CN110124534A - 一种低温三效催化功能滤料及其制备方法 - Google Patents
一种低温三效催化功能滤料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110124534A CN110124534A CN201910444358.6A CN201910444358A CN110124534A CN 110124534 A CN110124534 A CN 110124534A CN 201910444358 A CN201910444358 A CN 201910444358A CN 110124534 A CN110124534 A CN 110124534A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- preparation
- salt
- catalysis
- filter material
- filtrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 56
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 24
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims description 21
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 21
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 20
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 16
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 16
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 15
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 14
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 12
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 12
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 12
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 10
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 9
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 9
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 8
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 8
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 8
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 7
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000007605 air drying Methods 0.000 claims description 6
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 6
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 6
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 6
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000000703 Cerium Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 4
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 claims description 4
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical compound [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001981 cobalt nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 150000002696 manganese Chemical class 0.000 claims description 4
- 229940099596 manganese sulfate Drugs 0.000 claims description 4
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 claims description 4
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 150000002751 molybdenum Chemical class 0.000 claims description 4
- DBRMBYFUMAFZOB-UHFFFAOYSA-N molybdenum nitric acid Chemical compound [Mo].[N+](=O)(O)[O-] DBRMBYFUMAFZOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 claims description 4
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002821 niobium Chemical class 0.000 claims description 4
- XNHGKSMNCCTMFO-UHFFFAOYSA-D niobium(5+);oxalate Chemical compound [Nb+5].[Nb+5].[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O XNHGKSMNCCTMFO-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 4
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 4
