專利名稱：一種用于脫除燃煤煙氣中汞的摻炭纖維濾布及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于脫除燃煤煙氣中重金屬汞領(lǐng)域，特別涉及一種用于脫除燃煤煙氣中汞 的摻炭纖維濾布及其制備方法。
背景技術(shù)：
汞是一種低熔點(diǎn)，高揮發(fā)性的液態(tài)金屬，即使在0°C它也會(huì)揮發(fā)；一旦被人體所吸 入，便會(huì)造成神經(jīng)性中毒和深部組織病變，而且汞毒性具有積累性，往往需幾年或者十幾年 才有所發(fā)現(xiàn)，對(duì)人體健康危害性極大。而我國又是能源生產(chǎn)和消費(fèi)的大國，燃煤排放物是我 國大氣污染的主要來源，煤中的痕量元素汞在煤的燃燒過程中會(huì)發(fā)生遷移，約有86%的汞 分布在煙氣中。因此，帶來的大氣污染和環(huán)境損失是相當(dāng)?shù)膰?yán)重，給大氣治理和污染控制的 研究者們帶來了巨大的負(fù)擔(dān)。目前略有成效的治理方法是在燃燒后的煙氣中噴入吸附劑的 方法，但該方法存在一定的缺陷(成本低廉的吸附劑，如飛灰對(duì)的脫除效率較低；脫除效率 較高的吸附劑，如活性炭價(jià)格又較高，投入成本較大，燃煤電廠難以接受，推廣較難)?；钚蕴坷w維含炭量高，比表面積大，微孔豐富，孔徑分布高，與傳統(tǒng)的粒狀或粉末 狀活性炭相比活性炭纖維含炭量高，外比表面積大，孔徑分布窄，吸附容量大，約是傳統(tǒng)的 粒狀或粉末狀活性炭的1. 5-10倍，且吸附效率高，對(duì)ppb級(jí)的痕量物質(zhì)吸附特別有效，吸脫 附速度快，約是的傳統(tǒng)的粒狀或粉末狀活性炭10-100倍，對(duì)燃煤煙氣中的重金屬汞有較好 的吸附脫除作用，但活性炭纖維較脆，并且纖維較短，很難進(jìn)行紡紗，故無法制成強(qiáng)度較高 的布袋，未能應(yīng)用于袋式除塵領(lǐng)域內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于脫除燃煤煙氣中汞的摻炭纖維濾布 及其制備方法，該摻炭纖維濾布可耐高溫，強(qiáng)度高，特別對(duì)燃煤煙氣中重金屬汞的吸附脫出 有較為顯著的效果，并且制備方法簡單易行，成本較低，易于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。本發(fā)明的一種用于脫除燃煤煙氣中汞的摻炭纖維濾布，其組分包括重量比為 1 1的PPS纖維和活性炭粉，活性炭粉末以融合的方式粘附在纖維表面上，在濾布內(nèi)部形 成均勻的對(duì)重金屬汞的吸附活性位。所述活性炭粉的粒徑為納米級(jí)，含碳量高于80%。本發(fā)明的一種用于脫除燃煤煙氣中汞的摻炭纖維濾布的制備方法，包括(1)將PPS纖維在開清系統(tǒng)上開松，而后通過活性炭粉噴射系統(tǒng)將納米級(jí)活性炭 粉噴射到開松好的PPS纖維上；(2)將所制得的融結(jié)有活性炭粉的PPS纖維混合梳理制成纖維網(wǎng)，再次噴入活性 炭粉，通過機(jī)械粘合針刺法制得PPS摻炭纖維無紡布；(3)由噴膠系統(tǒng)和活性炭粉噴射系統(tǒng)分別將纖維膠和活性炭粉噴到無紡布表面， 最后經(jīng)疊網(wǎng)和熱定型系統(tǒng)以及分切和卷取，制得摻炭纖維濾布。所述步驟(1)中的活性炭粉噴射系統(tǒng)需要三套，噴口處設(shè)置密閉罩。
應(yīng)在所述工藝過程中，對(duì)未被纖維所粘帶的活性炭粉進(jìn)行回收，以便重復(fù)使用。該種用于脫除燃煤煙氣中重金屬汞的摻炭纖維濾布是利用超細(xì)納米級(jí)氣溶膠顆 粒在有動(dòng)量梯度存在的作用下，會(huì)向動(dòng)量小的一方運(yùn)動(dòng)并粘附在固體上的原理，通過活性 炭噴射系統(tǒng)將納米級(jí)活性炭粉噴灑在PPS纖維上。該種濾布的制備過程在開清系統(tǒng)、梳理 系統(tǒng)、針刺系統(tǒng)、烘干系統(tǒng)、噴膠系統(tǒng)，熱定型系統(tǒng)以及活性炭粉噴射系統(tǒng)上完成，制備工藝 過程中的未被纖維所粘帶的活性炭粉應(yīng)對(duì)其進(jìn)行回收，以便重復(fù)使用。有益效果(1)本發(fā)明通過PPS纖維粘帶活性炭粉末，從而增大了纖維本身對(duì)煙氣中重金屬 汞的吸附活行位，提高了對(duì)重金屬汞的脫除效率，該摻炭纖維濾布可耐高溫，強(qiáng)度高，可將 其用于脫除燃煤煙氣中可吸入顆粒物和重金屬汞的領(lǐng)域；(2)活性炭粉具有良好的導(dǎo)電性以及對(duì)酸堿性氣體優(yōu)質(zhì)的吸附作用，使得PPS摻 炭布袋的使用壽命得到很大的提高；(3)本發(fā)明的制備方法簡單可行，成本較低，易于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。


圖1為摻炭纖維濾布的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為摻炭纖維濾布的制作原理圖；圖3為摻炭纖維濾布的制作工藝圖；圖中，1融結(jié)有活性炭粉的PPS纖維，2融合狀活性炭粉末，3摻炭纖維濾布。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。實(shí)施例1將PPS纖維在開清系統(tǒng)上開松，而后通過活性炭粉噴射系統(tǒng)將納米級(jí)活性炭粉噴 射到開松好的PPS纖維上，將所制得的融結(jié)有活性炭粉的PPS纖維混合梳理制成纖維網(wǎng)，再 次噴入活性炭粉，然后通過機(jī)械粘合針刺法制得PPS摻炭纖維無紡布，再由噴膠系統(tǒng)和活 性炭粉噴射系統(tǒng)分別將纖維膠和活性炭粉噴到無紡布表面，最后經(jīng)疊網(wǎng)和熱定型系統(tǒng)以及 分切和卷取，制得摻炭纖維濾布。實(shí)踐證明，運(yùn)用本發(fā)明的濾布來進(jìn)行對(duì)燃煤煙氣中可吸入顆粒物和重金屬汞聯(lián)合 脫除，可以達(dá)到理想的效果；布袋的使用壽命得到較大的提高，對(duì)重金屬汞的脫除效率可達(dá) 到90%以上，環(huán)境效益顯著。
權(quán)利要求
一種用于脫除燃煤煙氣中汞的摻炭纖維濾布，其組分包括重量比為1∶1的PPS纖維和活性炭粉，活性炭粉末以融合的方式粘附在纖維表面上，在濾布內(nèi)部形成均勻的對(duì)重金屬汞的吸附活性位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于脫除燃煤煙氣中汞的摻炭纖維濾布，其特征在于 所述活性炭粉的粒徑為納米級(jí)，含碳量高于80%。
3.一種用于脫除燃煤煙氣中汞的摻炭纖維濾布的制備方法，包括(1)將PPS纖維在開清系統(tǒng)上開松，而后通過活性炭粉噴射系統(tǒng)將納米級(jí)活性炭粉噴 射到開松好的PPS纖維上；(2)將所制得的融結(jié)有活性炭粉的PPS纖維混合梳理制成纖維網(wǎng)，再次噴入活性炭粉， 通過機(jī)械粘合針刺法制得PPS摻炭纖維無紡布；(3)由噴膠系統(tǒng)和活性炭粉噴射系統(tǒng)分別將纖維膠和活性炭粉噴到無紡布表面，最后 經(jīng)疊網(wǎng)和熱定型系統(tǒng)以及分切和卷取，制得摻炭纖維濾布。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于脫除燃煤煙氣中汞的摻炭纖維濾布的制備方法，其 特征在于所述步驟(1)中的活性炭粉噴射系統(tǒng)需要三套，噴口處設(shè)置密閉罩。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于脫除燃煤煙氣中汞的摻炭纖維濾布的制備方法，其 特征在于應(yīng)在所述工藝過程中，對(duì)未被纖維所粘帶的活性炭粉進(jìn)行回收，以便重復(fù)使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于脫除燃煤煙氣中汞的摻炭纖維濾布及其制備方法，其組分包括重量比為1∶1的PPS纖維和活性炭粉，活性炭粉末以融合的方式粘附在纖維表面上，在濾布內(nèi)部形成均勻的對(duì)重金屬汞的吸附活性位；其制備方法在開清系統(tǒng)、梳理系統(tǒng)、針刺系統(tǒng)、烘干系統(tǒng)、噴膠系統(tǒng)，熱定型系統(tǒng)以及活性炭粉噴射系統(tǒng)上完成。該摻炭纖維濾布可耐高溫，強(qiáng)度高，特別對(duì)燃煤煙氣中重金屬汞的吸附脫除有較為顯著的效果，并且制備方法簡單易行，成本較低，易于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。
文檔編號(hào)B01D53/02GK101890341SQ20101024160
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者刁永發(fā), 王瑋, 胡亞娟, 蘇博, 郝偉輝, 陳博 申請(qǐng)人:東華大學(xué)