CN115193160B - 一种除尘脱硝一体化滤料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及非织造滤料技术领域,更具体地说,它涉及一种除尘脱硝一体化滤料及其制备方法。所述的除尘脱硝一体化滤料由纺粘长丝纤维网和设置于纺粘长丝纤维网一侧或两侧的短丝纤维网水刺复合而成,所述的滤料经脱硝改性液浸渍处理;所述脱硝改性液由如下重量百分比的组分组成:硝酸盐20‑32%、氧化铝2‑3%、偏磷酸铵2‑3%、三乙醇胺3‑5%、正硅酸乙酯2‑4%、碳酸丁烯酯1‑2%、混合树脂乳液12‑18%、偶联剂1‑2%、去离子水为余量。本申请中的滤料其在通过上述脱硝改性液改性处理后,除能对各种金属、非金属细小颗粒物烟尘进行滤除外,还被赋予了优异的脱硝能力,可将氮氧化物该有害气体有效脱去。
Description
技术领域
本申请涉及非织造滤料技术领域,更具体地说,它涉及一种除尘脱硝一体化滤料及其制备方法。
背景技术
近年来随着我国重工业的更新迭代以及人们环保意识的提高,人们对于工业废气的排放也开始有了严格的限制,尤其在钢铁、石油化工等易产生工业烟尘的领域,因而能有效除去工业烟尘的各类滤料也就应运而生。
相关技术中的滤料由聚四氟乙烯层、涤纶纤维层和玻璃纤维层经铺网、针刺和热定型复合而成,其能有效除去排放废气中的粉尘,且由于材质本身特性,还具有一定的耐酸碱、耐高温性能,因而基本能满足除尘需求。
但工业烟尘除包括含有污染物的粉尘:如各种金属、非金属细小颗粒物外,还包括氮氧化物该有害气体,而上述滤料显然无法对其进行取出,如要取出氮氧化物该有害气体,则需额外的脱硝工艺,因此迫切需要提供一种能将除尘和脱硝一体化的专用滤料。
发明内容
为实现除尘工艺和脱硝工艺的一体化,本申请特提供一种除尘脱硝一体化滤料及其制备方法,该滤料除能对各种金属、非金属细小颗粒物烟尘进行滤除外,还能对氮氧化物该有害气体进行脱去。
第一方面,本申请提供一种除尘脱硝一体化滤料,采用如下的技术方案:
一种除尘脱硝一体化滤料,由纺粘长丝纤维网和设置于纺粘长丝纤维网一侧或两侧的短丝纤维网水刺复合而成,所述滤料经脱硝改性液浸渍处理制得;
所述脱硝改性液由如下重量百分比的组分组成:
硝酸盐20-32%、氧化铝2-3%、偏磷酸铵2-3%、三乙醇胺3-5%、正硅酸乙酯2-4%、碳酸丁烯酯1-2%、混合树脂乳液12-18%、偶联剂1-2%、去离子水为余量。
通过采用上述技术方案,由上述组分组成的脱硝改性液,其能有效的对纺粘长丝纤维网和短丝纤维网进行改性结合,从而赋予滤料优良的脱硝性能,且脱硝性能较为稳定,其功能性组分不易自网层结构脱落;
分析其原因可能是:上述组分的脱硝改性液,其三乙醇胺、正硅酸乙酯、碳酸丁烯酯和混合树脂乳液与滤料相容性较优,可在偶联剂的作用下形成硝酸盐、氧化铝和偏磷酸铵等功能性组分的镶嵌载体,并在后续高温定型的过程中与滤料相互交联粘结,形成稳定的复合网层结构,从而赋予滤料的稳定的脱硝性能和效率。
优选的,所述的纺粘长丝纤维网采用高聚物涤纶PET、尼龙PA66和聚苯硫醚PPS中的一种或者多种作为原料;
所述的短丝纤维网采用聚四氟乙烯PTFE短纤维、芳纶PPTA短纤维、玻璃短切纤维和玄武岩短切纤维中的一种或多种作为原料。
通过采用上述技术方案,上述原料制得的纺粘长丝纤维网和短丝纤维网其经水刺复合后,两者密的实度和结合牢度均较优,且与脱硝改性液的改性结合效果较优,因而能有效保障滤料的力学性能和除尘、脱硝性能。
优选的,所述的混合树脂乳液由聚四氟乙烯乳液、聚苯硫醚乳液、聚氨酯乳液和纳米粉料按重量比1:(0.8-1.2):(0.3-0.5):(0.2-0.4)组成。
通过采用上述技术方案,上述组分及配比的混合树脂乳液,其与三乙醇胺、正硅酸乙酯、碳酸丁烯酯复配效果较优,均能在定型过程中与滤料充分交联粘结,并能有效作为硝酸盐、氧化铝和偏磷酸铵等功能性组分的镶嵌载体,以此保障功能性组分的稳定性。
优选的,所述纳米粉料由纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铁和纳米氧化锰中的一种或多种组成。
通过采用上述技术方案,上述纳米粉料除能增强前述镶嵌载体的力学性能以及增加滤料与废气的有效接触面积外,还可与硝酸盐、氧化铝和偏磷酸铵等功能性组分发挥协同作用,以此提升其脱硝性能。
优选的,所述硝酸盐由硝酸锰、硝酸铈、硝酸钕和硝酸钛按重量比1:(0.4-0.6):(0.1-0.3):(0.1-0.3)组成。
通过采用上述技术方案,上述组分及配比的硝酸盐,其在加热条件下会发生分解,形成以硝酸锰和硝酸钛分解产物为主催化剂,硝酸铈和硝酸钕为辅催化剂的脱硝复合体系,该复合体系的脱硝效果相比于单一组分的使用显著提升。
优选的,所述脱硝改性液的浸渍处理步骤如下:
A1、先将水刺复合而成的滤料浸入氢氧化钠水溶液中进行预处理,然后取出沥干备用;
A2、再将A1中预处理后的滤料转入脱硝改性液中,浸渍40-80min,最后经固液分离、烘干,即得经脱硝改性处理后的滤料。
优选的,所述脱硝改性液的浸渍处理的具体步骤如下:
A1、先将水刺复合而成的滤料浸入Ph为11-12的氢氧化钠水溶液中,并于60-80℃超声处理20-30min,然后取出沥干备用;
A2、再将A1中处理后的滤料转入脱硝改性液中,于100-120℃浸渍40-80min,最后经固液分离、80-100℃烘干10-20min,即得经脱硝改性处理后的滤料。
通过采用上述技术方案,经上述步骤及条件处理的后的滤料,其脱硝改性处理效果最好,所得滤料的脱硝性能最优,且稳定持久;
分析其原因可能是由于:滤料经氢氧化钠水溶液及超声处理后,其表面结合性能显著提升,继而有利于后续与脱硝改性液的改性结合,且上述处理温度较为适宜,功能性组分的损耗最低。
第二方面,本申请提供一种除尘脱硝一体化滤料的制备方法,采用如下的技术方案:
一种除尘脱硝一体化滤料的制备方法,制备步骤如下:
S1、成网工艺:
1)先将所述纺粘长丝纤维网的原材料熔融,再对其进行喷出,经冷却拉伸、形成长丝纤维,并在成网机上铺成100-400g/m2纺粘长丝纤维网;
2)再将所述短丝纤维网的各原材料经开松、喂入、梳理后,铺设于纺粘长丝纤维网的一侧或两侧,短丝纤维网为50-200g/m2;
3)再对铺设成网后的纺粘长丝纤维网和短丝纤维网进行水刺复合,具体操作参数为:水刺头2-4个,水刺压力150-220bar,正反修面各两次;
S2、脱硝改性处理工艺:
1)先将水刺复合而成的滤料浸入pH为11-12的氢氧化钠水溶液中,并于60-80℃超声处理20-30min,然后取出沥干备用;
2)再将A1中处理后的滤料转入脱硝改性液中,于100-120℃浸渍40-80min,最后经固液分离、80-100℃烘干10-20min,即得经脱硝改性处理后的滤料。
通过采用上述技术方案,由上述步骤制得的除尘脱硝一体化滤料,其成品质量稳定均一,均具有优良的除尘和脱硝性能,且滤料本身的耐受性和使用寿命也显著提升,可以较长时间的发挥功效。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、本申请中的脱硝改性液,其能通过各组分及用量的复配,稳定高效的对纺粘长丝纤维网和短丝纤维网进行改性结合,从而赋予滤料优良的脱硝和除尘性能;
2、本申请中的纺粘长丝纤维网和短丝纤维网原料的选择,可赋予滤料优良的力学性能,及与脱硝改性液的改性结合效果,因而能有效保障滤料的力学性能和除尘、脱硝性能;
3、本申请通过对滤料进行氢氧化钠水溶液/超声协同处理,显著提升了滤料的结合性能,继而保障了滤料与脱硝改性液的改性结合,赋予了滤料优异的脱硝性能;
4、本申请中的制备步骤其易于控制成品质量,所得产品性能稳定均一,均具有优良的除尘和脱硝性能,且滤料本身的耐受性和使用寿命也显著提升,可以较长时间的发挥功效,据用户反馈,其12个月内的脱硝性能和除尘性能基本不变。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明,本申请所用原料除下述特别说明外,均为市售常见材料。
聚四氟乙烯乳液,固含量66±2%/平均粒径0.1um;聚苯硫醚乳液,固含量60±2%/平均粒径0.2um;聚氨酯乳液,固含量80±2%;
偶联剂为Z-6040偶联剂。
制备例
制备例1-6
一种脱硝改性液,由如下重量百分比的组分组成(按每100kg计):
其中硝酸盐由硝酸锰和硝酸铈按重量比1:0.5组成;
混合树脂乳液由聚四氟乙烯乳液、聚苯硫醚乳液、聚氨酯乳液和纳米粉料按重量比1:0.6:0.2:0.2组成;
纳米粉料由纳米氧化锌和纳米二氧化钛按重量比1:2组成,纳米粉料的平均粒径为10nm。
表:制备例1-6中各组分及其重量(kg)
制备例7
一种脱硝改性液,与制备例1的不同之处在于,混合树脂乳液由聚四氟乙烯乳液、聚苯硫醚乳液、聚氨酯乳液和纳米粉料按重量比1:0.8:0.3:0.2组成。
制备例8
一种脱硝改性液,与制备例1的不同之处在于,混合树脂乳液由聚四氟乙烯乳液、聚苯硫醚乳液、聚氨酯乳液和纳米粉料按重量比1:1.1:0.4:0.3组成。
制备例9
一种脱硝改性液,与制备例1的不同之处在于,混合树脂乳液由聚四氟乙烯乳液、聚苯硫醚乳液、聚氨酯乳液和纳米粉料按重量比1:1.2:0.5:0.4组成。
制备例10
一种脱硝改性液,与制备例1的不同之处在于,混合树脂乳液由聚四氟乙烯乳液、聚苯硫醚乳液、聚氨酯乳液和纳米粉料按重量比1:2:1.2:0.8组成。
制备例11
一种脱硝改性液,与制备例1的不同之处在于,纳米粉料由纳米氧化锌、纳米二氧化钛和纳米氧化锰按重量比1:0.4:0.8组成。
制备例12
一种脱硝改性液,与制备例1的不同之处在于,纳米粉料由纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铁和纳米氧化锰按重量比1:0.3:0.8:0.6组成。
制备例13
一种脱硝改性液,与制备例1的不同之处在于,硝酸盐由硝酸锰、硝酸铈、硝酸钕和硝酸钛按重量比1:0.4:0.3:0.3组成。
制备例14
一种脱硝改性液,与制备例1的不同之处在于,硝酸盐由硝酸锰、硝酸铈、硝酸钕和硝酸钛按重量比1:0.5:0.2:0.2组成。
制备例15
一种脱硝改性液,与制备例1的不同之处在于,硝酸盐由硝酸锰、硝酸铈、硝酸钕和硝酸钛按重量比1:0.2:0.4:0.4组成。
性能检测试验
先选取应用例和对比例中制得的滤料各三组作为测试对象(滤料厚度10mm),并固定于口径40mm的玻璃管上(短丝纤维网朝向内侧),再通入实验室模拟烟气,然后测试其除尘性能、脱硝性能和脱硝性能稳定性:
其中实验室模拟烟气的流速为1m/min,其组分含量如下::NO 0.10%,NO20.20%,PM 2.5固体颗粒0.40%,O210%,余量为N2;
具体检测步骤和计算方法如下:
除尘性能-除尘效率,除尘效率的计算公式如下:
除尘效率=(初始PM 2.5固体颗粒浓度-排放PM 2.5固体颗粒浓度)/初始PM 2.5固体颗粒浓度*100%;
脱硝性能-脱硝效率,脱硝效率的计算公式如下:
脱硝效率=(初始NOX浓度-排放NOX浓度)/初始NOX浓度*100%;
脱硝性能稳定性-脱硝效率变化量,其检测方法和步骤如下:
采用流速为10m/min的空气流对滤料进行吹扫60min,然后再次测试其脱硝性能,并计算吹扫前后脱硝效率的变化量,以此表征滤料脱硝性能的稳定性。
实施例
实施例1
一种除尘脱硝一体化滤料,采用如下制备步骤制得:
S1、成网工艺:
1)先将所述纺粘长丝纤维网的原材料熔融,再对其进行喷出,经冷却拉伸、形成长丝纤维,并在成网机上铺成240g/m2、8mm厚度的纺粘长丝纤维网;
纺粘长丝纤维网的原材料,由高聚物涤纶PET、尼龙PA66和聚苯硫醚PPS按重量比1:0.8:2组成;
2)再将所述短丝纤维网的各原材料经开松、喂入、梳理后,铺设于纺粘长丝纤维网的一侧,短丝纤维网为120g/m2、2mm厚度;
短丝纤维网的原材料,由聚四氟乙烯PTFE短纤维、芳纶PPTA短纤维、玻璃短切纤维和玄武岩短切纤维按重量比1:0.4:0.6:0.6组成;
其平均长度为35mm;
3)再对铺设成网后的纺粘长丝纤维网和短丝纤维网进行水刺复合,具体操作参数为:水刺头2个,水刺压力150bar,正反修面各两次;
S2、脱硝改性处理工艺:
1)先将水刺复合而成的滤料浸入pH为11的氢氧化钠水溶液中,并于60℃超声处理30min,然后取出沥干备用;
2)再将A1中处理后的滤料转入制备例1中制得的脱硝改性液中,于100℃浸渍80min,最后经固液分离、80℃烘干20min,即得经脱硝改性处理后的滤料。
实施例2
一种除尘脱硝一体化滤料,与实施例1的不同之处在于,S1中纺粘长丝纤维网的纺丝密度为100g/m2;短丝纤维网的密度为50g/m2;3)中水刺头为2个,水刺压力150bar,正反修面各两次。
实施例3
一种除尘脱硝一体化滤料,与实施例1的不同之处在于,S1中纺粘长丝纤维网的纺丝密度为100g/m2;短丝纤维网的密度为50g/m2;3)中水刺头为4个,水刺压力220bar,正反修面各两次。
实施例4
一种除尘脱硝一体化滤料,与实施例1的不同之处在于,S1中纺粘长丝纤维网的纺丝密度为400g/m2;短丝纤维网的密度为200g/m2;3)中水刺头为2个,水刺压力150bar,正反修面各两次。
实施例5
一种除尘脱硝一体化滤料,与实施例1的不同之处在于,S1中纺粘长丝纤维网的纺丝密度为400g/m2;短丝纤维网的密度为200g/m2;3)中水刺头为4个,水刺压力220bar,正反修面各两次。
实施例6
一种除尘脱硝一体化滤料,与实施例1的不同之处在于,S1中的短丝纤维网铺设于纺粘长丝纤维网的两侧,短丝纤维网为60g/m2、1mm厚度。
抽取上述实施例1-6中制得的除尘脱硝一体化滤料各三组,然后按上述测量步骤和计算方法,求得其除尘效率、脱硝效率和脱硝效率变化量,测试结果取平均值记入下表。
表:实施例1-6性能检测结果
从上表中可以看出,实施例1-6中制得除尘脱硝一体化滤料均具有优良的除尘性能和脱硝性能,其除尘效率高达99.9%;脱硝效率高达93.6-97.0%;且脱硝性能的稳定性也极高,其变化量仅为0-0.3%;
可见由上述组分组成的脱硝改性液,其能有效的对纺粘长丝纤维网和短丝纤维网进行改性结合,从而赋予滤料优良的脱硝性能,且脱硝性能较为稳定,其功能性组分不易自网层结构脱落;
此外从上表实施例1-6中数据还可以看出,纤维网的密度越高、结构越复杂,其脱硝性能越优,脱硝性能越不易发生变化,且单侧短丝纤维网在同等厚度与密度条件下,其性能略优于双侧短丝纤维网;
综上,分析其原因可能是:上述组分的脱硝改性液,其三乙醇胺、正硅酸乙酯、碳酸丁烯酯和混合树脂乳液与滤料相容性较优,除能在偶联剂的作用下形成硝酸盐、氧化铝和偏磷酸铵等功能性组分的镶嵌载体外,还可在高温定型过程中与滤料相互交联粘结,从而形成稳定密实的网层结构。
实施例7
一种除尘脱硝一体化滤料,与实施例1的不同之处在于,纺粘长丝纤维网的原材料,由高聚物涤纶PET和尼龙PA66按重量比1:0.8组成。
实施例8
一种除尘脱硝一体化滤料,与实施例1的不同之处在于,纺粘长丝纤维网的原材料,由高聚物涤纶PET和聚苯硫醚PPS按重量比1:2组成。
实施例9
一种除尘脱硝一体化滤料,与实施例1的不同之处在于,短丝纤维网的原材料,由聚四氟乙烯PTFE短纤维、芳纶PPTA短纤维和玄武岩短切纤维按重量比1:0.4:0.6组成。
实施例10
一种除尘脱硝一体化滤料,与实施例1的不同之处在于,短丝纤维网的原材料,由聚四氟乙烯PTFE短纤维和芳纶PPTA短纤维按重量比1:0.5组成。
抽取上述实施例7-10中制得的除尘脱硝一体化滤料各三组,然后按上述测量步骤和计算方法,求得其除尘效率、脱硝效率和脱硝效率变化量,测试结果取平均值记入下表。
表:实施例7-10性能检测结果
从上表中可以看出,实施例7-10中制得除尘脱硝一体化滤料均具有优良的除尘性能和脱硝性能,其除尘效率高达99.9%;脱硝效率高达96.4-96.8%;且脱硝性能的稳定性也极高,其变化量仅为0-0.1%;
可见上述原料制得的纺粘长丝纤维网和短丝纤维网其经水刺复合后,两者密的实度和结合牢度均较优,且与脱硝改性液的改性结合效果较优,因而能有效保障滤料的力学性能和除尘、脱硝性能;
此外从上表实施例1、7-11中数据还可以看出,纤维网的材质越复杂多样,或与混合树脂乳液的组成越相近,其脱硝性能及稳定性越优,分析其原因可能是:上述材质的纤维网可为脱硝改性液的结合组分提供大量的结合位点,从而保障网层结构的稳定性和脱硝改性效果。
实施例11-15
一种除尘脱硝一体化滤料,与实施例1的不同之处在于,其所用脱硝改性液的使用情况不同,具体对应关系如下表所示。
表:实施例11-15中脱硝改性液使用情况对照表
抽取上述实施例11-15中制得的除尘脱硝一体化滤料各三组,然后按上述测量步骤和计算方法,求得其除尘效率、脱硝效率和脱硝效率变化量,测试结果取平均值记入下表。
表:实施例11-15性能检测结果
从上表中可以看出,实施例1、11-15中制得除尘脱硝一体化滤料均具有优良的除尘性能和脱硝性能,其除尘效率高达99.9%;脱硝效率高达96.8-97.8%;且脱硝性能的稳定性也极高,其变化量仅为0-0.1%;
此外由上表还可以看出实施例13为优选例,该组分组成的脱硝改性液,其能有效的对纺粘长丝纤维网和短丝纤维网进行改性结合,从而赋予滤料优良的脱硝性能,且脱硝性能较为稳定,其功能性组分不易脱落;
综上可知,硝酸盐作为功能性组分,其用量的调整对整体脱硝性能的影响较大,而氧化铝、偏铝酸钠、纳米粉料等组分的影响较小,而混合树脂乳液、三乙醇胺、正硅酸乙酯和碳酸丁烯酯的调整则是对脱硝性能的稳定性具有显著的作用。
实施例16-19
一种除尘脱硝一体化滤料,与实施例1的不同之处在于,其所用脱硝改性液的使用情况不同,具体对应关系如下表所示。
表:实施例16-19中脱硝改性液使用情况对照表
抽取上述实施例16-19中制得的除尘脱硝一体化滤料各三组,然后按上述测量步骤和计算方法,求得其除尘效率、脱硝效率和脱硝效率变化量,测试结果取平均值记入下表。
表:实施例16-19性能检测结果
从上表中可以看出,实施例1、16-19中制得除尘脱硝一体化滤料均具有优良的除尘性能和脱硝性能,其除尘效率高达99.9%;脱硝效率高达96.6-97.0%;且脱硝性能的稳定性也极高,其变化量为0%;
此外由上表还可以看出实施例16-18为优选例,混合树脂乳液的优选比例为,聚四氟乙烯乳液、聚苯硫醚乳液、聚氨酯乳液和纳米粉料按重量比1:(0.8-1.2):(0.3-0.5):(0.2-0.4);
综上可知,上述组分及配比的混合树脂乳液,其与三乙醇胺、正硅酸乙酯、碳酸丁烯酯复配效果最优,均能在定型过程中与滤料充分交联粘结,并能有效作为硝酸盐、氧化铝和偏磷酸铵等功能性组分的镶嵌载体,以此保障功能性组分的稳定性。
实施例20-21
一种除尘脱硝一体化滤料,与实施例1的不同之处在于,其所用脱硝改性液的使用情况不同,具体对应关系如下表所示。
表:实施例20-21中脱硝改性液使用情况对照表
组别 | 脱硝改性液 |
实施例20 | 由制备例11制得 |
实施例21 | 由制备例12制得 |
抽取上述实施例20-21中制得的除尘脱硝一体化滤料各三组,然后按上述测量步骤和计算方法,求得其除尘效率、脱硝效率和脱硝效率变化量,测试结果取平均值记入下表。
表:实施例20-21性能检测结果
从上表中可以看出,实施例1、20-21中制得除尘脱硝一体化滤料均具有优良的除尘性能和脱硝性能,其除尘效率高达99.9%;脱硝效率高达96.8-97.2%;且脱硝性能的稳定性也极高,其变化量为0%;
此外由上表还可以看出实施例21为优选例,纳米粉料同时包含纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铁和纳米氧化锰等组分时,其效果最优;
分析其原因可能是:上述纳米粉料除能增强前述镶嵌载体的力学性能以及增加滤料与废气的有效接触面积外,还可与硝酸盐、氧化铝和偏磷酸铵等功能性组分发挥协同作用,以此提升其脱硝性能。
实施例22-24
一种除尘脱硝一体化滤料,与实施例1的不同之处在于,其所用脱硝改性液的使用情况不同,具体对应关系如下表所示。
表:实施例22-24中脱硝改性液使用情况对照表
组别 | 脱硝改性液 |
实施例22 | 由制备例13制得 |
实施例23 | 由制备例14制得 |
实施例24 | 由制备例15制得 |
抽取上述实施例22-24中制得的除尘脱硝一体化滤料各三组,然后按上述测量步骤和计算方法,求得其除尘效率、脱硝效率和脱硝效率变化量,测试结果取平均值记入下表。
表:实施例22-24性能检测结果
从上表中可以看出,实施例1、20-21中制得除尘脱硝一体化滤料均具有优良的除尘性能和脱硝性能,其除尘效率高达99.9%;脱硝效率高达96.8-97.6%;且脱硝性能的稳定性也极高,其变化量为0%;
此外由上表还可以看出实施例22-23为优选例,可见硝酸盐由硝酸锰、硝酸铈、硝酸钕和硝酸钛按重量比1:(0.4-0.6):(0.1-0.3):(0.1-0.3)组成时,其催化脱硝效果最优;
分析其原因可能是:上述组分及配比的硝酸盐,其在加热条件下会发生分解,形成以硝酸锰和硝酸钛分解产物为主催化剂,硝酸铈和硝酸钕为辅催化剂的脱硝复合体系,该复合体系的脱硝效果相比于单一组分的使用显著提升。
实施例25
一种除尘脱硝一体化滤料,与实施例1的不同之处在于,S2中脱硝改性处理工艺的具体参数如下:
1)先将水刺复合而成的滤料浸入pH为12的氢氧化钠水溶液中,并于80℃超声处理20min,然后取出沥干备用;
2)再将A1中处理后的滤料转入制备例1中制得的脱硝改性液中,于120℃浸渍40min,最后经固液分离、100℃烘干10min,即得经脱硝改性处理后的滤料。
本申请中脱硝改性处理工艺仅以实施例1、实施例25为例,在其他实施例中还可以为其他操作条件,上述范围内的条件变更并对实际的除尘和脱硝性能影响较为微弱,可以忽略不计。
此外还需特别说明的是如超出上述条件,则有可能因为功能性组分的分解反应和催化活性较弱,或接枝粘结效果较弱导致最终的脱硝性能和脱硝稳定性变差,且滤料仅能在pH为11-12的氢氧化钠水溶液中进行超声处理,否则会影响到最终的使用寿命和/或脱硝效率。
以上均是本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出的没有创造性贡献的修改或明显构成技术启示的方案,但只要在本申请的权利要求范围内都应受到专利法的保护。
Claims (6)
1.一种除尘脱硝一体化滤料,由纺粘长丝纤维网和设置于纺粘长丝纤维网一侧或两侧的短丝纤维网水刺复合而成,其特征在于,所述的除尘脱硝一体化滤料经脱硝改性液浸渍处理;
所述脱硝改性液由如下重量百分比的组分组成:
硝酸盐20-32%、氧化铝2-3%、偏磷酸铵2-3%、三乙醇胺3-5%、正硅酸乙酯2-4%、碳酸丁烯酯1-2%、混合树脂乳液12-18%、偶联剂1-2%、去离子水为余量;
所述的混合树脂乳液由聚四氟乙烯乳液、聚苯硫醚乳液、聚氨酯乳液和纳米粉料按重量比1:(0.8-1.2):(0.3-0.5):(0.2-0.4)组成;
所述纳米粉料由纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化铁和纳米氧化锰中的一种或多种组成。
2.根据权利要求1所述的除尘脱硝一体化滤料,其特征在于,所述的纺粘长丝纤维网采用高聚物涤纶PET、尼龙PA66和聚苯硫醚PPS中的一种或者多种作为原料;
所述的短丝纤维网采用聚四氟乙烯PTFE短纤维、芳纶PPTA短纤维、玻璃短切纤维和玄武岩短切纤维中的一种或多种作为原料。
3.根据权利要求1所述的除尘脱硝一体化滤料,其特征在于,所述硝酸盐由硝酸锰、硝酸铈、硝酸钕和硝酸钛按重量比1:(0.4-0.6):(0.1-0.3):(0.1-0.3)组成。
4.根据权利要求1所述的除尘脱硝一体化滤料,其特征在于,所述脱硝改性液的浸渍处理步骤如下:
A1、先将水刺复合而成的滤料浸入氢氧化钠水溶液中进行预处理,然后取出沥干备用;
A2、再将A1中预处理后的滤料转入脱硝改性液中,浸渍40-80min,最后经固液分离、烘干,即得经脱硝改性处理后的滤料。
5.根据权利要求4所述的除尘脱硝一体化滤料,其特征在于,所述脱硝改性液的浸渍处理的具体步骤如下:
A1、先将水刺复合而成的滤料浸入pH为11-12的氢氧化钠水溶液中,并于60-80℃超声处理20-30min,然后取出沥干备用;
A2、再将A1中处理后的滤料转入脱硝改性液中,于100-120℃浸渍40-80min,最后经固液分离、80-100℃烘干10-20min定型,即得经脱硝改性处理后的滤料。
6.一种权利要求1-5任一所述除尘脱硝一体化滤料的制备方法,其特征在于,制备步骤如下:
S1、成网工艺:
1)先将所述纺粘长丝纤维网的原材料熔融,再对其进行喷出,经冷却拉伸、形成长丝纤维,并在成网机上铺成100-400g/m2纺粘长丝纤维网;
2)再将所述短丝纤维网的各原材料经开松、喂入、梳理后,铺设于纺粘长丝纤维网的一侧或两侧,短丝纤维网为50-200g/m2;
3)再对铺设成网后的纺粘长丝纤维网和短丝纤维网进行水刺复合,具体操作参数为:水刺头2-4个,水刺压力150-220bar,正反修面各两次;
S2、脱硝改性处理工艺:
1)先将水刺复合而成的滤料浸入pH为11-12的氢氧化钠水溶液中,并于60-80℃超声处理20-30min,然后取出沥干备用;
2)再将A1中处理后的滤料转入脱硝改性液中,于100-120℃浸渍40-80min,最后经固液分离、80-100℃烘干10-20min定型,即得经脱硝改性处理后的滤料。
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