- HIEHAIZHJZLEPQ-UHFFFAOYSA-M sodium;naphthalene-1-sulfonate Chemical class [Na+].C1=CC=C2C(S(=O)(=O)[O-])=CC=CC2=C1 HIEHAIZHJZLEPQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 4
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 4
- ZHUWIYQJHBMTCY-UHFFFAOYSA-N 3-[ethoxy(2,2,2-triethoxyethoxy)silyl]propan-1-amine Chemical compound NCCC[SiH](OCC(OCC)(OCC)OCC)OCC ZHUWIYQJHBMTCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 229910021627 Tin(IV) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000003796 beauty Effects 0.000 claims description 3
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);trinitrate Chemical compound [Ce+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OZECDDHOAMNMQI-UHFFFAOYSA-H cerium(3+);trisulfate Chemical compound [Ce+3].[Ce+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O OZECDDHOAMNMQI-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 3
- 229910000333 cerium(III) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229940011182 cobalt acetate Drugs 0.000 claims description 3
- QAHREYKOYSIQPH-UHFFFAOYSA-L cobalt(II) acetate Chemical compound [Co+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O QAHREYKOYSIQPH-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 claims description 3
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 claims description 3
- ZSSVQAGPXAAOPV-UHFFFAOYSA-K molybdenum trichloride Chemical compound Cl[Mo](Cl)Cl ZSSVQAGPXAAOPV-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- TYOIKSXJQXGLFR-UHFFFAOYSA-N niobium nitric acid Chemical compound [Nb].[N+](=O)(O)[O-] TYOIKSXJQXGLFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J tin(iv) chloride Chemical compound Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 3
- 229910020630 Co Ni Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910002440 Co–Ni Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 1
- LITYQKYYGUGQLY-UHFFFAOYSA-N iron nitric acid Chemical compound [Fe].O[N+]([O-])=O LITYQKYYGUGQLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 25
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 abstract description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 18
- 238000011282 treatment Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003517 fume Substances 0.000 abstract description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 35
- RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1Cl RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 7
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 6
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KKKAMDZVMJEEHQ-UHFFFAOYSA-N [Sn].[N+](=O)(O)[O-] Chemical compound [Sn].[N+](=O)(O)[O-] KKKAMDZVMJEEHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 4
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 4
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 4
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 4
