CN107694338A - 一种负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的木质素改性滤料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种负载双层结构脱硝抗硫催化剂的木质素改性滤料及其制备方法。先用木质素对PPS滤料进行改性，木质素是三种苯丙烷单元通过醚键和碳碳键相互连接形成，具有三维网状结构，通过苯环共轭作用可以牢牢吸附在PPS滤料表面。由于木质素分子结构中存在醇羟基、酚羟基、碳基共扼双键等多种活性基团，滤料表面活性得到大幅提高；再将双层核壳结构脱硝抗硫催化剂通过木质素的静电吸附作用负载在改性滤料表面，得到双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的木质素改性复合滤料。经过测试，复合滤料经过木质素的改性不仅具有较高的脱硝活性，抗硫性能也十分优异。
Description
技术领域
本发明属于功能性复合滤料技术领域，具体涉及到一种负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的功能滤料及其制备方法。
背景技术
氮氧化物（NOx）包括多种化合物，如一氧化氮、一氧化二氮、二氧化氮、三氧化二氮、四氧化二氮和五氧化二氮等。这几种气体混合物常称为硝烟。空气中的NOx对人类健康和生态环境均有严重的危害。NO是无色无味的气体，其与血红蛋白中的氧结合能力很强，会严重影响血液的输氧能力并刺激人的眼睛、呼吸器官等，严重时会诱发细胞癌变。排放到在大气中极易与氧气发生反应，生成NO2。故大气中NOx一般以NO2的形式存在。大气中的NO2与水分子作用生成硝酸，从而形成酸雨，酸雨的危害主要是造成环境酸化，破坏建筑物、文物古迹，严重危害到人类生活和身体健康，所以氮氧化物危害巨大。
燃烧后处理烟气脱硝技术即烟气脱硝技术，或称烟气NOx进化技术，其中干法脱硝技术有以下优点：设备和操作工程简单、投资低和脱除NOx效率高；无废弃物处理，不易造成二次污染，因此成为国内外研究最多的净化处理NOx的技术。其中又以选择性催化还原(selective catalytic reduction, SCR) 技术最具工业应用前景。实践证明，SCR法反应温度适中，选择性好，脱硝率高 (大于90%)，所以现已成为控制NOx排放的国际主流技术。SCR反应起始于NH3在催化剂上的吸附，通入SO2产生的催化剂中毒一般是不可逆的，其毒化作用主要分为两个方面。首先是SO2与NH3在催化剂的作用下生成硫酸铵和硫酸氢铵等，这些硫酸铵盐类会堵塞催化剂的孔道以及覆盖催化剂表面的活性位，影响反应物在催化剂中的扩散与吸附，从而使催化剂活性降低。另一方面，SO2直接与活性中心作用，使活性中心金属原子硫酸化而失去催化活性。其中，第一种失活可通过水洗或高温处理来再生；第二种失活一般不可再生或再生效果差。
木质素是由四种醇单体（对香豆醇、松柏醇、5-羟基松柏醇、芥子醇）形成的一种复杂酚类聚合物，主要有3种基本结构单元，对羟苯基结构、紫丁香基结构和创愈木基结构，是一种可再生资源，存在量较大，在多个领域都有其用途。木质素分子结构中的醇羟基、酚羟基、碳基共扼双键等活性基团，可以发生氧化、磺化、缩聚和接枝共聚等多种化学反应。其中，又以氧化、酞化、磺化、缩聚和接枝共聚等反应性能在研究木质素的应用中显示着尤为重要的作用，同时也是扩大其应用的重要途径。在此过程中，磺化反应又是木质素应用的基础和前提，到目前为止，木质素的应用大都以木质素磺酸盐的形式加以利用。本发明创新性的将木质素运用到滤料改性方面并取得很好的效果。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的木质素改性滤料及其制备方法。本发明的改性滤料催化剂不易脱落，脱硝率高，抗硫性能好。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的木质素改性滤料：先用木质素对PPS滤料进行改性，木质素是三种苯丙烷单元通过醚键和碳碳键相互连接形成，具有三维网状结构，通过苯环共轭作用可以牢牢吸附在PPS滤料表面；再加入双层核壳结构脱硝抗硫催化剂，催化剂通过木质素的静电吸附作用负载在改性滤料表面，得到双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的木质素改性复合滤料。
所述的木质素的分子量为10000-30000。
所述的聚苯硫醚滤料是以聚苯硫醚纤维为原料，经开松、复合混料、梳理、铺网、针刺、热定型和烧毛压光制备而成，平均孔径为37μm。
所述的双层核壳结构脱硝抗硫催化剂，其内层为Mn-Ce-OX，外层为VOX。
一种制备负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的木质素改性滤料的方法，具体步骤为：
