CN107475817A - 一种活性炭负载催化剂除尘脱硝一体化纤维制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种活性炭负载催化剂除尘脱硝一体化纤维制备方法，该发明是将粘胶纤维或者聚丙烯腈纤维浸渍催化剂中，经过低温段氧化、氮气封口的高温炉中逐步升温碳化以及水蒸气活化后制成纤维材料，该制备的纤维材料具备除尘脱硝的功能，是一种除尘脱硝一体化的纤维制备。本发明产品具有优异的吸附性能，是一种高科技、高价值、高效益的高端环保产品。

Description

一种活性炭负载催化剂除尘脱硝一体化纤维制备方法
技术领域
本发明涉及纤维及其制造领域，尤其涉及一种基于活性炭纤维的低温脱硝工艺。
背景技术
活性炭纤维(Activated Carbon Fiber缩写为ACF)是在碳纤维技术和活性炭技术相结合的基础上，研发的一种由碳元素(C)组成的“纳米”级无机高分子材料。本产品具有优异的吸附性能，是一种高科技、高价值、高效益的高端环保产品。活性炭本身具有较高的化学稳定性和热稳定性，具有独特的空隙结构和表面化学特征。
活性炭纤维(ACF)的生产原料有粘胶纤维、聚丙烯腈纤维、酚醛纤维、沥青纤维、聚乙烯醇纤维及一些天然纤维如剑麻等，但工业上以前两种为主。聚丙烯腈纤维在氧化碳化过程中会产生剧毒的HCN，且氧化工艺不易控制，难以制成高比表面积的产品。我国的活性炭纤维生产主要使用粘胶纤维为原料，使用聚丙烯腈较少。
氮氧化物是主要的大气污染物之一，严重损害了人类的健康和生存环境。因此，积极研究开发烟气脱硝技术，是目前急需解决的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种活性炭负载催化剂除尘脱硝一体化纤维制备方法，此方法制备的纤维具有脱硝功能，是一种除尘脱硝一体化纤维。
为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：一种活性炭负载催化剂除尘脱硝一体化纤维制备方法，包括将粘胶纤维或者聚丙烯腈纤维浸渍催化剂中，经过低温段氧化、氮气封口的高温炉中逐步升温碳化以及水蒸气活化。
作为本发明优选方式之一，将无纺布毡先在轧机中浸渍一定浓度的催化剂，压辊轧干后在烘干机中120℃以下烘干。
作为本发明的优选方式之一，在一个逐级升温的氧化炉中，将无纺布毡用网带连续传送进入低温段氧化。无纺布毡为粘胶纤维时氧化温度为150～300℃；无纺布毡为聚丙烯腈纤维时氧化温度为200～400℃
作为本发明的优选方式之一，将氧化后的无纺布毡在氮气封口的高温炉中，逐步升温至200～400℃碳化。
作为本发明的优选方式之一，最后将碳化后的无纺布毡在800-1000℃进行水蒸气活化。
由于采用上述技术，本发明之一种活性炭负载催化剂除尘脱硝一体化纤维制备方法与现有技术相比，具有以下有益效果：其低温脱硝催化剂以活性炭为载体，来源广泛，制备工艺操作简单，能耗低；容易工程化实施等优点，具有良好的工程应用前景。
附图说明
图1是本发明活性炭负载催化剂除尘脱硝一体化纤维制备方法的主要工艺流程。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
具体实施步骤如下：
1.制备锰-铈催化剂：按照氧化锰10％，氧化铈10％，二氧化钛比例70％，其余为辅助成分来称取制备锰-铈催化剂；
2.取适量的粘胶纤维无纺布毡为原料。
3.将无纺布毡先在轧机中浸渍催化剂，压辊轧干后在烘干机中100℃烘干。