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FSLGRPCWSUDGGH-UHFFFAOYSA-N 2-methylnaphthalene-1-sulfonic acid;sodium Chemical compound [Na].C1=CC=CC2=C(S(O)(=O)=O)C(C)=CC=C21 FSLGRPCWSUDGGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HXLAEGYMDGUSBD-UHFFFAOYSA-N 3-[diethoxy(methyl)silyl]propan-1-amine Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)CCCN HXLAEGYMDGUSBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZZBAGJPKGRJIJH-UHFFFAOYSA-N 7h-purine-2-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=NC=C2NC=NC2=N1 ZZBAGJPKGRJIJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010019233 Headaches Diseases 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 208000010513 Stupor Diseases 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- 206010047700 Vomiting Diseases 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000004847 absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- MOVRNJGDXREIBM-UHFFFAOYSA-N aid-1 Chemical compound O=C1NC(=O)C(C)=CN1C1OC(COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)COP(O)(=O)OC2C(OC(C2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)CO)C(O)C1 MOVRNJGDXREIBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 210000000133 brain stem Anatomy 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000036461 convulsion Effects 0.000 description 1
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 1
- 231100000869 headache Toxicity 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000032839 leukemia Diseases 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- LCRMGUFGEDUSOG-UHFFFAOYSA-N naphthalen-1-ylsulfonyloxymethyl naphthalene-1-sulfonate;sodium Chemical compound [Na].C1=CC=C2C(S(=O)(OCOS(=O)(=O)C=3C4=CC=CC=C4C=CC=3)=O)=CC=CC2=C1 LCRMGUFGEDUSOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000000653 nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- CICKVIRTJQTMFM-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid;tin Chemical compound [Sn].OS(O)(=O)=O CICKVIRTJQTMFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/54—Particle separators, e.g. dust precipitators, using ultra-fine filter sheets or diaphragms
- B01D46/543—Particle separators, e.g. dust precipitators, using ultra-fine filter sheets or diaphragms using membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8665—Removing heavy metals or compounds thereof, e.g. mercury
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8678—Removing components of undefined structure
- B01D53/8687—Organic components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0079—Manufacture of membranes comprising organic and inorganic components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/48—Polyesters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/26—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24
- B01J31/36—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24 of vanadium, niobium or tantalum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/58—Fabrics or filaments
- B01J35/59—Membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/60—Heavy metals or heavy metal compounds
- B01D2257/602—Mercury or mercury compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
- B01D2257/708—Volatile organic compounds V.O.C.'s
