一種具有脫汞功效的過(guò)濾材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)保除塵煙氣凈化領(lǐng)域，特別是涉及一種具有脫汞功效的過(guò)濾材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 汞是煤中的一種有毒的重金屬痕量元素，汞污染對(duì)人類及生物環(huán)境造成的危害極 大。全球每年排放到大氣中汞總量約為5000t，其中4000t是人為的結(jié)果，而造成汞環(huán)境污 染的人為來(lái)源主要是礦石燃料的燃燒、汞礦和其他金屬的冶煉、氯堿工業(yè)和電器工業(yè)中的 使用汞等，其中份額最大的來(lái)源于燃燒。
[0003] 世界范圍內(nèi)煤中汞含量一般在（0? 012~33)mg/kg，平均汞含量約為0? 13mg/kg， 地殼豐度為〇. 089,世界煤汞含量為0. 012mg/kg，我國(guó)煤中汞的平均含量為0. 22mg/kg。燃 煤過(guò)程汞的排放，特別是大型燃煤電站鍋爐的汞排放，在局部汞循環(huán)中具有相當(dāng)?shù)奈：?性，其危害性不僅具有隱蔽性而且具有潛在性，即汞的生物累積作用難以消除。大量的汞通 過(guò)干沉降或濕沉降污染水體，生物反應(yīng)后形成劇毒的甲基汞（MeHg)，在魚類和其他生物體 內(nèi)富集后又會(huì)循環(huán)進(jìn)入人體，對(duì)人類造成極大的危害。
[0004] 對(duì)于燃煤煙氣汞的排放控制，目前有各種各樣的控制方法，包括以活性炭吸附為 代表的吸附法，利用現(xiàn)有脫硫裝置或除塵裝置的除汞法，電暈放電等離子體法、電催化氧化 聯(lián)合處理法等。各種方法都存在脫除效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有脫硫?yàn)V料技術(shù)中存在的部分問(wèn)題，提供一種具有脫汞功 效的過(guò)濾材料及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種具有脫汞功效的過(guò)濾材料，依次包括含有催化劑的PTFE微孔薄膜層、第一 催化劑混合處理液浸漬層、PTFE復(fù)合針刺氈、第二催化劑混合處理液浸漬層；所述PTFE復(fù) 合針刺氈包括依次連接的第一催化PTFE纖維強(qiáng)度層、PTFE基布層、第二催化PTFE纖維強(qiáng) 度層；所述含有催化劑的PTFE微孔薄膜層與第一催化劑混合處理液浸漬層之間通過(guò)熱壓 覆合。
[0008] 本發(fā)明的有益效果：
[0009] (1)本發(fā)明的具有脫汞功效的過(guò)濾材料具有適用工況范圍廣，無(wú)需改變?cè)械墓?藝設(shè)備和工況條件，即可完成殘余汞和重金屬等有害物質(zhì)的催化分解；系統(tǒng)運(yùn)行安全平穩(wěn)， 低阻高效長(zhǎng)壽命等顯著特征，能源消耗和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用減低30% ;
[0010] (2)本發(fā)明的具有脫汞功效的過(guò)濾材料同時(shí)具有表面過(guò)濾的功效，將粉塵截留在 濾料的表面，可以實(shí)現(xiàn)粉塵量小于5mg/Nm3的近零排放；
[0011] (3)本發(fā)明的具有脫汞功效的過(guò)濾材料在煙塵過(guò)濾的同時(shí)，由于多層次的催化劑 分布層的引入，成倍提升廢氣與催化劑的接觸面積，大幅提高對(duì)汞和重金屬等有害物質(zhì)的 催化分解效率；充分發(fā)揮濾料脫除有害物質(zhì)的功能；
[0012] (4)采用超細(xì)玻纖與催化PTFE纖維制作基材，保證濾料整體具有較高的拉伸強(qiáng) 度，同時(shí)具有汞和重金屬等有害物質(zhì)的催化分解功能；
[0013] (5)本發(fā)明的具有脫汞功效的過(guò)濾材料耐溫性能優(yōu)秀，能夠連續(xù)工作溫度200°C， 瞬間耐溫可達(dá)220 °C。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1是本發(fā)明濾料的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 為了更好地說(shuō)明本發(fā)明，下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的 技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0016] -種具有脫汞功效的過(guò)濾材料，依次包括含有催化劑的PTFE微孔薄膜層、第一催 化劑混合處理液浸漬層、PTFE復(fù)合針刺氈、第二催化劑混合處理液浸漬層；所述PTFE復(fù)合 針刺氈包括依次連接的第一催化PTFE纖維強(qiáng)度層、PTFE基布層、第二催化PTFE纖維強(qiáng)度 層；所述含有催化劑的PTFE微孔薄膜層與第一催化劑混合處理液浸漬層之間通過(guò)熱壓覆 合。
[0017] 制備該過(guò)濾材料的方法包括以下步驟：（1)將活性金屬催化劑粉末與PTFE樹脂粉 末混合后，分別制成含有催化劑的PTFE纖維和含有催化劑的PTFE微孔薄膜；（2)將含有催 化劑的PTFE纖維與高強(qiáng)PTFE纖維采用1-10:1-10交替布置的方式制成經(jīng)軸，采用機(jī)織的 方式織造制成PTFE基布層；（3)將基材與含有催化劑的PTFE短纖維混合后與PTFE基布層 一起放入針刺機(jī)，在PTFE基布層的兩側(cè)形成催化PTFE纖維強(qiáng)度層，制成PTFE復(fù)合針刺氈； (4)將活性金屬催化劑乳液與PTFE乳液混合制成催化劑混合處理液，對(duì)PTFE復(fù)合針刺氈 進(jìn)行整體浸漬處理，之后在280-350°C進(jìn)行燒結(jié)；（5)將燒結(jié)后的PTFE復(fù)合針刺氈與含有催 化劑的PTFE微孔薄膜同時(shí)引入熱覆膜機(jī)中，表面進(jìn)行熱壓覆膜加工。所述步驟（1)中活性 金屬催化劑為V205/Ti02SV 205_W03/Ti02。所述步驟⑴中活性金屬催化劑粉末、PTFE樹 脂粉末的質(zhì)量比為1~10:99~90。所述步驟（3)中的基材選自PPS纖維、PTFE纖維、玻 纖、P84、芳綸、芳砜綸中的一種或多種。所述步驟（4)中活性金屬催化劑乳液與PTFE乳液 的有效成分的質(zhì)量比為1-99:99-1。所述活性金屬催化劑乳液的有效成分為V205/Ti0 2S V205-W03/Ti02。所述活性金屬催化劑乳液的固含量為40~60%。所述PTFE乳液的固含量 為30~50%。
[0018] 實(shí)施例1
[0019] 將活性催化劑V205/Ti02微粉與PTFE樹脂按5:95的比例均勻的混合在一起，分別 制成含有催化劑的PTFE纖維和含有催化劑的PTFE微孔薄膜；其中，助劑的種類及質(zhì)量可以 根據(jù)需要任意選擇。含有催化劑的PTFE纖維主要用于制作機(jī)織過(guò)濾布，含有催化劑的PTFE 微孔薄膜最終覆合在濾料的表面。通過(guò)在濾料中植入活性催化劑的方式，達(dá)到在過(guò)濾煙塵 的同時(shí)脫除煙氣中汞和重金屬等有害物質(zhì)的功效。具體步驟如下：
[0020] -是將含有催化劑的PTFE纖維與高強(qiáng)PTFE纖維在織布前的整經(jīng)工序，采用1:1 交替布置的方式制成經(jīng)軸，采用機(jī)織的方式織造成PTFE基布，得到PTFE基布層4 ;
[0021] 二是將PPS纖維與含有催化劑的PTFE短纖維按50:50的比例混合后，與PTFE基 布層一同進(jìn)入針刺機(jī)，在PTFE基布層的兩側(cè)形成第一催化PTFE纖維強(qiáng)度層3和第二催化 PTFE纖維強(qiáng)度層5,制成PTFE復(fù)合針刺氈。
[0022] 三是固含量為45 %的活性金屬催化劑乳液與固含量為45 %的PTFE乳液按有效成 分的質(zhì)量比為40:60制成催化劑混合處理液，對(duì)PTFE復(fù)合針刺氈進(jìn)行整體浸漬處理，經(jīng)過(guò) 280°C高溫?zé)Y(jié)后，在PTFE復(fù)合針刺氈的上下表面形成第一催化劑混合處理液浸漬層2和 第二催化劑混合處理液浸漬層6。
[0023] 四是濾料整體浸漬處理后與含有催化劑的PTFE微孔薄膜同時(shí)引入熱覆膜機(jī)中， 表面進(jìn)行熱壓覆膜加工，使含有催化劑的PTFE微孔薄膜與基材牢固的結(jié)合在一起，形成含 有催化劑的PTFE微孔薄膜層1，最終制成PPS復(fù)合氈功能濾料。
[0024] 具有脫汞功效的過(guò)濾材料整體分為六個(gè)層次：由迎塵面到凈氣面依次為含有催化 劑的PTFE微孔薄膜層，第一催化劑混合乳液浸漬處理層，第一催化PTFE纖維強(qiáng)度層，PTFE 基布層，第二催化PTFE纖維強(qiáng)度層，第二催化劑混合乳液浸漬處理層。
[0025] 具有脫汞功效的過(guò)濾材料，顯著提高濾料的過(guò)濾精度，濾料由外到內(nèi)（迎塵面到 凈氣面）形成多層次的活性催化劑分布層，當(dāng)高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)時(shí)，粉塵被阻隔在濾料的表面； 含有有害物質(zhì)的氣體通過(guò)時(shí)，汞和重金屬等有害物質(zhì)與活性催化劑發(fā)生反應(yīng)，有害成分被 分解為無(wú)害的物質(zhì)與粉塵一并進(jìn)行收集，從而實(shí)現(xiàn)煙氣除塵和脫除有害物質(zhì)的雙重功效。
[0026] 具有脫汞功效的過(guò)濾材料的參數(shù)
[0028] 實(shí)施例2
[0029] 將活性催化劑V205-W03/Ti0 2微粉與PTFE樹脂按8:92的比例均勻的混合在一起， 分別制成含有催化劑的PTFE纖維和含有催化劑的PTFE微孔薄膜；其中，助劑的種類及質(zhì)量 可以根據(jù)需要任意選擇。含有催化劑的PTFE纖維主要用于制作機(jī)織過(guò)濾布，含有催化劑的 PTFE微孔薄膜最終覆合在濾料的表面。通過(guò)在濾料中植入活性催化劑的方式，達(dá)到在過(guò)濾 煙塵的同時(shí)脫除煙氣中汞和重金屬等有害物質(zhì)的功效。具體步驟如下：
[0030] -是將含有催化劑的PTFE纖維與高強(qiáng)PTFE纖維在織布前的整經(jīng)工序，采用1:1 交替布置的方式制成經(jīng)軸，采用機(jī)織的方式織造成PTFE基布，得到PTFE基布層4 ;
[0031] 二是將芳綸、P84與含有催化劑的PTFE短纖維按30:70的比例混合后，與PTFE基 布層一同進(jìn)入針刺機(jī)，在PTFE基布層的兩側(cè)形成第一催化PTFE纖維強(qiáng)度層3和第二催化 PTFE纖維強(qiáng)度層5,制成PTFE復(fù)合針刺氈。
[0032] 三是固含量為50 %的活性金屬催化劑乳液與固含量為40 %的PTFE乳液按有效 成分的質(zhì)量比為60:40制成催化劑混合處理液，對(duì)PTFE復(fù)合針刺氈進(jìn)行整體浸漬處理，經(jīng) 過(guò)310°C高溫?zé)Y(jié)后，在PTFE復(fù)合針刺氈的上下表面形成第一催化劑混合處理液浸漬層2 和第二催化劑混合處理液浸漬層6。
[0033] 四是濾料整體浸漬處理后與含有催化劑的PTFE微孔薄膜同時(shí)引入熱覆膜機(jī)中， 表面進(jìn)行熱壓覆膜加工，使含有催化劑的PTFE微孔薄膜與基材牢固的結(jié)合在一起，形成含 有催化劑的PTFE微孔薄膜層1，最終制成PPS復(fù)合氈功能濾料。
[0034] 具有脫汞功效的過(guò)濾材料整體分為六個(gè)層次：由迎塵面到凈氣面依次為含有催化 劑的PTFE微孔薄膜層，第一催化劑混合乳液浸漬處理層，第一催化PTFE纖維強(qiáng)度層，PTFE 基布層，第二催化PTFE纖維強(qiáng)度層，第二催化劑混合乳液浸漬處理層。
[0035] 具有脫汞功效的過(guò)濾材料，顯著提高濾料的過(guò)濾精度，濾料由外到內(nèi)（迎塵面到 凈氣面）形成多層次的活性催化劑分布層，當(dāng)高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)時(shí)，粉塵被阻隔在濾料的表面； 含有有害物質(zhì)的氣體通過(guò)時(shí)，汞和重金屬等有害物質(zhì)與活性催化劑發(fā)生反應(yīng)，有害成分被 分解為無(wú)害的物質(zhì)與粉塵一并進(jìn)行收集，從而實(shí)現(xiàn)煙氣除塵和脫除有害物質(zhì)的雙重功效。
[0036] 具有脫汞功效的過(guò)濾材料
[0037]
[0038] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)該涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù) 范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種具有脫汞功效的過(guò)濾材料，其特征在于，依次包括含有催化劑的PTFE微孔薄膜 層、第一催化劑混合處理液浸漬層、PTFE復(fù)合針刺氈、第二催化劑混合處理液浸漬層；所述 PTFE復(fù)合針刺氈包括依次連接的第一催化PTFE纖維強(qiáng)度層、PTFE基布層、第二催化PTFE 纖維強(qiáng)度層；所述含有催化劑的PTFE微孔薄膜層與第一催化劑混合處理液浸漬層之間通 過(guò)熱壓覆合。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種具有脫汞功效的過(guò)濾材料，依次包括含有催化劑的PTFE微孔薄膜層、第一催化劑混合處理液浸漬層、PTFE復(fù)合針刺氈、第二催化劑混合處理液浸漬層。本實(shí)用新型的過(guò)濾材料能夠顯著提高過(guò)濾精度和脫汞及重金屬的效率。
【IPC分類】B32B38/18, B32B37/10, B32B27/08, B32B5/02, B01D39/08, B32B27/02, B32B27/18, B32B27/32, B32B3/24, B32B38/00
【公開號(hào)】CN204952462
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520476068
【發(fā)明人】李剛
【申請(qǐng)人】遼寧鴻盛環(huán)境技術(shù)集團(tuán)股份有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年7月2日