CN109316825A - 一种具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,首先制备脱硝功能复合石墨整理液,然后将整理液对玻璃纤维滤料进行浸轧烘干后处理,在玻璃纤维表面形成一层具有脱除NOX催化功能、抗静电性能涂层,然后与聚四氟乙烯膨体薄膜进行高温热压覆,制成既具有脱除氮氧化物和抗静电功能的除尘覆膜滤料。本发明的抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料不仅可以避免静电作用导致的糊袋,也可以有效减排PM2.5等微细粉尘,实现烟尘的超低排放,更重要的是负载催化剂的滤料具有催化脱除烟气中的NOX且催化剂粉末与滤料结合牢固,不影响滤料的固有性能,且特别适宜于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及属于材料加工与功能滤料技术领域,具体涉及一种具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料的制备方法。
背景技术
玻璃纤维是一种性能优良的无机非金属材料,制成的过滤材料具有机械强度高、抗腐蚀性能好、拉伸强度高、尺寸稳定性好、耐热性优异、能在260-280℃条件下连续工作的优点,是中高温烟气除尘中应用最为广泛的滤料,主要应用于钢铁、水泥、垃圾焚烧、炭黑、冶金等行业。但是玻纤的曲绕性和耐磨性较差,玻纤之间互相摩擦容易产生静电,而且带电荷工业粉尘产生的静电容易将滤料击穿,进而限制了玻纤及其复合滤料的发展与应用。
中国发明专利CN104631093B利用等离子体技术预处理滤料表面,然后将碳纳米管、十二烷基苯磺酸钠、油酸、聚氧乙烯醇、硅烷偶联剂依次混合制备碳纳米管浆液,涂覆在滤料表面起到抗静电的作用,该方法步骤繁多,工艺复杂,制作成本高。
大气中的氮氧化物(NOX)是雾霾、光化学烟雾、酸雨等大气污染的主要污染源之一。在多种氮氧化物脱除方法中,NH3选择性催化还原法(NH3-SCR)脱硝技术是目前工业上应用最为广泛的一项技术,但一方面,此技术脱除NOX过程中多余的NH3与烟气中的硫氧化物反应生成的硫酸盐或硫酸氢盐气溶胶易对下游设备造成腐蚀、老化,另一方面,随着社会及各行业的发展,对工业烟气污染物(主要是NOX、SO2、粉尘)排放浓度越来越严格,根据现有治理烟气污染物技术手段,难以达到超低排放要求。如能开发出抗静电脱除NOX除尘玻璃纤维滤料,布局在干法脱硫设备后端,利用逃逸的NH3与剩余NOX进一步发生催化氧化还原反应,改善逃逸的氨气造成的设备腐蚀以及氮氧化物超低排放具有重要的意义。
发明内容
为解决现有技术存在的问题,本发明提供了一种具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,以解决目前玻璃纤维的耐磨与耐折性差、摩擦易产生静电等缺点以及NH3-SCR脱硝技术中的氨逃逸对设备的腐蚀和实现NOX的超低排放,达到一物多用、一物多能、多污染物协同治理的效果。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、制备脱硝功能复合石墨整理液
11)、将2000-4000目石墨粉经超声清洗和真空干燥后得到石墨粉体,石墨粉体按50-70g/L的质量体积浓度浸入到质量浓度为15-35%的酸处理液中,于80-90℃回流4-6h,待回流结束后冷却至室温,随后使用去离子水清洗和乙醇清洗数次,在70-75℃下真空干燥10-12h,备用;
12)、将步骤11)干燥得到的产物加入到一定浓度的催化剂溶液中,在50-60℃下加热搅拌直至成胶状,然后放入烘箱80-90℃烘干10-12h,最后放入马弗炉中350-400℃焙烧2-4h,制得脱硝功能石墨粉;