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种低温三效催化功能滤料及其制备方法,该三效滤料由滤料基布和催化滤膜组成;其中所述的滤料基布为氟美思滤、P84滤、PE滤料、玻纤滤料中的任意一种。其制备方法包括:步骤1,催化剂粉末的制备;步骤2,催化滤膜的制备;步骤3,滤料基布预处理;步骤4,低温三效催化功能滤料的制备。本发明实现了在除尘其中同时脱除粉尘、VOCs与Hg0,无需增加脱有机废气与脱汞设备,极大的降低了烟气处理成本。
Description
技术领域
本发明属于大气污染治理与功能滤料技术领域,具体涉及一种低温三效催化功能滤料及其制备方法。
背景技术
随着工业的不断发展,相应出现了一系列大气环境问题。其中,VOCs的排放以人为排放源为主,多半为石油化工相关产业的生产过程、产品消费行为以及机动车尾气造成。当VOCs超过一定浓度时,在短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、四肢乏力,严重时会抽搐、昏迷,导致记忆力减退。VOCs伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统,甚至会导致人体血液出问题,患上白血病等其他严重的疾病。而由于各种工业活动排放的粉尘,其危害程度也不容小觑。VOCs和粉尘分别是造成臭氧污染和雾霾的主要祸首,VOCs和粉尘的排放量分别高达2500万吨/年与1500万吨/年。
此外,由垃圾焚烧等人为活动产生的单质汞(Hg0)易挥发,且难溶于水,在大气中的平均停留时间长达半年至两年,因此可被长距离地输运而形成大范围污染,进入人体后会引起肝脏和肾脏损害甚至衰竭等各种严重后果。因而,如何有效的控制粉尘,VOCs与Hg0一直是环保领域研究的重点。
传统的除尘、脱有机废气、脱汞技术,只能单向滤除某种污染物,导致对混合烟气进行处理时,所需的设备结构复杂且成本极高。而催化滤料技术可在除尘器中实现粉尘与其他气态污染物的脱除,省去了不必要的设备与所占用的空间,可有效降低企业处理烟气的成本,应用前景广阔。目前已报到的催化滤料大多只针对粉尘与NOx的脱除,而涉及到粉尘、VOCs与Hg0协同脱除的三效催化滤料鲜有报道。
发明内容
本发明提供一种低温三效催化功能滤料,本发明同时提供该低温三效催化功能滤料的制备方法。
本发明上述目的通过如下技术方案实现:
一种低温三效催化功能滤料,它由滤料基布和催化滤膜经热压复合而成;其中所述滤料基布选用氟美思滤、P84滤料、PE滤料、玻纤滤料中的任一种。
优选地,所述催化滤膜坯料中各组份质量份为:
优选地,所述催化剂粉末以(Mn-Sn-Nb-Mo)的复合氧化物为活性组分,其中,Mn/Sn/Nb/Mo元素摩尔比为1:(0.1-1):(0.1-1):(0.1-1);
以(Ce-Fe-Co-Ni)的复合氧化物为助剂,其中,Ce/Fe/Co/Ni元素摩尔比为1:(0-0.5):(0-0.5):(0-0.5);
以(Mg2AlO5-Al2O3-SiO2)复合功能陶瓷为载体,其中,Mg/Al/Si元素摩尔比为1:1:2;
催化剂粉末中,活性组分质量百分比为5-20%,助剂的质量百分比为1-5%,余量为载体。
优选地,所述扩散剂选用亚甲基双萘磺酸钠或亚甲基双甲基萘磺酸钠;所述造孔剂选用乙二醇或聚乙二醇;所述偶联剂选用乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷或γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷。
本发明低温三效催化功能滤料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,催化剂粉末的制备
1)催化剂载体的制备
称取MgO2、拟薄水铝石、SiO2进行混合,搅拌球磨2-10h制成胚体;将胚体通过挤出成型机制备成直径1cm的球状颗粒,颗粒经100-200℃烘干,再经过1000-1500℃焙烧5-10h,即可制得MAS复合功能陶瓷,备用;
2)前驱体溶液的配制
称取可溶性锰盐、钼盐、锡盐、铌盐作为活性组份,称取可溶性镍盐、铈盐、铁盐和钴盐作为助剂,将活性组份与助剂混合,加适量的酸与去离子水;然后在50-80℃条件下磁力搅拌30-90min,使各盐完全溶解,得前驱体溶液备用;
3)活性组分的负载
采用等量浸渍法,将1)中制得的载体浸渍到2)得到的前驱体溶液中,经20-30min浸渍后,达到所需的负载量;再经自然风干后放入烘箱中,在50-120℃条件下烘干30-180min;最后放入马弗炉进行焙烧,在350-750℃温度下焙烧时间2-4h,自然冷却后,即可得到所需催化剂,然后将催化剂研磨成平均粒径0.1-1um的催化剂粉末,备用;
步骤2,催化滤膜的制备
1)按配比称取上述催化剂粉料、聚四氟乙烯粉料、扩散剂、偶联剂、造孔剂和正庚烷;将各物料放入搅拌器进行混合搅拌,搅拌速度为100-1000转/分,搅拌时间60-600min,取出后在60-80℃下静置24-48h,即得到催化滤膜坯料;
2)将上述催化滤膜坯料通过预挤步骤挤出条状预成型体,然后在温度为150-300℃,压力为2-8Mpa,处理速度为0.5-1.5m/min的条件下对预成型体进行压延;最后通过对预成形体在第一方向和在垂直于第一方向的第二方向的双轴拉升形成催化滤膜,形成催化滤膜;
步骤3,滤料基布预处理
将滤料基布浸渍在处理剂中,浸渍时间10-20min,然后在200℃下干燥5-10min,即得到预处理的滤料基布;
步骤4,低温三效催化功能滤料的制备
将步骤2制备的催化滤膜与步骤3预处理的滤料基布进行热压复合,热压复合条件:温度为120-300℃,压力为4-8MPa,在热压辊上的处理速度为1-3m/min,处理后冷却,即得到低温三效催化功能滤料。
优选地,步骤1的2)中,所述锰盐选用硫酸锰或硝酸锰;钼盐选用硝酸钼或三氯化钼;镍盐选用硫酸镍或氧化镍;铈盐选用硫酸铈、硝酸铈或氧化铈;锡盐选用四氯化锡、硫酸锡或硝酸锡;钴盐选用硝酸钴或醋酸钴;铁盐选用硝酸铁或硫酸亚铁;铌盐选用草酸铌或硝酸铌。
优选地,步骤1的2)中,所用酸选用浓度为2mol/L的硫酸或硝酸。
优选地,步骤2中,所述处理剂选用质量浓度为5-10%的聚四氟乙烯乳液与聚丙烯酸酯的混合溶液,其中聚丙烯酸酯乳液在混合溶液中的质量百分含量为10-15%。
优选地,步骤3的第二步中,所述双轴拉伸的条件为:拉伸倍数为2-5倍,拉伸温度为90-200℃,以控制膜的厚度与孔径尺寸。
本发明相比现有技术具有如下有益效果:
1、本发明提供了一种低温三效催化功能滤料,该三效功能滤料由滤料基布和催化滤膜组成。本发明实现了在除尘其中同时脱除粉尘、VOCs与Hg0,无需增加脱有机废气与脱汞设备,极大的降低了烟气处理成本。
2、采用该低温三效催化功能滤料,在温度区间140-240℃内,除尘率>99%,脱汞效率>80%,脱有机废气效率>90%。
3、该三效功能滤料具有十分优良的性能与稳定性,当混合烟气通过三效功能滤料时,烟气中的单质汞(Hg0)首先被催化氧化为Hg2+,然后与粉尘颗粒形成颗粒汞(Hgp),最终与粉尘颗粒一起被滤料捕集;烟气中的VOCs被催化氧化为CO2与H2O。
4、该三效功能滤料可有效隔绝Pb与As等物质对催化剂沉积及毒化作用,另具有抗硫性能,延长其使用寿命。
具体实施方式
下面结合实施例具体介绍本发明实质性内容,但并不以此限定本发明的保护范围。
实施例1
本发明低温三效催化功能滤料的制备方法,具体过程如下:
1、催化剂粉末的制备
①载体的制备
按照Mg/Al/Si元素摩尔比为1:1:2,取适量的MgO2、拟薄水铝石、SiO2进行混合,搅拌球磨2h制成胚体。将胚体通过挤出成型机制备成直径1cm的球状颗粒。颗粒经100℃烘干6h,再经过1000℃焙烧10h,冷却后即可制得MAS复合功能陶瓷。
②前驱体溶液的配制
以(Mn-Sn-Nb-Mo)复合氧化物为活性组分,先按Mn/Sn/Nb/Mo元素摩尔比为1:0.1:0.1:0.1,称取适量的硫酸锰、四氯化锡、草酸铌、硝酸钼;以氧化铈为催化助剂,五者混合后加入2mol/L的硫酸溶液和去离子水,加入硫酸溶液的用量为上述载体质量的5wt%;去离子水的量为上述载体质量的40wt%。然后在50℃条件下磁力搅拌90min,使前驱体完全溶解。
控制催化剂中,活性组分占整个催化剂质量的5%,催化助剂所占整个催化剂质量的1%,载体占整个催化剂质量的94%。
③活性组分的负载
采用等量浸渍法,将步骤①中制得的载体浸渍到步骤②得到的前驱体溶液中,经20min浸渍后,达到所需的负载量;再经自然风干后放入烘箱中烘干180min,烘箱温度为50℃;最后放入马弗炉进行焙烧,焙烧温度350℃,焙烧时间4h,自然冷却后,然后将催化剂研磨成平均粒径0.6um的粉末,得到催化剂粉末备用。
2、催化滤膜的制备
①各成份按如下质量比:聚四氟乙烯粉料65%、上述催化剂粉料10%、扩散剂(亚甲基双萘磺酸钠)10%、偶联剂(乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷)5%、造孔剂(乙二醇)5%和正庚烷5%进行备料,将配好的粉料放入搅拌器进行混合搅拌,搅拌速度为100转/分,搅拌时间600min,取出后在60℃下静置48h,即得到催化滤膜坯料;
②通过预挤步骤挤出条状预成型体,然后在温度150℃、压力2Mpa、处理速度0.5m/min的条件下将预成型体进行压延。最后,在双向拉伸倍数均为3倍,拉伸温度为100℃的拉伸条件下,通过对预成形体在第一方向和在垂直于第一方向的第二方向的双轴拉升形成催化滤膜;
3、滤料基布预处理
将氟美思滤滤料基布浸渍在处理剂中,处理剂采用质量浓度5%的聚四氟乙烯乳液与聚丙烯酸酯的混合溶液,其中聚丙烯酸酯在混合溶液的质量百分含量为10%,浸渍时间10min,然后200℃下在干燥5min,冷却后即得到预处理后的滤料基布。
4、将上述制备好的催化滤膜与步骤2处理后的滤料基布在通过热压辊热压复合,热压复合时在温度120℃,压力为4MPa,在热压辊上的处理速度为1m/min。冷却后即得到除尘脱有机废气脱汞功能的低温三效催化功能滤料。
性能测试:
对实施例一制备的低温三效催化功能滤料进行VOCs、Hg0脱除效率测试,方法如下:
实验装置由配气系统、流量控制(质量流量计)、气体混合器、气体预热器、催化反应器和烟气分析系统构成。内径Φ=20mm。将滤布剪成Φ=20mm的圆片立于固定反应器中,滤布所处的恒温区温度,然后将反应器放入固定管式反应器。
模拟烟道气组成为:对-二氯苯(600ppm)、O2(8%)以及载气N2组成,过滤风速1m/min,反应温度控制在200℃。各气体流量由质量流量计控制。Hg0由Hg蒸汽发生器生成,浓度控制为450μg/m3,对-二氯苯气体进入反应器之前先通过气体混合器混合再经过加热器加热(加热器温度190℃)。对-二氯苯进气口与出气口的浓度由气相色谱仪测定,进气口与出气口的Hg0浓度冷原子吸收光谱法测定。为了消除表面吸附的影响,系统在通气运行稳定20~30分钟开始采集测试。
催化剂的催化活性由对-二氯苯脱除效率反映,对-二氯苯脱除效率由下式计算:
对-二氯苯脱除效率=[(C0-C)/C0]×100%
式中,C0为对-二氯苯初始浓度,C为处理后气体中对-二氯苯浓度。
Hg0的脱除效率由下式计算:
Hg0脱除效率=[(C0-C)/C0]×100%
式中,C0为Hg0初始浓度,C为处理后气体中Hg0浓度。
粉尘脱除效率测试方法如下:
采用VDI滤料仿真测试装置测试样品过滤性能,选用Pural NF氧化铝粉尘,粉尘浓度5g/m3、过滤风速2m/min、清灰压差1000Pa测试面积0.0154m2、脉冲喷吹间隔5s、罐压0.5MPa、湿度<50%、脉冲阀开启时间60ms。
测试结果如下表:
VOCs、Hg0、粉尘脱除效率:
样品 | 温度 | 脱VOCs效率 | 除尘效率 | Hg<sup>0</sup>脱除效率 |
实施例1 | 200℃ | 52% | 99% | 65% |
实施例2
本发明低温三效催化功能滤料的制备方法,具体过程如下:
1、催化剂粉末的制备
①载体的制备
按照Mg/Al/Si元素摩尔比为1:1:2,取适量的MgO2、拟薄水铝石、SiO2进行混合,搅拌球磨7h制成胚体。将胚体通过挤出成型机制备成直径1cm的球状颗粒。颗粒经180℃烘干5h,再经过1300℃焙烧6h,即可制得MAS复合功能陶瓷。
②前驱体溶液的配制
先按活性组份中Mn/Sn/Nb/Mo元素摩尔比为1:0.5:0.3:0.6,助剂中Ce/Fe/Co/Ni元素摩尔比为1:0.2:0.2:0.3,称取适量的硫酸锰、硝酸锡、三氯化钼、草酸铌作为活性组份,称取硫酸镍、硫酸铈、硫酸亚铁、醋酸钴作为助剂,将八种成份混合加入2mol/L的硫酸溶液和去离子水,硫酸溶液的用量为载体质量的7wt%;去离子水的量为载体质量的35wt%。然后在70℃条件下磁力搅拌60min,使前驱体完全溶解。
控制催化剂中,活性组分占整个催化剂质量的10%,助剂所占整个催化剂质量的3%,载体占整个催化剂质量的10%。
③活性组分的负载
采用等量浸渍法,将步骤①中制得的载体浸渍到步骤②得到的前驱体溶液中,经22min浸渍后,达到所需的负载量;再经自然风干后放入烘箱中烘干100min,烘箱温度为110℃;最后放入马弗炉进行焙烧,焙烧温度450℃,焙烧时间2h,自然冷却后即可得到脱有机废气脱汞催化剂。然后将催化剂研磨成平均粒径0.3um的催化剂粉末,备用。
2、催化滤膜的制备
①各成份按如下质量比:聚四氟乙烯粉料35%、上述催化剂粉料40%、扩散剂(亚甲基双甲基萘磺酸钠)8%、偶联剂(γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷)8%、造孔剂(聚乙二醇)7%和正庚烷2%备料。将称好的粉料放入搅拌器进行混合搅拌,搅拌速度为600转/分,搅拌时间400min,取出后在70℃下静置35h,即得到催化滤膜坯料;
②通过预挤步骤挤出条状预成型体,然后在温度200℃、压力6Mpa、处理速度1m/min的条件下将预成型体进行压延。最后,在双向拉伸倍数均为5倍,拉伸温度为150℃拉伸条件下,通过对预成形体在第一方向和在垂直于第一方向的第二方向的双轴拉升形成催化滤膜;
3、滤料基布预处理
将P84滤料基布浸渍处理剂,处理剂采用质量浓度为8%的聚四氟乙烯乳液与聚丙烯酸酯的混合溶液,其中聚丙烯酸酯在混合溶液的质量百分含量为15%,浸渍时间12min,然后200℃下在干燥6min,即滤料基布的预处理结束。
4、将步骤2制备的催化滤膜与步骤3处理后的滤料基布在通过热压辊热压复合,热压复合时:温度200℃,压力为5MPa,在热压辊上的处理速度为2m/min。冷却后即得到除尘脱有机废气脱汞功能的低温三效催化功能滤料。