（1）双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的制备：以苯乙烯单体制备聚苯乙烯微球，称取一定量聚苯乙烯微球用蒸馏水稀释并超声成均一体系；紧接着称取一定量十二烷基硫酸钠加入上述体系，超声0.5h；再加入硝酸铈，超声吸附0.5h；最后配置高锰酸钾溶液，缓慢加入到上述溶液，水浴反应2h，离心干燥；然后将产物加入溶有偏钒酸铵的氨水中，搅拌溶解，持续搅拌并加热至50-100℃，直至水蒸干，将催化剂通过煅烧去除球聚苯乙烯，得到双层核壳结构脱硝抗硫催化剂；
（2）复合滤料的制备：称取0.5g木质素加入50mL去离子水中，搅拌溶解，将PPS滤料置入溶液中，超声吸附2h；然后往溶液中加入步骤（1）制得的双层核壳结构脱硝抗硫催化剂，超声吸附2h，将滤料取出干燥，得到负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的木质素改性滤料。
步骤（2）中PPS滤料与木质素的质量比为：1.2:1。
步骤（2）中PPS滤料与KMnO4的质量比为4:1。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
（1）木质素是三种苯丙烷单元通过醚键和碳碳键相互连接形成，具有的三维网状结构通过苯环共轭作用可以牢固地吸附在PPS滤料表面，增强了滤料的韧性以及使用寿命，滤料的过滤精度也得到提高；与常见的表面活性剂十二烷基硫酸钠相比，木质素所带有的大量活性基团一方面促进了催化剂在滤料表面的负载，另一方面促进了与催化剂相互作用，促进了催化剂脱硝活性；
（2）双层核壳结构脱硝抗硫催化剂中外层VOX在低温条件下脱硝活性不高，具有一定的抗硫性能，正是因为其惰性第一时间阻碍了SO2与内层高活性组分Mn-Ce-OX的接触，防止生成的硫酸铵盐堵塞催化剂的活性位点进而使Mn-Ce-OX失活；
（3）本发明提供了一种新的催化剂与滤料结合方式，催化剂不易脱落，反应合成方法和操作都很简单，反应容器普遍使用简单，并且合成物质对环境没有污染，复合滤料脱硝率高，抗硫性能好。
附图说明
图1 催化剂活性测试中，自制管式SCR反应器装置图。图中，1为汽源；2为减压阀；3为质量流量计；4为混合器；5为空气预热器；6为催化床；7为滤料；8为烟气分析仪；
图2为催化剂电镜照片；
图3为PPS滤料和复合滤料电镜照片；
图4为木质素改性和十二烷基硫酸钠改性的复合滤料结合强度测试图；
图5为木质素改性和十二烷基硫酸钠改性的复合滤料脱硝活性测试图。
具体实施方式
以下是本发明的几个具体实施例，进一步说明本发明，但是本发明不仅限于此。
下列实施例中的PPS针刺毡滤料按以下方法制备得到：以聚苯硫醚纤维为原料，经开松、复合混料、梳理、铺网、针刺、热定型和烧毛压光制备得到针刺毡滤料。
实施例 1
一种制备负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的木质素改性滤料的方法，具体步骤为：
1）双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的制备：称取0. 5g干燥的聚苯乙烯微球，用50mL蒸馏水稀释并超声1h成均一体系，称取0.0136g十二烷基硫酸钠加入上述体系，超声1h，称取0.412g硝酸铈加入上述溶液，超声吸附1h。称取0.15g高锰酸钾溶于50ml去离子水中，缓慢加入到上面溶液。80摄氏度水浴3h，离心干燥得到核壳结构Mn-Ce-OX催化剂。称取0.2g水合偏钒酸铵，溶于4mL 25-28%氨水中，再加入40mL蒸馏水，搅拌溶解。将干燥的0.3g核壳结构Mn-Ce-OX催化剂加入适量蒸馏水超声分散成均一体系，加入上述溶液，持续搅拌并加热至50-100℃，直至水蒸干；将上述干燥后的产物400℃煅烧两小时，得到双层核壳结构脱硝抗硫催化剂；
2）负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的功能滤料的制备：
（1）将0.1g木质素加入到50mL去离子水中搅拌溶解，配成木质素溶液；将0.6g聚苯硫醚滤料加入到所得木质素溶液中，超声处理2h，使木质素通过π-π共轭作用机制充分包覆于滤料纤维表面；
（2）将0.2g上述已制备好的中空结构脱硝抗硫催化剂加入到放有乙醇的小烧杯中超声溶解，配成悬浮液；
（3）将步（1）骤预处理所得的滤料取出放入到步骤（2）所得悬浮液中，超声吸附2h；
（4）反应结束后取出聚苯硫醚滤料，用去离子水和乙醇将其表面清洗干净，干燥8h，即制得负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的功能滤料，该复合滤料上催化剂的负载量为48g/m2。
脱硝效率测试条件：[NO]=[NH3]= 440 ppm，[O2]= 5%，N2 为平衡气，空速为 WHSV= 6.73×105 ml·gcat -1·h-1，80-180℃的脱硝效率达到57~100%，180℃时通入SO2，间隔30min测试，最后脱硝率基本稳定于44%，而十二烷基硫酸钠改性的复合滤料（将十二烷基硫酸钠替换为木质素，其余制备条件都相同）脱硝率基本稳定于40%。
实施例2
一种制备负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的木质素改性滤料的方法，具体步骤为：
