[發明專利]一種低阻降過濾材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711148108.5
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN108079666A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 顧虎;王浩;楊軍軍;劉冠穎;況春江;匡星
• 申請（專利權）人: 安泰環境工程技術有限公司;安泰科技股份有限公司
• 主分類號: B01D39/20
• 分類號: B01D39/20;C22C38/06;C22C38/28;C22C38/32
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;榮紅穎

本發明涉及一種低阻降過濾材料及其制備方法，屬于高溫煙氣過濾、多孔材料、高通量過濾材料技術領域。該材料由金屬纖維氈基材與附著于其表面的金屬粉末膜層復合而成，金屬粉末膜層的原料包括：Fe?Al系金屬間化合物和/或NiCrAlFe金屬間化合物。該材料的制備方法如下：首先，將所述金屬間化合物粉末與膠液混合，經充分攪拌制得金屬粉末懸浮液；其次，在金屬纖維氈基材過濾精度高的一面噴涂所述金屬粉末懸浮液，得到噴涂后材料；最后，將所述噴涂后材料干燥處理后再進行燒結處理，最終得到所述低阻降過濾材料。本發明提供的材料解決通量小、阻降高、耐高溫和耐硫腐蝕性能差、結構形式單一的問題，噴涂層厚度、過濾精度可控，成本低。

技術領域

本發明涉及一種低阻降過濾材料及其制備方法，屬于高溫煙氣過濾、多孔材料、高通量過濾材料技術領域。

背景技術

近年來，中國工業總量的持續增長給環保領域帶來前所未有的壓力，造成環境污染嚴重，霧霾天氣頻現。國家對電力、煤碳等能源行業的環保政策層層加碼、日趨嚴苛。二氧化硫、氮氧化物和固體顆粒物作為燃煤電廠排放主要污染物成為其治理的重點。目前，約90％燃煤電廠主流的煙氣凈化處理的流程為：鍋爐→省煤器→SCR→空氣預熱器→除塵→脫硫→排放，煤粉經過鍋爐充分燃燒后形成的600-700℃高溫煙氣首先經過省煤器進行換熱，溫度降至300-400℃，進入SCR脫硝系統，即選擇性催化還原脫硝系統。脫硝后的煙氣經過空氣預熱器與煤粉燃燒所需空氣進行熱交換，煙氣溫度降低至80-100℃，經過除塵設備，目前大多采用電袋除塵(電除塵和布袋除塵相結合)將煙氣中粉塵濃度降至30mg/m3N，然后經過脫硫系統脫除煙氣中的SO2，最后經過煙氣再熱器使煙氣達到露點溫度以上，然后排放。

目前工業SCR(選擇性催化還原)脫硝系統所用V2O5－WO3/TiO2和V2O5－MoO3/TiO2催化劑的活性溫度區間為300℃～400℃，屬于高溫SCR催化劑，受催化劑工作溫度的限制，該類催化劑必須布置在省煤器與空氣預熱器之間的高溫高塵段。此段煙氣中含有大量的粉塵、堿性金屬、As化合物和高濃度SO2，極易導致SCR催化劑中毒。

目前超過93％的火電廠的煙氣除塵采用靜電除塵技術和電袋復合除塵技術。由于靜電除塵在高溫下存在電暈穩定性、材料穩定性和材料熱膨脹性等問題，加上對粉塵比電阻和氣體成分等性質的敏感性及電極的腐蝕等問題，因此，不適用較高溫度除塵。近年來發展的電袋復合除塵技術有機結合了靜電除塵和袋式除塵的特點，前端的電場預收塵可去除大部分粉塵，同時對微細顆粒進行荷電、產生凝并效應，從而使濾料阻力降低，利于提高后端袋式除塵效率。但是受到濾袋濾料(PET、FG、PPS、PTFE等)使用溫度的限制，其工作溫度在160～220℃之間，最高為260℃。

因此，燃煤電廠在高溫除塵方面的缺失，給脫硝催化劑帶來的破壞非常嚴重。高溫煙氣除塵由于工作溫度高、氣體腐蝕性強、煙氣處理量大等特點，對過濾材料有很高的要求。目前高溫過濾材料主要有陶瓷過濾材料和金屬過濾材料。

由于傳統的陶瓷過濾材料具有較低的熱導率，過濾管外壁和內壁的溫度不同形成溫度梯度，造成管壁的熱膨脹不同步，隨著外壁阻擋的飛灰厚度的增加，這種溫度梯度加劇，從而引起陶瓷過濾管的破裂失效。

為了從根本上解決陶瓷過濾材料的抗熱震性不好、可靠性不高等問題并保證材料優良的高溫耐腐蝕性能，開始開發耐高溫、腐蝕性能優良的金屬過濾材料。