性能测试:
对实施例二制备的低温三效催化功能滤料进行VOCs、Hg0、粉尘脱除效率测试,结果如下表:
样品 | 温度 | 脱VOCs效率 | 除尘效率 | Hg<sup>0</sup>脱除效率 |
实施例2 | 200℃ | 71% | 99% | 75% |
VOCs、Hg0脱除效率与粉尘脱除效率测试方法同实施例1。
实施例3
本发明低温三效催化功能滤料的制备方法,具体过程如下:
1、催化剂粉末的制备
①载体的制备
按照Mg/Al/Si元素摩尔比为1:1:2,取适量的MgO2、拟薄水铝石、SiO2进行混合,搅拌球磨5h制成胚体。将胚体通过挤出成型机制备成直径1cm的球状颗粒。颗粒经150℃烘干5h,再经过1200℃焙烧7h,即可制得MAS复合功能陶瓷。
②前驱体溶液的配制
先按活性组份中Mn/Sn/Nb/Mo元素摩尔比为1:0.4:0.25:0.75,助剂中Ce/Fe/Co/Ni元素摩尔比为1:0.2:0.1:0.25,称取适量的硝酸锰、硝酸钼、硝酸锡、硝酸铌的活性组份成份,称取氧化镍、硝酸铈、硝酸钴、硝酸铁的助剂成份。将八种物质混合后加入2mol/L的硝酸溶液和去离子水,硝酸溶液的用量为载体质量的8wt%;去离子水的量为载体质量的38wt%。然后在60℃条件下磁力搅拌70min,使前驱体完全溶解,得前驱体溶液。
控制催化剂中,活性组分占整个催化剂质量的15%,催化助剂所占整个催化剂质量的2%,载体占整个催化剂质量的83%。
③活性组分的负载
采用等量浸渍法,将步骤①中制得的载体浸渍到步骤②得到的前驱体溶液中,经25min浸渍后,达到所需的负载量;再经自然风干后放入烘箱中烘干120min,烘箱温度为90℃;最后放入马弗炉进行焙烧,焙烧温度500℃,焙烧时间4h,自然冷却后即可得到脱有机废气脱汞催化剂。然后将催化剂研磨成平均粒径0.1um的催化剂粉末,备用。
2、催化滤膜的制备
①各成份按如下质量比:聚四氟乙烯粉料50%、催化剂粉料33%、扩散剂(亚甲基双萘磺酸钠)4%、偶联剂(γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷)4%、造孔剂(聚乙二醇)6%和正庚烷3%备料。将称好的粉料放入搅拌器进行混合搅拌,搅拌速度为500转/分,搅拌时间360min,取出后在75℃下静置38h,即得到催化滤膜坯料;
②通过预挤步骤挤出条状预成型体,然后在温度250℃、压力7Mpa、处理速度1.5m/min的条件下将预成型体进行压延。最后,在双向拉伸倍数均为3倍,拉伸温度为200℃的拉伸条件下,通过对预成形体在第一方向和在垂直于第一方向的第二方向的双轴拉升形成催化滤膜;
3、滤料基布预处理
将PE滤料基布浸渍在处理剂中,处理剂采用质量浓度7%的聚四氟乙烯乳液与聚丙烯酸酯的混合溶液,其中聚丙烯酸酯在混合溶液的质量百分含量为12%,浸渍时间15min,然后200℃下在干燥8min,即滤料基布的预处理结束。
4、将步骤2制备的催化滤膜与步骤3处理后的滤料基布在通过热压辊热压复合,热压复合时:温度240℃,压力为7MPa,在热压辊上的处理速度为2.5m/min。冷却后即得到除尘脱有机废气脱汞的低温三效催化功能滤料。
性能测试:
对实施例三制备的低温三效催化功能滤料进行VOCs、Hg0、粉尘脱除效率测试,测试结果如下:
样品 | 温度 | 脱VOCs效率 | 除尘效率 | Hg<sup>0</sup>脱除效率 |
实施例3 | 200℃ | 91% | 99% | 90% |
VOCs、Hg0脱除效率与粉尘脱除效率测试方法同实施例1。
实施例4
本发明低温三效催化功能滤料的制备方法,具体过程如下:
1、催化剂粉末的制备
①载体的制备
按照Mg/Al/Si元素摩尔比为1:1:2,取适量的MgO2、拟薄水铝石、SiO2进行混合,搅拌球磨10h制成胚体。将胚体通过挤出成型机制备成直径1cm的球状颗粒。颗粒经200℃烘干4h,再经过1500℃焙烧5h,即可制得MAS复合功能陶瓷。
②前驱体溶液的配制
先按活性组份中Mn/Sn/Nb/Mo元素摩尔比为1:1:1:1,助剂中Ce/Fe/Co元素摩尔比为1:0.5:0.5:0.5,称取适量硝酸锰、三氯化钼、硝酸锡、硝酸铌,硫酸镍作为活性组份,氧化铈、硝酸钴、硝酸铁作为助剂。将七种物质混合后加入2mol/L的硝酸溶液和去离子水,硝酸溶液的用量为载体质量的10wt%;去离子水的量为载体质量的30wt%。然后在80℃条件下磁力搅拌30min,使前驱体完全溶解。
控制催化剂中,活性组分占整个催化剂质量的20%,催化助剂所占整个催化剂质量的5%。
③活性组分的负载
采用等量浸渍法,将步骤①中制得的载体浸渍到步骤②得到的前驱体溶液中,经30min浸渍后,达到所需的负载量;再经自然风干后放入烘箱中烘干30min,烘箱温度为120℃;最后放入马弗炉进行焙烧,焙烧温度750℃,焙烧时间2h,自然冷却后即可得到脱有机废气脱汞催化剂。然后将催化剂研磨成平均粒径1um的催化剂粉末,备用。
2、催化滤膜的制备
①各成份按如下质量比:聚四氟乙烯粉料40%、催化剂粉料25%、扩散剂(亚甲基双萘磺酸钠)5%、偶联剂(乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷)6%、造孔剂(乙二醇)20%和正庚烷4%备料。将称好的粉料放入搅拌器进行混合搅拌,搅拌速度为1000转/分,搅拌时间60min,取出后在80℃下静置24h,即得到催化滤膜坯料;
②通过预挤步骤挤出条状预成型体,然后在温度300℃、压力8Mpa、处理速度1.5m/min的条件下将预成型体进行压延。最后,在双向拉伸倍数均为4倍,拉伸温度为180℃的拉伸条件下,通过对预成形体在第一方向和在垂直于第一方向的第二方向的双轴拉升形成催化滤膜;
3、滤料基布预处理
将玻纤滤料基布浸渍在处理剂中,处理剂采用质量浓度为10%的聚四氟乙烯乳液与聚丙烯酸酯的混合溶液,其中聚丙烯酸酯在混合溶液的质量百分含量为10%,浸渍时间20min,然后200℃下在干燥10min,即滤料基布的预处理结束。
4、将步骤2制备的催化滤膜与步骤3处理后的滤料基布在通过热压辊热压复合,热压复合时:温度300℃,压力为8MPa,在热压辊上的处理速度为3m/min。冷却后即得到除尘脱有机废气脱汞的低温三效功能滤料。
性能测试:
对实施例四制备的低温三效催化功能滤料进行VOCs、Hg0、粉尘脱除效率测试,测试结果如下表:
样品 | 温度 | 脱VOCs效率 | 除尘效率 | Hg<sup>0</sup>脱除效率 |
实施例4 | 200℃ | 86% | 99% | 78% |
VOCs、Hg0脱除效率与粉尘脱除效率测试方法同实施例1。
Claims (10)
1.一种低温三效催化功能滤料,其特征在于:它由滤料基布和催化滤膜经热压复合而成;其中所述滤料基布选用氟美思滤、P84滤料、PE滤料、玻纤滤料中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的低温三效催化功能滤料,其特征在于:所述催化滤膜坯料中各组份质量份为:
催化剂粉末 10-40份;
聚四氟乙烯粉料 35-65份;
扩散剂3-10份;
造孔剂 5-20份;
偶联剂 3-10份;
正庚烷 2-5份。
