[發(fā)明專利]催化劑載體、催化劑復(fù)合過濾元件及其制備方法和裝置在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910168269.3 | 申請日： | 2019-03-06 |
| 公開（公告）號： | CN109745857A | 公開（公告）日： | 2019-05-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 常程;苗林豐;姬忠禮;吳小林 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國石油大學(xué)(北京) |
| 主分類號： | B01D53/86 | 分類號： | B01D53/86;B01D53/88;B01D46/54;B01D46/02;B01D46/00;B01D53/60;B01D53/56;B01D53/50;B01D53/44 |
| 代理公司： | 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127 | 代理人： | 王濤;任默聞 |
| 地址： | 102249*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 輔助載體 催化劑 復(fù)合過濾元件 催化劑載體 方法和裝置 催化性能 負(fù)載活性 過濾性能 纖維紙 制備 高溫穩(wěn)定性 材料成本 工藝成本 固定作用 粘結(jié)性質(zhì) 制備工藝 纖維層 自支撐 軸卷 遷移 發(fā)送 配合 | ||
本發(fā)明提供一種催化劑載體、催化劑復(fù)合過濾元件及其制備方法和裝置，本發(fā)明纖維層通過纖維紙軸卷形成，與具有粘結(jié)性質(zhì)的輔助載體共同配合形成自支撐，并且纖維紙擁有良好的過濾性能，并且高溫穩(wěn)定性好，價格便宜；此外，輔助載體一方面能夠?qū)χ饕d體起到固定作用，避免催化劑在使用過程中發(fā)送遷移或者破壞的現(xiàn)象，另一方面輔助載體同樣能夠負(fù)載活性組分，提高了負(fù)載活性組分的比例，進(jìn)而提高了催化性能；進(jìn)一步的，本發(fā)明的制備工藝簡單，工藝成本和材料成本較低，同時擁有優(yōu)異的過濾性能和催化性能。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及高溫氣體一體化凈化技術(shù)領(lǐng)域，更具體的，涉及一種催化劑載體、催化劑復(fù)合過濾元件及其制備方法和裝置。
背景技術(shù)
在生物質(zhì)氣化、石油催化裂化、垃圾焚燒以及煤氣化等眾多領(lǐng)域中，各種工藝過程中的氣體和排向大氣環(huán)境的高溫?zé)煔馄毡槎己蟹蹓m顆粒和氣態(tài)污染物，氣態(tài)污染物主要包括NOx、SO2、VOCs等，根據(jù)環(huán)保要求，需要對氣體中的污染物進(jìn)行凈化，例如在《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中要求顆粒物排放濃度不高于30mg/m3，NOx不高于100mg/m3。目前，粉塵顆粒物主要是通過過濾元件進(jìn)行過濾分離，過濾元件包括濾袋、金屬過濾元件、陶瓷粉末過濾元件和陶瓷纖維過濾元件，均可對1um以上顆粒有效過濾，其中陶瓷粉末過濾元件和陶瓷纖維過濾元件擁有良好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性以及抗熱震性，得到了廣泛應(yīng)用。NOx脫除凈化目前主要采用選擇性催化還原技術(shù)(SCR)，在高溫?zé)煔庵型ㄈ隢H3，在200-450℃溫度區(qū)間內(nèi)利用催化劑使NOx和NH3發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成N2和H2O，凈化效率較高，通常可達(dá)85％以上，催化劑一般為釩鈦系催化劑，較為成熟，是工業(yè)脫硝領(lǐng)域的主要催化劑。
傳統(tǒng)的高溫氣體凈化工藝中除塵與催化脫硝是在兩個獨立的操作單元中步進(jìn)行的，存在工藝復(fù)雜、投資成本高、能耗高以及占地面積大等問題，故而實現(xiàn)除塵與脫硝一體化具有重大意義。催化復(fù)合過濾元件，即將脫硝催化劑負(fù)載到過濾上，形成具有脫NOx功能的過濾元件，從而能夠?qū)⒊龎m與催化脫硝集為一體，實現(xiàn)操作單元多功能化，解決分步凈化存在的問題，極具應(yīng)用前景。當(dāng)高溫?zé)煔庠诹鹘?jīng)該元件時，粉塵顆粒物被截留在元件外表面，形成粉塵層，當(dāng)壓降達(dá)到一定值后通過脈沖反吹施加一個逆向氣流將粉塵層脫落，然后重新形成粉塵層不斷循環(huán)，煙氣中的NOx則在流經(jīng)元件內(nèi)部孔道時，在催化劑的作用下與還原劑NH3發(fā)生反應(yīng)，生成無毒、無污染的N2和H2O。
目前工業(yè)應(yīng)用的催化復(fù)合過濾元件存在壓降大、催化性能不理想、壽命短以及價格昂貴等問題，主要歸結(jié)于所用過濾元件不理想、催化劑負(fù)載工藝復(fù)雜、負(fù)載的催化劑易團(tuán)聚等一系列問題。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題的至少一個，本發(fā)明提供一種催化劑載體、催化劑復(fù)合過濾元件及其制備方法和裝置。
本發(fā)明第一方面實施例提供一種催化劑載體復(fù)合過濾元件，包括：
纖維紙，所述纖維紙通過軸卷形成若干層疊的纖維層；和
位于任意兩層所述纖維層之間的催化劑載體層；
其中，所述催化劑載體層包括：
顆粒狀的主要載體，鋪設(shè)在所述纖維層的表面，以及
輔助載體，包覆在所述纖維紙內(nèi)部的纖維表面同時容置于鋪設(shè)所述主要載體形成的間隙中，所述輔助載體具有粘結(jié)性質(zhì)。
在某些實施例中，所述主要載體的粒徑處于1-400um。
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