一种经复合纳米疏（憎）水剂前期处理的脱硝除尘一体化陶瓷纤维滤管及其制备方法与流程

本发明属于脱硝除尘一体化陶瓷纤维滤管表面处理，涉及防水剂在陶瓷纤维滤管上的应用以及一种含有复合防水剂的陶瓷纤维滤管的制备方法，尤其涉及一种经复合纳米疏(憎)水剂前期处理的脱硝除尘一体化陶瓷纤维滤管及其制备方法。

背景技术：

1、近年来随着国家环保要求日趋严格，烟气除尘脱硝一体化工艺成为国内烟气治理的研发热点。经济方面，因陶瓷纤维耐高温性能好，在高温过滤过程中，省去降温成本且热能回收创造利益；运行平稳，节约大量的人力维护与运行成本；过滤方面，粉尘排放可控制到10mg/m3以下；脱硝效率高，200℃-450℃下氮氧化物去除率可达95％以上；安全方面，陶瓷纤维管坚固、耐温不燃烧，避免布袋破损与意外烧毁的危险；长效方面，耐腐蚀、耐磨损，催化剂不易中毒，使用寿命长达八年以上；回收利用方面，可水洗再生。符合国家超净排放要求，对烟气治理领域具有重要的经济、环保和社会效益。

2、但目前，国内大多数脱硝除尘一体化陶瓷纤维滤管(黄管)生产厂家采用催化剂触媒液涂覆陶瓷纤维滤管(白管)过程中，催化剂触媒液通常会造成外溢或渗透到表面，导致生产出来的脱硝除尘一体化陶瓷纤维滤管外表面、法兰处和柱头处等催化剂着色花哨、污染严重，影响美观。

3、因此，如何找到一种更为适宜的方式，解决现有生产过程中存在的上述技术问题，既能保持催化剂触媒液涂覆白管过程中脱硝性能稳定，又能够保证外观美观整洁、着色规整，是当前国内脱硝除尘滤管加工领域亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供防水剂在陶瓷纤维滤管上的应用以及一种含有复合防水剂的陶瓷纤维滤管的制备方法，特别是一种经复合纳米疏(憎)水剂前期处理的脱硝除尘一体化陶瓷纤维滤管。本发明采用复合纳米疏(憎)水剂先对白管外表面或者法兰处和柱头处进行疏水处理，再用催化剂触媒液进行涂覆，制备得到黄管产品，具有脱硝性能稳定而且外观整洁美观、催化剂触媒液浓度高、用水(去离子水)量少、黄管烘干时间短、制备方法简单、生产易于控制、节能降耗等优点，更加易于工业化的推广和应用。

