CN108452589A - 一种三明治式载体滤布 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种三明治式载体滤布，包括载体滤布本体，所述载体滤布本体由外至内依次包括第一支撑层、第一功能层、第二功能层和第二支撑层，所述第一支撑层和第一功能层之间、所述第一功能层和第二功能层之间、所述第二功能层和第二支撑层之间均设置有阻粉层，本发明通过将多个附有不同载体催化剂的功能层进行叠加压合成为一体式的滤布结构，由于各个功能层所附着的催化载体不同，使本发明的滤布结构实现了同时进行除尘、脱硫、脱硝等工序，极大的提高了滤布的使用效率和处理烟气的效率，通过此滤布结构制备的滤袋以及除尘设备，能够将除尘、脱硫、脱硝等处理技术集成于除尘设备中，极大的降低了烟气处理生产线中的设备安装成本。

Description

一种三明治式载体滤布
技术领域
本发明属于大气污染防治技术领域，尤其是涉及一种三明治式载体滤布。
背景技术
当前我国正处于高速发展阶段，能源需求量巨大，对电力、供暖等的需求更是有增无减，并且我国主要以煤炭为主体的能源结构，但是，煤炭燃烧会产生大量的污染物，包括粉尘、硫氧化物和氮氧化物等，因此，需要对煤炭燃烧后的气体进行除尘、脱硫、脱硝等处理后才能进行排放，目前，对烟气处理大部分采用布袋除尘技术，随着布袋除尘技术的飞跃发展，人们对滤袋的质量要求越来越高，从而对滤布的质量提出了更高的要求，现有技术中的滤布结构功能单一，每个滤袋的滤布只能实现一种功能，因此在通过滤袋实现对烟气的除尘、脱硝、脱硫等过程中需要多个除尘器联合操作，导致设备安装成本高。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种同时能够实现多个功能、生产成本低的三明治式载体滤布。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种三明治式载体滤布，其特征在于：包括载体滤布本体，所述载体滤布本体由外至内依次包括第一支撑层、第一功能层、第二功能层和第二支撑层，所述第一支撑层和第一功能层之间、所述第一功能层和第二功能层之间、所述第二功能层和第二支撑层之间均设置有阻粉层。
进一步地，所述第一支撑层和第二支撑层的材质均为具有经纬向编织强度的纤维材料。
进一步地，所述第一支撑层和第二支撑层的材质包括聚丙烯纤维、聚四氟乙烯纤维、聚苯硫醚纤维或者涤纶纤维。
进一步地，所述第一功能层包括第一载体层和附着在所述第一载体层上的第一催化层，所述第一载体层的材质包括活性炭纤维、多孔玻璃纤维或纳米碳纤维，所述第一催化层为脱硫催化剂层或脱硝催化剂层。
进一步地，所述第二功能层包括第二载体层和附着在所述第二载体层上的第二催化层，所述第二载体层的材质包括活性炭纤维、多孔玻璃纤维或纳米碳纤维，所述第二催化层为脱硝催化层或脱氨气催化层。
进一步地，所述阻粉层与第二支撑层之间设置有第三功能层，所述第三功能层包括第三载体层和附着在所述第三载体层上的第三催化层，所述第三载体层的材质包括活性炭纤维、多孔玻璃纤维或纳米碳纤维，所述第三催化层为脱硫催化层、脱硝催化层、脱氨气催化层或脱挥发性有机化合物催化层。
进一步地，所述阻粉层的材质包括聚四氟乙烯纤维、聚苯硫醚纤维、聚丙烯纤维、涤纶或玻璃纤维。
与现有技术相比，本发明具有的优点和有益效果是：