13)、按照重量百分比计,分别称取步骤12)已制备好的脱硝功能石墨粉20-40%、含氟丙烯酸酯乳液10-30%、表面活性剂0.5%-1%、架桥剂0.5%-1%、聚四氟乙烯2-6%、水余量,配制成脱硝功能复合石墨整理液,备用;
步骤二、制备抗静电脱硝滤料
将玻璃纤维滤料均匀浸渍于上述制备的含有催化剂石墨整理液中,滤料经轧辊后,整理液均匀地涂覆在玻璃纤维表面,然后进行高温焙烘,得到抗静电脱硝滤料,控制轧辊压力,根据配比控制石墨在滤料表面的负载量;
步骤三、覆膜在覆膜机组上进行,将膨化微孔聚四氟乙烯薄膜通过加热辊以2-4m/min匀速热压覆在抗静电脱硝滤料表面,热压温度为270-290℃,压力为控制在2.5-2.8MPa。
进一步的,步骤11)中,所述酸处理液为盐酸、硝酸、醋酸、草酸、柠檬酸中的一种或多种复合。
进一步的,步骤12)中,所述催化剂溶液由Ce基、Fe基、Cu基、Zr基或V基金属盐中的一种或多种制成,脱硝功能石墨粉中的催化剂负载量为5%-30%。
进一步的,步骤13)中,步骤13)中,所述表面活性剂为CTMAB、羧甲基纤维素、壬基酚聚氧乙烯醚、硬脂酸钠中的一种或多种的组合。
进一步的,步骤13)中,所述架桥剂为氨丙基三甲氧基硅烷、缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中一种或多种的组合。
进一步的,步骤二中,所述玻璃纤维类滤料选自玻璃纤维织物、玻璃纤维针刺毡、玻璃纤维与芳纶混纺毡或玻璃纤维与聚苯硫醚纤维混纺的滤料的一种。
进一步的,步骤二中,经轧辊后的滤料的焙烘温度为240-280℃,焙烘时间为5-15min,滤料经高温焙烘后,滤料上石墨的涂覆量30-80g/m2。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明公开了一种具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,首先制备脱硝功能复合石墨整理液,然后将整理液对玻璃纤维滤料进行浸轧烘干后处理,在玻璃纤维表面形成一层具有脱除NOX催化功能、抗静电性能涂层,然后与聚四氟乙烯膨体薄膜进行高温热压覆,制成既具有脱除氮氧化物和抗静电功能的除尘覆膜滤料,制备得到的玻璃纤维覆膜滤料不仅可以避免静电作用导致的糊袋,也可以有效减排PM2.5等微细粉尘,实现烟尘的超低排放,更重要的是负载催化剂的滤料能够催化脱除烟气中的NOX且催化剂粉末与滤料结合牢固,不影响滤料的固有性能,且特别适宜于工业化生产;石墨具有良好的耐热稳定性、导电性、耐腐蚀性、润滑性、改善玻璃纤维的耐磨、耐折和抗静电性能;另外利用低温酸预处理石墨,活化石墨表面,增加反应性化学基团,形成微孔结构,为脱硝催化剂提供有效的反应活性位点,制备出具有催化氮氧化物脱除功能石墨材料,然后将其分散成浸渍整理液通过简单的浸轧的工艺涂覆在滤料表面,最后在滤料外表面热压覆一层膨体聚四氟乙烯薄膜,形成具有脱硝抗静电功能的玻璃纤维覆膜滤料;玻璃纤维覆膜滤料布局在干法脱硫下游设备后,在合适的温度范围内,利用逃逸的NH3与剩余NOx进一步发生催化氧化还原反应,改善逃逸的氨气造成的设备腐蚀,提高设备使用寿命20-30%以上,进一步降低NOX排放浓度,实现100mg/Nm3以下的NOX排放,避免了因静电作用导致的糊袋现象,提高滤料使用寿命40-50%以上。
附图说明
图1是本发明的催化剂负载滤料的SEM图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。
一种具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、制备脱硝功能复合石墨整理液