1）双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的制备与实施例1相同。
2）负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的功能滤料的制备：
（1）将0.1g木质素加入到50mL去离子水中搅拌溶解，配成木质素溶液；将0.6g聚苯硫醚滤料加入到所得木质素溶液中，超声处理2h，使木质素通过π-π共轭作用机制充分包覆于滤料纤维表面；
（2）将0.2g上述已制备好的中空结构脱硝抗硫催化剂加入到放有乙醇的小烧杯中超声溶解，配成悬浮液；
（3）将步（1）骤预处理所得的滤料取出放入到步骤（2）所得悬浮液中，超声吸附4h；
（4）反应结束后取出聚苯硫醚滤料，用去离子水和乙醇将其表面清洗干净，干燥8h，即制得负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的功能滤料，该复合滤料上催化剂的负载量为50g/m2。
脱硝效率测试条件：[NO]=[NH3]= 440 ppm, [O2]= 5%, N2 为平衡气, 空速为WHSV = 6.73×105 ml·gcat -1·h-1，80-180℃的脱硝效率达到57~100%；180℃时通入SO2，间隔30min测试，最后脱硝率基本稳定于48%，而十二烷基硫酸钠改性的复合滤料（将十二烷基硫酸钠替换为木质素，其余制备条件都相同）脱硝率基本稳定于45%。
实施例3
一种制备负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的木质素改性滤料的方法，具体步骤为：
1）双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的制备与实施例1相同。
2）负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的功能滤料的制备：
（1）将0.1g木质素加入到50mL去离子水中搅拌溶解，配成木质素溶液；将0.6g聚苯硫醚滤料加入到所得木质素溶液中，超声处理2h，使木质素通过π-π共轭作用机制充分包覆于滤料纤维表面；
（2）将0.2g上述已制备好的中空结构脱硝抗硫催化剂加入到放有乙醇的小烧杯中超声溶解，配成悬浮液；
（3）将步（1）骤预处理所得的滤料取出放入到步骤（2）所得悬浮液中，超声吸附6h；
（4）反应结束后取出聚苯硫醚滤料，用去离子水和乙醇将其表面清洗干净，干燥8h，即制得负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的功能滤料，该复合滤料上催化剂的负载量为54g/m2。
脱硝效率测试条件：[NO]=[NH3]= 440 ppm, [O2]= 5%, N2 为平衡气, 空速为WHSV = 6.73×105 ml·gcat -1·h-1，80-180℃的脱硝效率达到57~100%；180℃时通入SO2，间隔30min测试，最后脱硝率基本稳定于56%，而十二烷基硫酸钠改性的复合滤料（将十二烷基硫酸钠替换为木质素，其余制备条件都相同）脱硝率基本稳定于52%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (7)
1.一种负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的木质素改性滤料，其特征在于：先用木质素对PPS滤料进行改性，然后将双层核壳结构脱硝抗硫催化剂通过木质素的静电吸附作用负载在改性滤料表面，得到双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的木质素改性复合滤料。
2.根据权利要求1所述的负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的木质素改性滤料，其特征在于：所述的木质素的分子量为10000-30000。
3.根据权利要求1所述的负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的木质素改性滤料，其特征在于：所述的PPS滤料是以聚苯硫醚纤维为原料，经开松、复合混料、梳理、铺网、针刺、热定型和烧毛压光制备而成，平均孔径为37μm。
4.根据权利要求1所述的负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的木质素改性滤料，其特征在于：所述的双层核壳结构脱硝抗硫催化剂其内层为Mn-Ce-OX，外层为VOX。
5.一种制备如权利要求1-4任一项所述的负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的木质素改性滤料的方法，其特征在于：具体步骤为：