1、本发明通过将多个附有不同载体催化剂的功能层进行叠加压合成为一体式的滤布结构，由于各个功能层所附着的催化载体不同，使本发明的滤布结构实现了同时进行除尘、脱硫、脱硝等工序，极大的提高了滤布的使用效率和处理烟气的效率，通过此滤布结构制备的滤袋以及除尘设备，能够将除尘、脱硫、脱硝等处理技术集成于除尘设备中，极大的降低了烟气处理生产线中的设备安装成本；
2、本发明在各个功能层的两侧均设置有阻粉层，通过阻粉层的设置，能够有效的防止过多的粉尘被附着在催化层和载体层表面，有效提高了整体过滤粉尘的精度和功能层处理烟气的效率，另外，阻粉层还能够起到防止催化层中的催化颗粒脱落，延长催化层的催化寿命。
附图说明
图1是本发明一种三明治式载体滤布的一种实施例的结构示意图。
图2是本发明一种三明治式载体滤布的另一种实施例的结构示意图。
图中：1-第一支撑层；2-第一功能层；3-第二功能层；4-第二支撑层；5-阻粉层；6-第三功能层；201-第一载体层；202-第一催化层；301-第二载体层；302-第二催化层；601-第三载体层；602-第三催化层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
如图1、图2所示，一种三明治式载体滤布，包括载体滤布本体，所述载体滤布本体由外至内依次包括第一支撑层1、第一功能层2、第二功能层3和第二支撑层4，所述第一支撑层1和第一功能层2之间、所述第一功能层2和第二功能层3之间、所述第二功能层3和第二支撑层4之间均设置有阻粉层5，本发明通过将多个附有不同载体催化剂的功能层进行叠加压合成为一体式的滤布结构，由于各个功能层所附着的催化载体不同，使本发明的滤布结构实现了同时进行除尘、脱硫、脱硝等工序，极大的提高了滤布的使用效率和处理烟气的效率，通过此滤布结构制备的滤袋以及除尘设备，能够将除尘、脱硫、脱硝等处理技术集成于除尘设备中，极大的降低了烟气处理生产线中的设备安装成本，另外，本发明在各个功能层的两侧均设置有阻粉层，通过阻粉层的设置，能够有效的防止过多的粉尘被附着在催化层和载体层表面，有效提高了整体过滤粉尘的精度和功能层处理烟气的效率，另外，阻粉层还能够起到防止催化层中的催化颗粒脱落，延长催化层的催化寿命。
进一步地，所述第一支撑层1和第二支撑层4的材质均为具有经纬向编织强度的纤维材料，其中包括但不限于聚丙烯纤维、聚四氟乙烯纤维、聚苯硫醚纤维或涤纶纤维，优选的为聚丙烯纤维，在载体滤布的两侧均设置支撑层，能够有效的保证整个载体滤布的强度，采用聚丙烯纤维作为支撑层，是因为聚丙烯纤维是采用聚丙烯为原料，经过特殊工艺加工处理而成的单丝高强度复合纤维，具有很高的抗拉强度和熔点燃点，同时作为惰性纤维不会和酸碱产生反应，具有良好的抗酸碱能力，因此能够达到载体滤布对支撑层的要求。
进一步地，所述第一功能层2包括第一载体层201和附着在所述第一载体层201上的第一催化层202，所述第一载体层201的材质包括但不限于活性炭纤维、多孔玻璃纤维或纳米碳纤维，所述第一催化层202为脱硫催化剂层或脱硝催化剂层。
进一步地，所述第二功能层3包括第二载体层301和附着在所述第二载体层301上的第二催化层302，所述第二载体层301的材质包括活性炭纤维、多孔玻璃纤维或纳米碳纤维，所述第二催化层302为脱硝催化层或脱氨气催化层。
进一步地，所述阻粉层5与第二支撑层4之间设置有第三功能层6，所述第三功能层6包括第三载体层601和附着在所述第三载体层601的第三催化层602，所述第三载体层601的材质包括活性炭纤维、多孔玻璃纤维或纳米碳纤维，所述第三催化层602为脱硫催化层、脱硝催化层、脱氨气催化层或脱挥发性有机化合物催化层。
通过上述第一功能层2、第二功能层3和第三功能层6之间不同组合，能够实现多种具有不同催化功能的载体滤布，其中第一载体层201、第二载体层301和第三载体层601的材质采用活性炭纤维、多孔玻璃纤维或纳米碳纤维，因为(1)利用活性炭纤维作为载体，其具有微孔孔径小而均匀，结构简单，对于吸附小分子物质的吸附速率快，同时能够均匀接触与吸附等优点，并且在活性炭纤维层上设置催化层，能够实现小分子吸附的同时，能够实现脱硫、脱硝等处理；(2)利用多孔玻璃纤维作为载体，是因为催化剂在附着到载体上时，载体需要具有较大的比表面积，因此，本发明中采用比表面积在15-115m2/g的多孔玻璃纤维，能够良好的将催化剂附着到多孔玻璃纤维上；(3)利用纳米碳纤维层作为载体，是因为1)其表面性质不活泼，在强酸或强碱环境下可以稳定存在；2)具有特殊的纤维结构，其孔隙率以及表面化学性质可控，杂质少；3)具有良好的比表面积，活性金属可以充分分散并稳定存在其表面上，并且其孔隙结构一般为中孔或大孔，可以消除因大量微孔存在而引起的扩散问题。
本发明中附着在功能层上的脱硝催化层可以为Mn基复合过渡金属氧化物催化剂、V2O5(WO3、MO3)/TiO2催化剂、Er掺杂CeO2(ZrO2)/TiO2催化剂或者为Fe掺杂的Fe-Mn/TiO2等；所述的脱硫催化层可以为Mn-Zn复合氧化物负载Ni脱硫催化剂、V2O5/AC催化剂或者为PDS脱硫催化剂；所述的脱氨气催化层可以为Cu-Mn催化剂或者为MnOx-TiO2催化剂，用于对氨气的选择性催化氧化过程；所述的脱挥发性有机化合物催化层为CuO/CeO2/沸石催化剂或者为Pd-Pt-Ce/Al2O3催化剂。
对于不同要求的催化剂所用的负载方法不同，负载量也不同，因此选择一种适合的活性成分负载的方法在催化剂的制备过程中是十分重要的，本发明中根据实际需要将催化剂的活性成分分散负载于大比表面积载体上可以通过下列几种方法来进行：沉淀法、浸渍、吸附法、离子交换法、粉体烧结法、溶胶-凝胶法、偶联法、溅射法、化学气相沉积法，催化剂活性组分通过浸渍，溅射，喷涂等技术手段担载在载体层上，形成各个功能层。
进一步地，所述阻粉层5的材质包括但不限于聚四氟乙烯纤维、聚苯硫醚纤维、聚丙烯纤维、涤纶或玻璃纤维，由于聚四氟乙烯纤维、聚苯硫醚纤维、聚丙烯纤维、涤纶或玻璃纤维均具有憎水性，表面较光滑，能有有效阻止粉尘被附着在催化层和载体层表面，有效提高了整体过滤粉尘的精度和功能层处理烟气的效率。
本发明中，可根据待处理对象的需求，任意设置更多或更少的叠加层数，也可根据需求调整各功能层的功能组合顺序，也在本专利保护范围内，具体包括但不限于一下实施例。
实施例1
一种三明治式载体滤布，包括载体滤布本体，载体滤布本体由外至内依次包括第一支撑层、第一功能层、第二功能层和第二支撑层，第一支撑层和第一功能层之间、第一功能层和第二功能层之间、第二功能层和第二支撑层之间均设置有阻粉层，第一支撑层和第二支撑层为聚丙烯纤维层，第一功能层的第一载体层和第二功能层的第二载体层均为活性炭纤维层，第一催化层为Mn-Zn复合氧化物负载Ni脱硫催化剂，第二催化层为Mn基复合过渡金属氧化物催化剂，阻粉层为聚四氟乙烯纤维层，载体滤布本体的各个层通过压制工艺制备成一体式载体滤布，使其实现了同时脱硫和脱硝的双重烟气处理效果。
实施例2
一种三明治式载体滤布，包括载体滤布本体，载体滤布本体由外至内依次包括第一支撑层、第一功能层、第二功能层和第二支撑层，第一支撑层和第一功能层之间、第一功能层和第二功能层之间、第二功能层和第二支撑层之间均设置有阻粉层，第一支撑层和第二支撑层为聚丙烯纤维层，第一功能层的第一载体层和第二功能层的第二载体层均为纳米碳纤维层，第一催化层为Mn基复合过渡金属氧化物催化剂，第二催化层为MnOx-TiO2催化剂，阻粉层为聚四氟乙烯纤维层，载体滤布本体的各个层通过压制工艺制备成一体式载体滤布，使其实现了同时脱硝和脱氨气的双重烟气处理效果。
实施例3
一种三明治式载体滤布，包括载体滤布本体，载体滤布本体由外至内依次包括第一支撑层、第一功能层、第二功能层和第二支撑层，第一支撑层和第一功能层之间、第一功能层和第二功能层之间、第二功能层和第二支撑层之间均设置有阻粉层，阻粉层与第二支撑层之间设置有第三功能层，第一支撑层和第二支撑层为聚丙烯纤维层，第一功能层的第一载体层、第二功能层的第二载体层和第三功能层的第三载体层均为活性炭纤维层，第一催化层为V2O5/AC催化剂，第二催化层为V2O5(WO3、MO3)/TiO2催化剂，第三催化剂为Pd-Pt-Ce/Al2O3催化剂，阻粉层为聚苯硫醚纤维层，载体滤布本体的各个层通过压制工艺制备成一体式载体滤布，使其实现了同时脱硫、脱硝和脱挥发性有机化合物的三重烟气处理效果。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种三明治式载体滤布，其特征在于：包括载体滤布本体，所述载体滤布本体由外至内依次包括第一支撑层、第一功能层、第二功能层和第二支撑层，所述第一支撑层和第一功能层之间、所述第一功能层和第二功能层之间、所述第二功能层和第二支撑层之间均设置有阻粉层。
2.根据权利要求1所述的一种三明治式载体滤布，其特征在于：所述第一支撑层和第二支撑层的材质均为具有经纬向编织强度的纤维材料。
3.根据权利要求2所述的一种三明治式载体滤布，其特征在于：所述第一支撑层和第二支撑层的材质包括聚丙烯纤维、聚四氟乙烯纤维、聚苯硫醚纤维或者涤纶纤维。
4.根据权利要求1所述的一种三明治式载体滤布，其特征在于：所述第一功能层包括第一载体层和附着在所述第一载体层上的第一催化层，所述第一载体层的材质包括活性炭纤维、多孔玻璃纤维或纳米碳纤维，所述第一催化层为脱硫催化剂层或脱硝催化剂层。
5.根据权利要求1所述的一种三明治式载体滤布，其特征在于：所述第二功能层包括第二载体层和附着在所述第二载体层上的第二催化层，所述第二载体层的材质包括活性炭纤维、多孔玻璃纤维或纳米碳纤维，所述第二催化层为脱硝催化层或脱氨气催化层。
6.根据权利要求1所述的一种三明治式载体滤布，其特征在于：所述阻粉层与第二支撑层之间设置有第三功能层，所述第三功能层包括第三载体层和附着在所述第三载体层上的第三催化层，所述第三载体层的材质包括活性炭纤维、多孔玻璃纤维或纳米碳纤维，所述第三催化层为脱硫催化层、脱硝催化层、脱氨气催化层或脱挥发性有机化合物催化层。
7.根据权利要求1所述的一种三明治式载体滤布，其特征在于：所述阻粉层的材质包括聚四氟乙烯纤维、聚苯硫醚纤维、聚丙烯纤维、涤纶或玻璃纤维。
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