11)、将2000-4000目石墨粉经超声清洗和真空干燥后得到石墨粉体,石墨粉体按50-70g/L质量体积浓度浸入到质量浓度为15-35%的酸处理液中,于80-90℃回流4-6h,待回流结束后冷却至室温,随后使用去离子水清洗和乙醇清洗数次,在70-75℃下真空干燥10-12h,备用;
12)、将步骤11)干燥得到的产物加入到一定浓度的催化剂溶液中,在50-60℃下加热搅拌直至成胶状,然后放入烘箱80-90℃烘干10-12h,最后放入马弗炉中350-400℃焙烧2-4h,制得脱硝功能石墨粉;
13)、按照重量百分比计,分别称取步骤12)已制备好的脱硝功能石墨粉20-40%、含氟丙烯酸酯乳液10-30%、表面活性剂0.5%-1%、架桥剂0.5%-1%、聚四氟乙烯2-6%、水余量,配制成含有催化剂脱硝功能复合石墨整理液,备用;
步骤二、制备抗静电脱硝滤料
将玻璃纤维滤料均匀浸渍于上述制备的含有催化剂石墨整理液中,滤料经轧辊后,整理液均匀地涂覆在玻璃纤维表面,然后进行高温焙烘,得到抗静电脱硝滤料,控制轧辊压力,根据配比控制石墨在滤料表面的负载量;
步骤三、覆膜在覆膜机组上进行,将膨化微孔聚四氟乙烯薄膜通过加热辊以2-4m/min匀速热压覆在抗静电脱硝滤料表面,热压温度为270-290℃,压力为控制在2.5-2.8MPa。
步骤11)中,所述酸处理液为盐酸、硝酸、醋酸、草酸、柠檬酸中的一种或多种复合。
步骤12)中,所述催化剂溶液由Ce基、Fe基、Cu基、Zr基或V基金属盐中的一种或多种制成,脱硝功能石墨粉中的催化剂负载量为5%-30%。
步骤13)中,所述表面活性剂为CTMAB、羧甲基纤维素、壬基酚聚氧乙烯醚、硬脂酸钠中的一种或多种的组合。
步骤13)中,所述架桥剂为氨丙基三甲氧基硅烷、缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中一种或多种的组合。
步骤二中,所述玻璃纤维滤料选自玻璃纤维织物、玻璃纤维针刺毡、玻璃纤维和芳纶纤维、聚苯硫醚纤维混纺的滤料中的一种。
步骤二中,经轧辊后的滤料的焙烘温度为240-280℃,焙烘时间为5-15min,滤料经高温焙烘后,滤料上石墨的涂覆量30-80g/m2。
实施例1
一种具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一,制备脱硝复合石墨整理液
11)、将2000-4000目石墨粉在35℃下用去离子水超声清洗20min,70℃真空干燥2h,干燥后的石墨粉体按照质量体积浓度为50g/L浸入到质量浓度为15-35%的酸处理液中,80℃回流4h,回流结束后冷却至室温,随后使用去离子水清洗3次,乙醇清洗2次,在70℃下真空干燥10h,待用;
12)、将上述制备好的石墨粉体加入一定质量浓度的催化剂溶液中,在60℃下加热搅拌直至成胶状,然后放入烘箱80℃烘干12h,最后放入马弗炉中400℃焙烧2h,制得脱硝功能石墨粉;
13)、按照重量百分比分别称取上述已制备的脱硝功能石墨粉20-40%、含氟丙烯酸酯乳液10-30%、表面活性剂0.5%-1%、偶联剂0.5%-1%、聚四氟乙烯2-6%、水余量,配制成脱硝复合石墨整理液,即浸渍整理液。
步骤二、制备抗静电脱硝滤料
将玻璃纤维滤料基材均匀浸渍在步骤一的脱硝复合石墨整理液中,滤料经轧辊后均匀地涂覆在纤维表面,然后进行高温焙烘,得到抗静电脱硝滤料。
步骤三,覆膜在覆膜机组上进行,将膨化微孔聚四氟乙烯薄膜通过加热辊以均匀速度热压覆在抗静电脱硝滤料表面,热压温度290℃,压力为2.8MPa,在热压辊上处理的速度为2-4m/min。
步骤一中,处理石墨用的酸处理液为盐酸、硝酸、醋酸、草酸、柠檬酸中的一种或多种的复合,催化剂溶液选自Ce基、Fe基、Cu基、Zr基或V基金属盐,为具有低温活性的催化剂中一种或多种,脱硝功能石墨粉中的催化剂负载量为5%-30%。