2、本发明提供了防水剂在陶瓷纤维滤管上的应用；

3、所述防水剂复合在所述陶瓷纤维滤管的外表面。

4、优选的，所述陶瓷纤维滤管包括脱硝陶瓷纤维滤管；

5、所述陶瓷纤维滤管包括柱头、柱身和法兰处；

6、所述外表面包括柱头外表面、柱身外表面和法兰处外表面中的一种或多种；

7、所述防水剂包括复合防水剂。

8、优选的，所述复合防水剂，按原料质量份数计，包括：

9、水 70～99重量份；

10、疏水剂和/或憎水剂 1～30重量份；

11、无机粘结剂 0.05～0.1重量份；

12、硅烷偶联剂 0.02～0.05重量份；

13、消泡剂 0.01～0.02重量份；

14、有机溶剂 1～5重量份。

15、优选的，所述复合防水剂包括复合疏水剂和/或复合憎水剂；

16、所述疏水剂或憎水剂包括脂肪酸金属皂、石蜡、聚烯烃、有机硅树脂和氟碳聚合物中的一种或多种；

17、所述无机粘结剂包括铝溶胶和/或硅溶胶；

18、所述硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种；

19、所述消泡剂包括聚醚类消泡剂、聚酯改性硅类消泡剂和磷酸酯类消泡剂中的一种或多种；

20、所述有机溶剂包括无水乙醇、丙三醇和正丁醇中的一种或多种。

21、优选的，所述防水剂的干基质量占陶瓷纤维滤管的质量含量为2％～4％；

22、所述防水剂的涂层厚度为0.01～2mm；

23、所述陶瓷纤维滤管包括脱硝除尘一体化陶瓷纤维滤管。

24、优选的，所述陶瓷纤维滤管包括陶瓷纤维滤管中复合有脱硝催化剂的陶瓷纤维滤管或不含有脱硝催化剂的陶瓷纤维滤管；

25、所述脱硝催化剂包括钒钛类脱硝催化剂；

26、所述脱硝催化剂的质量占陶瓷纤维滤管的质量含量为0.01％～10％。

27、优选的，所述陶瓷纤维滤管的纤维长度为2～3μm；

28、所述陶瓷纤维滤管的长度为2.5～3.5m；

29、所述陶瓷纤维滤管的管径为10～25cm；

30、所述陶瓷纤维滤管的气孔率为65％～85％；

31、所述陶瓷纤维滤管的压降为650～1100pa；

32、所述陶瓷纤维滤管的c环抗压强度大于等于0.35兆帕。

33、本发明提供了一种含有复合防水剂的陶瓷纤维滤管的制备方法，包括以下步骤：

34、1)将水、防水剂、无机粘结剂、硅烷偶联剂、有机溶剂和消泡剂进行混合后，升温再次混合后，得到复合防水剂乳液；

35、2)将上述步骤得到的复合防水剂喷涂在不含有催化剂的陶瓷纤维滤管的表面，得到表面复合有复合防水剂的陶瓷纤维滤管白管；

36、3)将上述步骤得到的表面复合有复合防水剂的陶瓷纤维滤管白管内部涂覆催化剂浆液后，得到表面复合有复合防水剂的陶瓷纤维滤管黄管。

37、优选的，所述混合的转速为50～2000r/min；

38、所述升温的温度为25～60℃；

39、所述再次混合的时间为30～60min；

40、所述再次混合的转速为500～1500r/min；

41、所述表面复合有复合防水剂的陶瓷纤维滤管黄管经过烧结后得到陶瓷纤维滤管产品。

42、优选的，所述喷涂后还包括低温烘干步骤；

43、所述低温烘干的温度为20～50℃；

44、所述催化剂浆液包括催化剂触媒液和水；

45、所述催化剂触媒液为钒钛类催化剂液；

46、所述催化剂触媒液和水的质量比为1：(3～5)。

47、本发明提供了防水剂在陶瓷纤维滤管上的应用；所述防水剂复合在所述陶瓷纤维滤管的外表面。与现有技术相比，本发明特别将防水剂用于陶瓷纤维滤管的外表面，先采用复合纳米疏(憎)水剂处理陶瓷纤维滤管(白管)然后涂覆脱硝用催化剂触媒液，生产脱硝除尘一体化陶瓷纤维滤管(黄管)，得到了一种经复合纳米疏(憎)水剂前期处理的脱硝除尘一体化陶瓷纤维滤管(黄管)。

48、本发明采用复合纳米疏(憎)水剂先对白管外表面或者法兰处和柱头处进行疏水处理，再用催化剂触媒液进行涂覆，制备黄管产品。该方法处理的白管，经催化剂触媒液涂覆、烘干后在保持原有催化活性高、催化剂分布均匀、保持原有压降值、强度无变化等基本性能同时，有效改善黄管生产过程中外观颜色不均匀、催化剂触媒液浓度低且用水量大、黄管烘干时间长、生产不易控制、能耗高等不利因素。应用于脱硝除尘陶瓷纤维滤管(黄管)生产技术领域，具有广阔的市场前景。本发明制备的黄管产品具有脱硝性能稳定而且外观整洁美观、催化剂触媒液浓度高、用水量少、黄管烘干时间短、制备方法简单、生产易于控制、节能降耗等优点，更加易于工业化的推广和应用。

49、本发明还提供了该脱硝除尘一体化陶瓷纤维滤管(黄管)的制备方法，通过高速搅拌、剪切制备一定浓度复合纳米疏(憎)水剂溶液，制得的疏(憎)水剂溶液憎水效果好、分散均匀度高、乳液长时间(30d)不会发生凝聚、沉降、析出、溶液稳定性好；而且将复合纳米疏(憎)水剂溶液涂覆在白管表面防水效果好、白管气孔率、压降、强度等无影响；经疏水处理的白管进行催化剂触媒液涂覆、烘干后，黄管表面干净整洁、颜色均一。同时经疏水处理的黄管在后续高温烧结过程中，复合疏水成分变成二氧化硅、水、二氧化碳等粘结在纤维表面或者挥发掉，对黄管气孔率、压降、强度、脱硝率等无影响。