3.根据权利要求2所述的低温三效催化功能滤料,其特征在于:所述催化剂粉末以(Mn-Sn-Nb-Mo)的复合氧化物为活性组分,其中,Mn/Sn/Nb/Mo元素摩尔比为1:(0.1-1):(0.1-1): (0.1-1);
以(Ce-Fe-Co-Ni)的复合氧化物为助剂,其中,Ce/Fe/Co/Ni元素摩尔比为1:(0-0.5):(0-0.5):(0-0.5);
以(Mg2AlO5-Al2O3-SiO2)复合功能陶瓷为载体,其中,Mg/Al/Si元素摩尔比为1:1:2;
催化剂粉末中,活性组分质量百分比为5-20%,助剂的质量百分比为1-5%,余量为载体。
4.根据权利要求3所述的低温三效催化功能滤料,其特征在于:所述扩散剂选用亚甲基双萘磺酸钠或亚甲基双甲基萘磺酸钠;所述造孔剂选用乙二醇或聚乙二醇;所述偶联剂选用乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷或γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷。
5.权利要求1-4任一所述滤料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,催化剂粉末的制备
1)催化剂载体的制备
称取MgO2、拟薄水铝石、SiO2进行混合,搅拌球磨2-10 h制成胚体;将胚体通过挤出成型机制备成直径1cm的球状颗粒,颗粒经100-200℃烘干4-6 h,再经过1000-1500℃焙烧5-10h,即可制得MAS复合功能陶瓷,备用;
2)前驱体溶液的配制
称取可溶性锰盐、钼盐、锡盐、铌盐作为活性组份,称取可溶性镍盐、铈盐、铁盐和钴盐作为助剂,将活性组份与助剂混合,加适量的酸与去离子水;然后在50-80℃条件下磁力搅拌30-90 min,使各盐完全溶解,得前驱体溶液备用;
3)活性组分的负载
采用等量浸渍法,将1)中制得的载体浸渍到2)得到的前驱体溶液中,经20-30min浸渍后,达到所需的负载量;再经自然风干后放入烘箱中,在50-120℃条件下烘干30-180min;最后放入马弗炉进行焙烧,在350-750℃温度下焙烧时间2-4h,自然冷却后,即可得到所需催化剂,然后将催化剂研磨成平均粒径0.1-1um的粉末,备用;
步骤2,催化滤膜的制备
1)按配比称取上述催化剂粉料、聚四氟乙烯粉料、扩散剂、偶联剂、造孔剂和正庚烷;将各物料放入搅拌器进行混合搅拌,搅拌速度为100-1000转/分,搅拌时间60-600min,取出后在60-80℃下静置24-48h,即得到催化滤膜坯料;
2)将上述催化滤膜坯料通过预挤步骤挤出条状预成型体,然后在温度为150-300℃,压力为2-8Mpa,处理速度为0.5-1.5m/min的条件下对预成型体进行压延;最后通过对预成形体在第一方向,和在垂直于第一方向的第二方向的双轴拉升,形成催化滤膜;
步骤3,滤料基布预处理
将滤料基布浸渍在处理剂中,浸渍时间10-20min,然后在200℃下干燥5-10min,即得到预处理的滤料基布;
步骤4,低温三效催化功能滤料的制备
将步骤2制备的催化滤膜与步骤3预处理的滤料基布进行热压复合,热压复合条件:温度为120-300℃,压力为4-8MPa,在热压辊上的处理速度为1-3m/min,处理后冷却,即得到低温三效催化功能滤料。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:步骤1的2)中,所述锰盐选用硫酸锰或硝酸锰;钼盐选用硝酸钼或三氯化钼;镍盐选用硫酸镍或氧化镍;铈盐选用硫酸铈、硝酸铈或氧化铈;锡盐选用四氯化锡、硫酸锡或硝酸锡;钴盐选用硝酸钴或醋酸钴;铁盐选用硝酸铁或硫酸亚铁;铌盐选用草酸铌或硝酸铌。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:步骤1的2)中,前驱体溶液制备时,酸的加入量为载体质量的5-10 wt%;所加去离子水的量为载体质量的30-40 wt%。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:步骤1的2)中,所用酸选用浓度为2mol/L的硫酸或硝酸。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于:步骤2中,所述处理剂选用质量浓度为5-10%的聚四氟乙烯乳液与聚丙烯酸酯的混合溶液,其中聚丙烯酸酯乳液在混合溶液中的质量百分含量为10-15%。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于:步骤3的第二步中,所述双轴拉伸的条件为:拉伸倍数为2-5倍,拉伸温度为90-200℃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910444358.6A CN110124534B (zh) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | 一种低温三效催化功能滤料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910444358.6A CN110124534B (zh) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | 一种低温三效催化功能滤料及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110124534A true CN110124534A (zh) | 2019-08-16 |
CN110124534B CN110124534B (zh) | 2021-09-10 |
Family
ID=67581804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910444358.6A Active CN110124534B (zh) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | 一种低温三效催化功能滤料及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110124534B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111077292A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-28 | 上海微谱化工技术服务有限公司 | 一种车用人造皮革材料分析的前处理方法 |
CN113713605A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-11-30 | 常州翡尔达环保科技有限公司 | 一种空气净化生物过滤滤料颗粒及其制备方法和用途 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1686107A1 (en) * | 2003-09-12 | 2006-08-02 | Ibiden Co., Ltd. | Sintered ceramic compact and ceramic filter |