步骤一中,表面活性剂为CTMAB、羧甲基纤维素、壬基酚聚氧乙烯醚、硬脂酸钠中的一种或多种的组合,偶联剂为氨丙基三甲氧基硅烷、缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中一种或多种的组合。
步骤二中,玻璃纤维滤料选自玻璃纤维织物、玻璃纤维针刺毡、玻璃纤维和芳纶纤维、聚苯硫醚纤维混纺的滤料中的一种,经轧辊后的滤料的焙烘温度在240-280℃,焙烘时间在5-15min。
步骤二中,调节轧辊的压力控制石墨涂覆量,滤料经高温焙烘后,滤料上石墨的涂覆量为30-80g/m2。
对比例
步骤一、配制含有0.1g/ml的氧化铜、氧化铈前驱体硝酸盐混合溶液,即催化剂溶液,取8ml溶液加入到10g未预处理的石墨粉体中,在60℃下加热搅拌直至成胶状,然后放入烘箱80℃烘干12h,最后放入马弗炉中400℃焙烧2h,制得负载量为8%的脱硝功能的Cu-Ce/石墨粉;随后配制脱硝复合石墨整理液,其组分配比(质量百分数)如下:
脱硝功能的Cu-Ce/石墨粉 20%
含氟丙烯酸酯乳液 10%
CTMAB 0.5%
缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷 0.5%
聚四氟乙烯乳液 2%
水 余量
步骤二、将玻璃纤维毡均匀浸渍在步骤一的脱硝复合石墨整理液中,滤料经轧辊后,整理液均匀地涂覆在纤维表面,然后在250℃下高温焙烘5min,得到抗静电脱硝滤料,控制轧辊压力,根据配比控制催化石墨在滤料表面的负载量为30g/m2。
步骤三、将膨化微孔聚四氟乙烯薄膜通过加热辊以2m/min均匀速度热压覆在步骤二制备的抗静电脱硝滤料表面,热压温度为290℃,压力为2.8MPa,制备出具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料。
经检测,该成品对NOX的有效脱除效率只有25%,脱硝效果差,对粉尘的脱除率达到99.992%以上,滤料表面电阻为105欧姆,滤料具有抗静电功能。
实施例2
一种具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、制备脱硝复合石墨整理液
11)、将2000目石墨粉在35℃下用去离子水超声清洗20min,70℃真空干燥2h,取50g干燥后的石墨粉体浸入1L、质量分数为15%的乙酸处理液中,80℃回流4h,回流结束后冷却至室温,随后用去离子水清洗3次,乙醇清洗2次,在70℃下真空干燥10h,待用;
12)、配制含有0.1g/ml的氧化铜、氧化铈前驱体硝酸盐混合溶液,取8ml溶液加入到10g步骤11)预处理后的石墨粉体中,在60℃下加热搅拌直至成胶状,然后放入烘箱80℃烘干12h,最后放入马弗炉中400℃焙烧2h,制得负载量为8%的脱硝功能的Cu-Ce/石墨粉;
13)、配制脱硝复合石墨整理液
其组分配比(质量百分数)如下:
脱硝功能的Cu-Ce/石墨粉 20%
含氟丙烯酸酯乳液 10%
CTMAB 0.5%
缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷 0.5%
聚四氟乙烯乳液 2%
水 余量
步骤二、将玻璃纤维毡滤料均匀浸渍在步骤一得到的脱硝复合石墨整理液中,滤料经轧辊后,整理液均匀地涂覆在纤维表面,然后在250℃下高温焙烘5min,得到抗静电脱硝滤料,控制轧辊压力,根据配比控制催化石墨在滤料表面的负载量为30g/m2。
步骤三、将膨化微孔聚四氟乙烯薄膜通过加热辊以2m/min均匀速度热压覆在步骤二制备的抗静电脱硝滤料表面,热压温度为290℃,压力为2.8MPa,制备出具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料。
