一種雙層結(jié)構(gòu)的脫硝除塵一體化功能性濾袋的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雙層結(jié)構(gòu)的脫硝除塵一體化功能性濾袋，屬于環(huán)保除塵過(guò)濾產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展，電力行業(yè)發(fā)展迅速，同時(shí)對(duì)于環(huán)境的污染也逐漸加劇，為了適應(yīng)越來(lái)越嚴(yán)苛的低排放的要求，除塵技術(shù)和脫硝技術(shù)已經(jīng)成為了電力行業(yè)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用的技術(shù)項(xiàng)目。傳統(tǒng)的除塵技術(shù)主要通過(guò)濾袋產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)；而在眾多的脫硝技術(shù)中，選擇性催化還原(SCR)脫硝技術(shù)是脫硝效率最高、最為成熟的脫硝技術(shù)，它是在特定催化劑作用下，用氨或其它還原劑選擇性的將NOx還原為N 2和H2O的方法。為了提高除塵脫硝的作業(yè)效率，降低除塵脫硝的作業(yè)成本，并簡(jiǎn)化除塵脫硝設(shè)備的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有技術(shù)提出了兼具除塵和脫硝功能的一體化濾袋的技術(shù)方案:
如中國(guó)專利文獻(xiàn)CN 103252135 A公開(kāi)的一種除塵脫硝一體化功能性濾料及其制備方法，其包括由聚四氟乙烯纖維和聚酰亞胺纖維混紡制成的迎塵層、由聚四氟乙烯纖維與聚酰亞胺纖維混紡制成的緩沖層、由含有V205-W03/Ti0j^硝催化劑的聚四氟乙烯膜制成的催化分解層、由聚四氟乙烯纖維制成的基布層、以及由聚四氟乙烯纖維制成的支撐層。
[0003]上述技術(shù)方案具有運(yùn)行阻力低、安裝使用要求低、催化劑附著牢度高、脫硝效率高等優(yōu)勢(shì)；然而通過(guò)實(shí)際使用總結(jié)，也發(fā)現(xiàn)了一些需要改進(jìn)的地方:將v2o5-wo3/T1j^硝催化劑植入聚四氟乙烯超細(xì)微孔膜中，再將植入脫硝催化劑的聚四氟乙烯超細(xì)微孔膜載體同迎塵層、緩沖層一同針刺，形成針刺氈濾料；固然有利于提高脫硝催化劑的附著牢度和分散均勻性，但是一體化功能性濾料的除塵功能和脫硝功能使用壽命并不一致，當(dāng)脫硝功能難以滿足需要的時(shí)候往往除塵效率依舊良好，而此時(shí)為了兼顧脫硝效率則不得不更換濾袋，從而造成了一體化功能性濾料在除塵功能上的剩余浪費(fèi)；其次，將v2o5-wo3/T1j^_催化劑植入聚四氟乙烯超細(xì)微孔膜中工藝較為復(fù)雜，導(dǎo)致一體化功能性濾料的制造和使用成本需要進(jìn)一步降低；再次，聚四氟乙烯纖維和聚酰亞胺纖維的原料價(jià)格都較高，有必要開(kāi)發(fā)新的材料以降低一體化功能性濾料的制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明正是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種雙層結(jié)構(gòu)的脫硝除塵一體化功能性濾袋，能夠克服現(xiàn)有的一體化功能性濾料除塵功能和脫硝功能使用壽命并不一致，導(dǎo)致其一功能剩余浪費(fèi)的問(wèn)題，并且降低脫硝催化劑的植入工藝復(fù)雜性，以降低一體化功能性濾料的制造和使用成本，滿足實(shí)際使用要求。
[0005]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下:
一種雙層結(jié)構(gòu)的脫硝除塵一體化功能性濾袋，包括:外側(cè)除塵濾袋和內(nèi)側(cè)脫硝濾袋，所述外側(cè)除塵濾袋套裝于所述內(nèi)側(cè)脫硝濾袋外，所述外側(cè)除塵濾袋由外至內(nèi)依次包括用于截留飛灰的迎塵層、用于起骨架支撐作用的第一基布層和用于保證透氣性的底層，所述迎塵層、所述第一基布層和所述底層之間通過(guò)針刺連接固定，所述內(nèi)側(cè)脫硝濾袋由外至內(nèi)依次包括用于起催化脫硝作用的催化劑涂層和用于起骨架支撐作用的第二基布層。
[0006]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述第一基布層和所述第二基布層均為聚四氟乙烯織造而成。
[0007]聚四氟乙烯熔點(diǎn)327°C，連續(xù)工作溫度可達(dá)到280°C，瞬間耐溫可達(dá)300°C，聚四氟乙稀的紡紗織造工藝主要有三種即:matrix spinning process、split-peel process和paste extrus1n process ;聚四氟乙稀纖維具有優(yōu)秀的耐高溫和耐腐蝕性，此外還具有低摩擦性，難燃性及良好的絕緣盒隔熱性，可承受各種強(qiáng)氧化物的氧化腐蝕；聚四氟乙烯纖維不容易發(fā)生水解反應(yīng)，捕集效率高、不容易積塵，即使在溫度較高、含塵濃度較大的情況下，表面也只粘附少量的灰塵，清灰性能較好，因此聚四氟乙烯是電力行業(yè)中理想的煙氣過(guò)濾材料。
[0008]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述底層為聚四氟乙烯纖維和聚苯硫醚纖維混合針刺氈，且所述底層中聚四氟乙烯纖維和聚苯硫醚纖維的混合重量比例為3: 7。
[0009]中國(guó)專利文獻(xiàn)CN 201257337 Y公開(kāi)了一種聚苯硫醚與聚四氟乙烯纖維復(fù)合耐高溫針刺過(guò)濾氈，其中公開(kāi)了聚四氟乙烯纖維和聚苯硫醚纖維的混合重量比例為3: 7的聚四氟乙烯纖維和聚苯硫醚纖維混合針刺氈。但是，該聚苯硫醚與聚四氟乙烯纖維復(fù)合耐高溫針刺過(guò)濾氈的耐高溫性能較佳，連續(xù)工作溫度為160?190°C，瞬間工作溫度可以達(dá)到210°C，但是由于目前聚苯硫醚纖維與聚四氟乙烯纖維的制造工藝所能夠?qū)崿F(xiàn)的纖度最高只能達(dá)到1.0?1.5旦，已經(jīng)市場(chǎng)化的聚苯硫醚纖維與聚四氟乙烯纖維纖度都在2.0旦以上，因此該聚苯硫醚與聚四氟乙烯纖維復(fù)合耐高溫針刺過(guò)濾氈的除塵性能不佳，尤其對(duì)于PM2.5等西粒徑的粉塵，去除效率底下，通常PM2.5去除率不足50%。
[0010]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述迎塵層為超細(xì)纖維、聚四氟乙烯纖維和聚苯硫醚纖維混合針刺氈，且所述迎塵層中聚四氟乙烯纖維和聚苯硫醚纖維的混合重量比例為3:7。通過(guò)在所述迎塵層中增加超細(xì)纖維，能夠有效地提高本發(fā)明所述的一種雙層結(jié)構(gòu)的脫硝除塵一體化功能性濾袋的除塵能力，尤其是可以提高去除PM2.5的能力。
[0011]作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述迎塵層中的超細(xì)纖維為玻璃纖維，且所述超細(xì)纖維的纖度不大于0.5旦，所述迎塵層中的超細(xì)纖維、聚四氟乙烯纖維和聚苯硫醚纖維的混合重量比例為1: 3: 7。
[0012]在市場(chǎng)化較為成熟的高性能耐高溫纖維即:聚酰亞胺纖維、三聚氰胺纖維、聚苯硫醚纖維、聚四氟乙烯纖維、玻璃纖維、陶瓷纖維、碳纖維、高硅氧纖維及玄武巖纖維中，陶瓷纖維、碳纖維、高硅氧纖維及玄武巖纖維主要應(yīng)用于大于300°C的特殊高溫環(huán)境，應(yīng)用成本較高，因而不適合應(yīng)用于電力行業(yè)中的煙氣除塵，而較為適合的聚酰亞胺纖維、三聚氰胺纖維、聚苯硫醚纖維、聚四氟乙烯纖維、玻璃纖維中，在現(xiàn)有技術(shù)中僅玻璃纖維可供應(yīng)纖度小于等于0.5旦的超細(xì)纖維，市場(chǎng)上主要的超細(xì)纖維常見(jiàn)地為絳綸(Polyester)和錦綸(Polyemide)構(gòu)成，但是絳綸和錦綸的耐溫性能較差，不適合應(yīng)用于煙氣除塵；因而本發(fā)明選擇纖度小于等于0.5旦的玻璃纖維作為超細(xì)纖維，與聚四氟乙烯纖維和聚苯硫醚纖維混合針刺制成所述迎塵層，即能夠滿足所述迎塵層的耐溫性能，又能夠提高所述迎塵層的除塵能力，尤其是可以提尚去除PM2.5的能力。
[0013]玻璃纖維是一種傳統(tǒng)的過(guò)濾材料，也是中、高溫?zé)煔獬龎m中應(yīng)用最為廣泛的濾料，玻璃纖維中的化學(xué)成分分為兩大類:一類是鋁硼硅酸玻璃纖維，又稱E玻璃纖維(Electrical Fiberglass)或無(wú)堿玻璃纖維；另一類是鈉媽娃酸鹽玻璃纖維，又稱C玻璃纖維(Chemical Fiberglass)或堿玻璃纖維。玻璃纖維耐高溫性能突出，玻璃纖維可以在2600C (中堿)/280°C (無(wú)堿)的溫度條件下長(zhǎng)期工作；瞬間溫度可達(dá)350°C，強(qiáng)度高、伸縮率小，它的抗拉強(qiáng)度比其他各種天然、合成纖維都要高，伸長(zhǎng)率都要高，伸長(zhǎng)率僅為2%?3%，這一特性可以保證濾袋具有足夠的抗拉強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性能；優(yōu)良的耐腐蝕性能，能耐大部分酸(氫氟酸除外)的腐蝕；玻璃纖維表面光滑，過(guò)濾阻力小，有利于粉塵剝離。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的實(shí)施效果如下:
本發(fā)明所述的一種雙層結(jié)構(gòu)的脫硝除塵一體化功能性濾袋，采用外側(cè)除塵濾袋和內(nèi)側(cè)脫硝濾袋的分體結(jié)構(gòu)，即保證了脫硝除塵一體化功能的實(shí)現(xiàn)，又克服了除塵功能和脫硝功能使用壽命不一致，當(dāng)脫硝功能難以滿足需要而更換濾袋導(dǎo)致的除塵功能剩余浪費(fèi)，或當(dāng)除塵功能難以滿