PTFE高温滤袋制备方法，其特征在于，所述浸渍液的PH值为6～7。
10.如权利要求5所述的一种具有催化分解功能的PTFE高温滤袋制备方法，其特征在于，所述的步骤S4中，高温温度为400℃。
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