经检测,该成品对NOX的有效脱除效率达到60%以上,对粉尘的脱除率达到99.992%以上,滤料表面电阻为8×105欧姆,滤料具有抗静电功能。
实施例3
一种具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、制备脱硝复合石墨整理液
11)、将2000目石墨粉在35℃下用去离子水超声清洗20min,70℃真空干燥2h,取60g干燥后的石墨粉体浸入1L质量分数为15%的乙酸处理液中,80℃回流4h,回流结束后冷却至室温,将石墨粉用去离子水清洗3次,乙醇清洗2次,在70℃下真空干燥10h,待用;
12)、配制含有0.1g/ml的氧化铜、氧化铈、氧化锆的前驱体硝酸盐混合溶液,得到催化剂溶液,取8ml溶液加入到10g步骤11)预处理的石墨粉体中,在60℃下加热搅拌直至成胶状,然后放入烘箱80℃烘干12h,最后放入马弗炉中350℃焙烧2h,制得负载量为8%的脱硝功能的Cu-Ce-Zr/石墨粉;
13)、制备脱硝复合石墨整理液
其组分配比(质量百分数)如下:
脱硝功能的Cu-Ce-Zr/石墨粉 20%
含氟丙烯酸酯乳液 10%
CTMAB 0.5%
缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷 0.5%
聚四氟乙烯乳液 2%
水 余量
步骤二、制备抗静电脱硝滤料
将玻璃纤维毡均匀浸渍在步骤一得到的脱硝复合石墨整理液中,滤料经轧辊后均匀地涂覆在纤维表面,然后在250℃下高温焙烘5min,得到抗静电脱硝滤料,控制轧辊压力,根据配比控制催化石墨在滤料表面的负载量为30g/m2。
步骤三、将膨化微孔聚四氟乙烯薄膜通过加热辊以2m/min均匀速度热压覆在步骤二制备的抗静电脱硝滤料表面,热压温度为290℃,压力为2.8MPa,制备出具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料。
经检测,该成品对NOX的有效脱除效率达到75%以上,对粉尘的脱除率达到99.992%以上,滤料表面电阻为5×105欧姆,滤料具有抗静电功能。
实施例4
一种具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、制备脱硝复合石墨整理液
11)、将3000目石墨粉在35℃下用去离子水超声清洗20min,70℃真空干燥2h,取60g干燥后的石墨粉体浸入1L质量分数为15%的盐酸处理液中,80℃回流4h,回流结束后冷却至室温,将石墨粉用去离子水清洗3次,乙醇清洗2次,在70℃下真空干燥10h,待用;
12)、配制含有0.1g/ml的氧化铜、氧化铈、氧化锆的前驱体硝酸盐混合溶液,得到催化剂溶液,取20ml溶液加入到10g步骤11)预处理的石墨粉体中,在60℃下加热搅拌直至成胶状,然后放入烘箱80℃烘干12h,最后放入马弗炉中400℃焙烧2h,制得负载量为20%的脱硝功能的Cu-Ce-Zr/石墨粉;
13)、脱硝复合石墨整理液的配制:
其组分配比(质量百分数)如下:
脱硝功能的Cu-Ce-Zr/石墨粉 30%
含氟丙烯酸酯乳液 20%
CTMAB 1%
缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷 1%
聚四氟乙烯乳液 4%
水 余量
步骤二、将玻璃纤维织物均匀浸渍在脱硝复合石墨整理液中,滤料经轧辊后,整理液均匀地涂覆在纤维表面,然后在250℃下高温焙烘5min,得到抗静电脱硝滤料,控制轧辊压力,根据配比控制催化石墨在滤料表面的负载量为50g/m2。
步骤三、将膨化微孔聚四氟乙烯薄膜通过加热辊以2m/min均匀速度热压覆在步骤二制备的抗静电脱硝滤料表面,热压温度为290℃,压力为2.8MPa,制备出具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料。
经检测,该成品对NOX的有效脱除效率达到85%以上,对粉尘的脱除率达到99.992%以上,滤料表面电阻为105欧姆,滤料具有抗静电功能。
实施例5
一种具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、制备脱硝复合石墨整理液
11)、将3000目石墨粉在35℃下用去离子水超声清洗20min,70℃真空干燥2h,取70g干燥后的石墨粉体浸入1L质量分数为15%的硝酸处理液中,80℃回流4h,回流结束后冷却至室温,将石墨粉用去离子水清洗3次,乙醇清洗2次,在70℃下真空干燥10h,待用;
12)、配制含有0.1g/ml的氧化铁、氧化铈、氧化锆的前驱体硝酸盐混合溶液,得到催化剂溶液,取30ml溶液加入到10g步骤11)预处理的石墨粉体中,在60℃下加热搅拌直至成胶状,然后放入烘箱80℃烘干10h,最后放入马弗炉中400℃焙烧2h,制得负载量为30%的脱硝功能的Fe-Ce-Zr/石墨粉;
13)、脱硝抗静电整理液的配制
其组分配比(质量百分数)如下:
脱硝功能的Fe-Ce-Zr/石墨粉 30%
含氟丙烯酸酯乳液 20%
羧甲基纤维素 1%
甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷 1%
聚四氟乙烯乳液 4%
水 余量
步骤二、将玻璃纤维与芳纶混纺毡均匀浸渍在脱硝复合石墨整理液中,滤料经轧辊后均匀地涂覆在纤维表面,然后在270℃下高温焙烘10min,得到抗静电脱硝滤料,控制轧辊压力,根据配比控制催化石墨在滤料表面的负载量为60g/m2。
步骤三、将膨化微孔聚四氟乙烯薄膜通过加热辊以4m/min均匀速度热压覆在步骤二制备的抗静电脱硝滤料表面,热压温度为285℃,压力为2.7MPa,制备出具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料。
经检测,该成品对NOX的有效脱除效率达到90%以上,对粉尘的脱除率达到99.992%以上,滤料表面电阻3×104欧姆,滤料具有抗静电功能。
实施例6
一种具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、制备脱硝复合石墨整理液
11)将4000目石墨粉在35℃下用去离子水超声清洗20min,70℃真空干燥2h,取70g干燥后的石墨粉体浸入1L质量分数为15%的硝酸处理液中,80℃回流4h,回流结束后冷却至室温,将石墨粉用去离子水清洗3次,乙醇清洗2次,在70℃下真空干燥10h,待用;
12)配制含有0.1g/ml的氧化铁、氧化铈、氧化锆前驱体硝酸盐的混合溶液,得到催化剂溶液,取30ml溶液加入到10g步骤11)预处理的石墨粉体中,在60℃下加热搅拌直至成胶状,然后放入烘箱80℃烘干10h,最后放入马弗炉中400℃焙烧2h,制得负载量为30%的脱硝功能的Fe-Ce-Zr/石墨粉;
13)、脱硝抗静电整理液的配制
其组分配比(质量百分数)如下:
脱硝功能的Fe-Ce-Zr/石墨粉 40%
含氟丙烯酸酯乳液 30%
羧甲基纤维素 0.7%
甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷 0.8%
聚四氟乙烯乳液 6%
水 余量
步骤二、将玻璃纤维与芳纶混纺毡均匀浸渍在脱硝复合石墨整理液中,滤料经轧辊后均匀地涂覆在纤维表面,然后在270℃下高温焙烘10min,得到抗静电脱硝滤料,控制轧辊压力,根据配比控制催化石墨在滤料表面的负载量为60g/m2。
步骤三、将膨化微孔聚四氟乙烯薄膜通过加热辊以4m/min均匀速度热压覆在步骤二制备的抗静电脱硝滤料表面,热压温度为285℃,压力为2.7MPa,制备出具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料。
经检测,该成品对NOX的有效脱除效率达到85%以上,对粉尘的脱除率达到99.998%以上,滤料表面电阻2×104欧姆,滤料具有抗静电功能。
上述实施例不以任何形式限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、制备脱硝功能复合石墨整理液
11)、将2000-4000目石墨粉经超声清洗和真空干燥后得到石墨粉体,石墨粉体按50-70g/L质量体积浓度浸入到质量浓度为15-35%的酸处理液中,于80-90℃回流4-6h,待回流结束后冷却至室温,随后使用去离子水清洗和乙醇清洗数次,在70-75℃下真空干燥10-12h,备用;
12)、将步骤11)干燥得到的产物加入到一定浓度的催化剂溶液中,在50-60℃下加热搅拌直至成胶状,然后放入烘箱80-90℃烘干10-12h,最后放入马弗炉中350-400℃焙烧2-4h,制得脱硝功能石墨粉;
13)、按照重量百分比计,分别称取步骤12)已制备好的脱硝功能石墨粉20-40%、含氟丙烯酸酯乳液10-30%、表面活性剂0.5%-1%、架桥剂0.5%-1%、聚四氟乙烯2-6%、水余量,配制成含有催化剂脱硝功能复合石墨整理液,备用;
步骤二、制备抗静电脱硝滤料
将玻璃纤维滤料均匀浸渍于上述制备的含有催化剂石墨整理液中,滤料经轧辊后,整理液均匀地涂覆在玻璃纤维表面,然后进行高温焙烘,得到抗静电脱硝滤料,控制轧辊压力,根据配比控制石墨在滤料表面的负载量;
步骤三、覆膜在覆膜机组上进行,将膨化微孔聚四氟乙烯薄膜通过加热辊以2-4m/min匀速热压覆在抗静电脱硝滤料表面,热压温度为270-290℃,压力为控制在2.5-2.8MPa。
2.根据权利要求1所述的一种具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,其特征在于,步骤11)中,所述酸处理液为盐酸、硝酸、醋酸、草酸、柠檬酸中的一种或多种复合。
3.根据权利要求1所述的一种具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,其特征在于,步骤12)中,所述催化剂溶液由Ce基、Fe基、Cu基、Zr基或V基金属盐中的一种或多种制成,脱硝功能石墨粉中的催化剂负载量为5%-30%。
4.根据权利要求1所述的一种具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,其特征在于,步骤13)中,所述表面活性剂为CTMAB、羧甲基纤维素、壬基酚聚氧乙烯醚、硬脂酸钠中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述的一种具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,其特征在于,步骤13)中,所述架桥剂为氨丙基三甲氧基硅烷、缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中一种或多种的组合。
6.根据权利要求1所述的一种具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,其特征在于,步骤二中,所述玻璃纤维类滤料选自玻璃纤维织物、玻璃纤维针刺毡、玻璃纤维与芳纶混纺毡或玻璃纤维与聚苯硫醚纤维混纺的滤料的一种。
7.根据权利要求1所述的一种具有抗静电脱硝功能的玻璃纤维覆膜滤料的制备方法,其特征在于,步骤二中,经轧辊后的滤料的焙烘温度为240-280℃,焙烘时间为5-15min,滤料经高温焙烘后,滤料上石墨的涂覆量30-80g/m2。
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