（1）双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的制备：以苯乙烯单体制备聚苯乙烯微球，称取一定量聚苯乙烯微球用蒸馏水稀释并超声成均一体系；紧接着称取一定量十二烷基硫酸钠加入上述体系，超声0.5h；再加入硝酸铈，超声吸附0.5h；最后配置高锰酸钾溶液，缓慢加入到上述溶液，水浴反应2h，离心干燥；然后将产物加入溶有偏钒酸铵的氨水中，搅拌溶解，持续搅拌并加热至50-100℃，直至水蒸干，将催化剂通过煅烧去除球聚苯乙烯，得到双层核壳结构脱硝抗硫催化剂；
（2）复合滤料的制备：称取0.5g木质素加入50mL去离子水中，搅拌溶解，将PPS滤料置入溶液中，超声吸附2h；然后往溶液中加入步骤（1）制得的双层核壳结构脱硝抗硫催化剂，超声吸附2h，将滤料取出干燥，得到负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的木质素改性滤料。
6.根据权利要求5所述的制备负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的木质素改性滤料的方法，其特征在于：步骤（2）中PPS滤料与木质素的质量比为：1.2:1。
7.根据权利要求5所述的制备负载双层核壳结构脱硝抗硫催化剂的木质素改性滤料的方法，其特征在于：步骤（2）中PPS滤料与KMnO4的质量比为4:1。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111359673A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-07-03 | 安徽元琛环保科技股份有限公司 | MnO2/PPS复合材料及其制备方法、应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104788972A (zh) * | 2015-04-08 | 2015-07-22 | 北京建筑大学 | 一种抑尘减霾沥青及其制备方法 |
| CN106512552A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-03-22 | 福州大学 | 原位负载三元脱硝抗硫催化剂的复合滤料及其制备方法 |
| CN106731226A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-05-31 | 福州大学 | 一步原位合成法制备二元脱硝抗硫催化剂负载滤料的方法 |
| CN107159182A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-09-15 | 中盐金坛盐化有限责任公司 | 一种中空微球scr脱硝催化剂的制备方法 |
| CN107252693A (zh) * | 2017-07-16 | 2017-10-17 | 常州大学 | 一种V2O5包覆MnO2‑γ‑Fe2O3/凹凸棒粘土低温脱硝催化剂及其制备方法 |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104788972A (zh) * | 2015-04-08 | 2015-07-22 | 北京建筑大学 | 一种抑尘减霾沥青及其制备方法 |
| CN106731226A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-05-31 | 福州大学 | 一步原位合成法制备二元脱硝抗硫催化剂负载滤料的方法 |
| CN106512552A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-03-22 | 福州大学 | 原位负载三元脱硝抗硫催化剂的复合滤料及其制备方法 |
| CN107159182A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-09-15 | 中盐金坛盐化有限责任公司 | 一种中空微球scr脱硝催化剂的制备方法 |
| CN107252693A (zh) * | 2017-07-16 | 2017-10-17 | 常州大学 | 一种V2O5包覆MnO2‑γ‑Fe2O3/凹凸棒粘土低温脱硝催化剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 张璧光: "《木材科学与技术研究进展》", 31 January 2004, 中国环境科学出版社 * |
| 沈青: "《分子酸碱化学》", 31 March 2012, 上海科学技术文献出版社 * |
| 蒋开喜: "《加压湿法冶金》", 31 January 2016, 冶金工业出版社 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111359673A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-07-03 | 安徽元琛环保科技股份有限公司 | MnO2/PPS复合材料及其制备方法、应用 |
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