4.在一个逐级升温的氧化炉中，温度升为250℃，用网带连续传送烘干后的无纺布毡进入低温段氧化。
5.将氧化后的无纺布毡在氮气封口的高温炉中，逐步升温至300℃进行碳化。
6.最后将碳化后的无纺布毡在温度为900℃进行活化，制成纤维材料。
7.经过上述处理后得到的活性炭纤维毡，催化活性能达到85％；
实施例2
具体实施步骤如下：
1.制备锰-铈催化剂：按照氧化锰15％，氧化铈15％，二氧化钛比例60％，其余为辅助成分来称取制备锰-铈催化剂；
2.取适量的粘胶纤维无纺布毡为原料。
3.将无纺布毡先在轧机中浸渍催化剂，压辊轧干后在烘干机中120℃烘干。
4.在一个逐级升温的氧化炉中，温度升为150℃，用网带连续传送烘干后的无纺布毡进入低温段氧化。
5.将氧化后的无纺布毡在氮气封口的高温炉中，逐步升温至200℃进行碳化。
6.最后将碳化后的无纺布毡在温度为800℃进行活化，制成纤维材料。
7.经过上述处理后得到的活性炭纤维毡，催化活性能达到80％。
实施例3
具体实施步骤如下：
1.制备锰-铈催化剂：按照氧化锰12％，氧化铈13％，二氧化钛比例65％，其余为辅助成分来称取制备锰-铈催化剂；
2.取适量的粘胶纤维无纺布毡为原料。
3.将无纺布毡先在轧机中浸渍催化剂，压辊轧干后在烘干机中110℃烘干。
4.在一个逐级升温的氧化炉中，温度升为300℃，用网带连续传送烘干后的无纺布毡进入低温段氧化。
5.将氧化后的无纺布毡在氮气封口的高温炉中，逐步升温至400℃进行碳化。
6.最后将碳化后的无纺布毡在温度为1000℃进行活化，制成纤维材料。
7.经过上述处理后得到的活性炭纤维毡，催化活性能达到90％；
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种活性炭负载催化剂除尘脱硝一体化纤维制备方法，其特征在于：包括下述步骤：
步骤1：将无纺布毡先在轧机中浸渍锰-铈催化剂，压辊轧干后在烘干机中烘干；
步骤2：用网带连续传送烘干后的无纺布毡进入逐级升温的氧化炉中，进行低温段氧化；
步骤3：将氧化后的无纺布毡放入氮气封口的高温炉中，逐步升温碳化；
步骤4：将碳化后的无纺布毡放入活化炉中进行水蒸气活化。
2.根据权利要求1所述的一种活性炭负载催化剂除尘脱硝一体化纤维制备方法，其特征在于：步骤1中的催化剂各成分质量比为：氧化锰10-15％，氧化铈10-15％，二氧化钛比例6-70％，其余为辅助成分。
3.根据权利要求1所述的一种活性炭负载催化剂除尘脱硝一体化纤维制备方法，其特征在于：步骤1中烘干过程中烘干机中温度为80-120℃。
4.根据权利要求1所述的一种活性炭负载催化剂除尘脱硝一体化纤维制备方法，其特征在于：步骤1中，无纺布毡为粘胶纤维，此时，步骤2中氧化温度为150～300℃。
5.根据权利要求1所述的一种活性炭负载催化剂除尘脱硝一体化纤维制备方法，其特征在于：步骤1中，无纺布毡为聚丙烯腈纤维，此时，步骤2中氧化温度为200～400℃。
6.根据权利要求1所述的一种活性炭负载催化剂除尘脱硝一体化纤维制备方法，其特征在于：步骤3中碳化温度为200～400℃。
7.根据权利要求1所述的一种活性炭负载催化剂除尘脱硝一体化纤维制备方法，其特征在于：步骤4中活化温度为800～1000℃。
8.根据权利要求1至7任一项所述的一种活性炭负载催化剂除尘脱硝一体化纤维制备方法，其特征在于：该方法制备的活性炭负载催化剂除尘脱硝一体化纤维的应用：经过针刺法制备除尘脱硝一体化过滤材料。
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