CN103433028A (zh) * | 2013-08-16 | 2013-12-11 | 南京工业大学 | 一种船机用三效脱除NOx、CO和HC的催化剂及其制备方法 |
CN104324686A (zh) * | 2014-10-17 | 2015-02-04 | 中科润蓝环保技术(北京)有限公司 | 一种室内空气净化剂及其制备方法和室内空气净化器过滤网 |
US20160367926A1 (en) * | 2015-06-16 | 2016-12-22 | Lunatech, Llc | Vapor device for filtering and testing material |
CN107106977A (zh) * | 2014-10-30 | 2017-08-29 | 巴斯夫公司 | 用于处理空气供给中存在的臭氧和挥发性有机化合物的贱金属催化剂 |
CN108525514A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-09-14 | 南京信息工程大学 | 一种抗硫抗水除尘脱硝脱汞多功能滤料及其制备方法 |
CN108543418A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-09-18 | 上海化工研究院有限公司 | 一种可多级组合的插槽式净化废气的装置 |
-
2019
- 2019-05-27 CN CN201910444358.6A patent/CN110124534B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1686107A1 (en) * | 2003-09-12 | 2006-08-02 | Ibiden Co., Ltd. | Sintered ceramic compact and ceramic filter |
CN103433028A (zh) * | 2013-08-16 | 2013-12-11 | 南京工业大学 | 一种船机用三效脱除NOx、CO和HC的催化剂及其制备方法 |
CN104324686A (zh) * | 2014-10-17 | 2015-02-04 | 中科润蓝环保技术(北京)有限公司 | 一种室内空气净化剂及其制备方法和室内空气净化器过滤网 |
CN107106977A (zh) * | 2014-10-30 | 2017-08-29 | 巴斯夫公司 | 用于处理空气供给中存在的臭氧和挥发性有机化合物的贱金属催化剂 |
US20160367926A1 (en) * | 2015-06-16 | 2016-12-22 | Lunatech, Llc | Vapor device for filtering and testing material |
CN108525514A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-09-14 | 南京信息工程大学 | 一种抗硫抗水除尘脱硝脱汞多功能滤料及其制备方法 |
CN108543418A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-09-18 | 上海化工研究院有限公司 | 一种可多级组合的插槽式净化废气的装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111077292A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-28 | 上海微谱化工技术服务有限公司 | 一种车用人造皮革材料分析的前处理方法 |
CN113713605A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-11-30 | 常州翡尔达环保科技有限公司 | 一种空气净化生物过滤滤料颗粒及其制备方法和用途 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110124534B (zh) | 2021-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102836717B (zh) | 一种尖晶石型氧化物的应用及催化脱硫脱硝的方法 | |
CN104492471B (zh) | 一种中低温scr脱硝介孔分子筛催化剂及其制备和应用方法 | |
CN101920213B (zh) | 以金属有机框架物为载体的低温scr脱硝催化剂及其制备方法 | |
CN104646022B (zh) | 一种蜂窝式低温脱硝催化剂及其制备方法 | |
CN108525514B (zh) | 一种抗硫抗水除尘脱硝脱汞多功能滤料及其制备方法 | |
CN107551811B (zh) | 基于干法和半干法脱硫的烧结烟气scr脱硝工艺 | |
CN104014200B (zh) | 一种除尘脱硝一体化滤料的制备方法 | |
CN109091956B (zh) | 一种基于陶瓷纤维的除尘脱硝一体化滤料的制备方法 | |
CN110215768B (zh) | 一种除尘脱硝脱汞一体化滤料及其制备方法 | |
CN110124534A (zh) | 一种低温三效催化功能滤料及其制备方法 | |
CN108479218A (zh) | 一种具有脱硝功能的滤袋笼骨及其制备方法 | |
CN106669670A (zh) | 一种烟气脱硫剂的制备方法 | |
CN105921145B (zh) | 一种净化空气材料的制备方法及应用 | |
CN108636100B (zh) | 一种除尘脱硝多功能催化滤料制备方法 | |
CN204806906U (zh) | 一种烧结大烟道低温废气余热回收及净化装置 | |
CN110252323B (zh) | 一种脱硝脱汞双效催化剂及其制备方法 | |
CN207996539U (zh) | 一种大风量低浓度有机废气处理装置 | |
Hu et al. | Metal-organic framework assisted preparation of α-Fe2O3 for selective catalytic reduction of NOX with NH3 | |
CN110026205B (zh) | 一种环境友好型协同脱除二噁英和单质汞的催化剂及其制备方法 | |
CN110026204B (zh) | 一种环境友好型协同脱除二噁英和氮氧化物的催化剂 | |
CN107175121A (zh) | 一种降低so2氧化率抗磨损蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法 | |
CN212396289U (zh) | 一种活性炭吸附脱附系统 | |
CN114307632A (zh) | 一种低温催化同时脱硫脱硝的烟气处理系统 | |
CN210544195U (zh) | 采用树脂吸附VOCs的回收系统 | |
CN208927872U (zh) | 新型有机废气吸附催化一体装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |