用于焚烧烟气细颗粒脱除和VOCs催化氧化的催化滤袋及其制备方法和应用
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; |
| 专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
| 申请号 | CN202411779591.7 | 申请日 | 2024-12-05 |
| 公开(公告)号 | CN119548903A | 公开(公告)日 | 2025-03-04 |
| 申请人 | 中国石油化工股份有限公司; 中石化南京工程有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 管小伟; 石勇; | 第一发明人 | 管小伟 |
| 权利人 | 中国石油化工股份有限公司,中石化南京工程有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 中国石油化工股份有限公司,中石化南京工程有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：北京市 | 城市 | 当前专利权人所在城市：北京市朝阳区 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：北京市朝阳区朝阳门北大街22号 | 邮编 | 当前专利权人邮编：100728 |
| 主IPC国际分类 | B01D46/00 | 所有IPC国际分类 | B01D46/00 ; B01D46/02 ; B01D53/86 ; B01D53/44 ; B01J23/889 ; B01J23/00 ; B01J35/40 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 南京天华专利代理有限责任公司 | 专利代理人 | 韩正玉; 徐冬涛; |
| 摘要 | 本 发明 公开了一种用于焚烧烟气细颗粒脱除和VOCs催化 氧 化的催化滤袋及其制备方法和应用，属于废弃物焚烧烟气 净化 技术领域。该方法将CoO‑MnO‑In2O3＠TiO2和助剂 研磨 混匀，之后依次加入 水 和 硝酸 并混匀，得到基体负载催化剂溶胶 浆液 ；将基体负载催化剂溶胶浆液 喷涂 在预处理后的滤袋载体上并依次进行干燥和 焙烧 ，即可得到催化滤料。本发明形成的催化剂溶胶浆液与滤袋基体粘合性更强、负载率更高；采用自动喷涂技术，提高了催化滤袋生产效率。 | ||
| 权利要求 | 1.一种催化滤袋的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 用于焚烧烟气细颗粒脱除和VOCs催化氧化的催化滤袋及其制备方法和应用 技术领域背景技术[0002] 挥发性有机化合物(VOCs)是主要的大气污染物之一，对人体健康和生态环境均具有严重危害。工业源是排放量最大的VOCs污染源，具有排放强度大、排放浓度高、排放组分复杂、持续时间长等特点。催化氧化是利用催化剂、在一定反应条件下将有毒有害的VOCs分解为无毒的CO2和H2O等的过程，具有反应条件温和，安全性好，转化效率高等优点，是目前治理VOCs的最为高效的技术之一，而高效氧化催化剂是VOCs催化氧化技术的核心。目前，商用VOCs催化剂的运行温度通常在350℃以上，难以适应排烟温度较低的场合；中低温氧化催化剂在低温活性、抗硫中毒能力和热稳定性等方面需要改进。另一方面，工业烟气中还同时排放大量粉尘，多种污染物并存需采用多步脱除治理技术手段，导致设备占地面积大、治理成本高、运行操作复杂，采用细颗粒物过滤和VOCs催化氧化的滤袋技术可以有效解决这一难题。 [0003] 专利CN 109954403 A公开了一种等离子体协同催化剂氧化降解VOCs除尘滤布，滤布是由经纱和纬纱按照常规平纹、斜纹或缎纹形式交替编织而成。该除尘滤布除尘工作时通电，通过滤袋上的导电纱线电解空气制备等离子体，协同滤袋上共混负载的CuO‑ZnO‑MgO‑Al2O3混合物、铜锰铈复合金属氧化物、Cu‑Al2O3、CuO‑Mn2O4复合金属氧化物、AgO‑Mn2O4复合金属氧化物、Co3O4‑Ce O2复合金属氧化物中的一种催化剂，高效降解尾气中的气体挥发性有机物。CN 107321348B公开了一种可催化去除有机气态污染物的催化纤维及其制备方法、催化滤袋及布袋除尘器，其中，催化纤维包括PTFE纤维基材以及膨化熔制填充于所述PTFE纤维基材内的催化剂，催化剂包括以二氧化钛为催化剂载体和复合于催化剂载体上的五氧化二钒、铂和钯中的一种或几种活性剂和三氧化钨、三氧化钼中的一种或两种抗氧化剂。 [0004] 现有技术中主要存在以下问题，一是常规氧化催化剂操作温度高；二是中低温氧化催化剂存在低温活性、耐硫性能和热稳定性等缺陷；三是催化剂与滤料的结合强度不高、细颗粒物脱除和VOCs氧化效率相对较低等问题。 发明内容[0005] 本发明为了克服现有技术的不足，提供一种用于焚烧烟气细颗粒脱除和VOCs催化氧化的催化滤袋及其制备方法和应用。 [0006] 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案： [0007] 一种催化滤袋的制备方法，该制备方法包括以下步骤： [0008] (1)在十二胺和醇类加入去离子水中，形成微乳状液体，在该微乳状液体中加入钴盐、锰盐和铟盐并混匀；混匀后缓慢加入到沉淀剂中，之后搅拌12～20h，得到的晶体依次经过静置、离心、洗涤、干燥、焙烧以及研磨，即可得到粒径为5～15μm的CoO‑MnO‑In2O3三元金属氧化物组合物； [0009] (2)在醇的水溶液中加入CoO‑MnO‑In2O3三元金属氧化物组合物并分散均匀，之后加入TiCl4并在温度为75～85℃的条件下反应1.5～2h，之后将凝胶干燥后进行焙烧，即可得到具有核壳结构的CoO‑MnO‑In2O3＠TiO2催化剂组合物； [0011] (4)将基体负载催化剂溶胶浆液喷涂在预处理后的滤袋载体上并依次进行干燥和焙烧，即可得到催化滤料。 [0012] 上述制备方法中，步骤(1)所述的醇类为正丁醇，微乳液中十二胺、正丁醇以及去离子水的质量比为1～5：8～12：10～20； [0013] 微乳液和金属盐的质量比20～30:1～5，所述的金属盐为钴盐、锰盐和铟盐。 [0014] 上述制备方法中，步骤(1)烘干的温度为120～150℃，烘干时间4～8小时，焙烧温度为550～650℃，焙烧时间为4～10小时； [0016] 上述制备方法中，步骤(2)中所述的醇的水溶液为40～60％的乙醇溶液；干燥的温度为100～130℃，干燥的时间为12～20小时；焙烧温度是先在温度为400～450℃下焙烧2～4小时，之后630～680℃下焙烧4～8小时。 [0017] 上述制备方法中，步骤(3)中基体负载催化剂溶胶浆液的质量浓度为1～10％。 [0018] 上述制备方法中，步骤(3)中所述的助剂是质量比为3～15：0.1～1的SB粉与羧甲基纤维素的组合或SB粉与田箐粉的组合，所述的助剂、CoO‑MnO‑In2O3＠TiO2催化剂组合物的质量比为1～3:1～3。 [0019] 上述制备方法中，步骤(4)中所述滤袋预处理方法是在温度为40～50℃下，采用10～30％的硝酸进行浸泡1～3h，之后清洗后在100～110℃烘干1～3小时；所述的滤袋所用材料为四氟乙烯PTFE、聚苯硫醚PPS或聚酰亚P84。 [0020] 步骤(4)中烘干的温度105～120℃烘干3～6h，180～220℃焙烧1～8h。 [0021] 一种催化滤袋，其采用上述的方法制得。 [0022] 进一步的，所述催化滤袋中，CoO‑MnO‑In2O3＠TiO2催化剂中CoO、MnO、In2O3和TiO22 的重量比为0.1～5：0.1～5：0.1～5：5～15；催化滤袋的负载量为300～600g/m； [0023] 更进一步的：CoO‑MnO‑In2O3＠TiO2催化剂中CoO、MnO、In2O3和TiO2的质量比为0.5～3.5：1.0～2.5：0.5～2.0：8～12。 [0024] 本发明技术方案中，所述的方法制得的催化剂在用于焚烧烟气细颗粒脱除以及在VOCs催化氧化方面的应用。 [0025] 本发明的有益效果：本发明提供了一种用于焚烧烟气细颗粒脱除和VOCs催化氧化的催化滤袋及其制备方法和应用，通式为CoO‑MnO‑In2O3＠TiO2核壳结构VOCs催化氧化催化剂组合物在较低温度下具有较高的VOCs催化氧化脱除效率；TiO2壳层阻止SO2和水蒸汽等对催化剂活性组分CoO‑MnO‑In2O3的毒害作用，提高了氧化催化剂的耐硫性能；同时提高催化剂活性组分的热稳定性，延长催化剂寿命；采用球磨技术，使催化剂和粘合剂混合更均匀、颗粒粒径更小，形成的催化剂溶胶浆液与滤袋基体粘合性更强、负载率更高；采用自动喷涂技术，提高了催化滤袋生产效率。 具体实施方式[0026] 以下将通过具体实施例对本发明作进一步的阐述，所有的实施例完全按照本发明所述的步骤进行操作。 [0027] 实施例1 [0028] 滤袋基体的处理 [0029] 将聚四氟乙烯(PTFE)滤袋材料放置在烧杯中，加入浓度为20％(质量浓度)的硝酸溶液，45℃下，浸渍处理2小时，之后用去离子水洗净，置于鼓风干燥箱105℃烘2小时，得到预处理后的滤袋基体。 [0030] (1)CoO‑MnO‑In2O3＠TiO2核壳结构催化剂的制备 [0031] 称量140g十二胺、1000mL正丁醇(质量百分浓度≥99.5)和1500mL去离子水中，加入三口烧瓶中，开始搅拌；使十二胺完全溶解于正丁醇中，得到微乳状液体；分别称取49.0g Co(NO3)2.6H2O(98.0％)、125.0g Mn(NO3)2.4H2O(97.5％)和14.4gIn(NO3)3.H2O(99.5％)加入三口烧瓶中；当固体完全溶解后，60℃将上述混合溶液滴加到浓度为5％氢氧化钠和碳酸钠(氢氧化钠和碳酸铵的摩尔比为1:1)的混合溶液中，调节pH值为8.5，滴加完后继续搅拌20小时成核晶化，然后静置、抽滤、洗涤至中性，120℃、5小时烘干、550℃焙烧8小时，自然冷却至室温，研磨成10μm粉末，得到CoO‑MnO‑In2O3三元金属氧化物组合物； [0032] (2)量取500mL体积浓度为60％的乙醇溶液置于烧杯中，50℃搅拌情况下加入30g上述步骤制备的CoO‑MnO‑In2O3三元金属氧化物组合物，超声分散30分钟，待其分散完全后，搅拌情况下缓慢滴入170g TiCl4，之后将温度升高至80℃搅拌2小时形成凝胶；将得到的凝胶在120℃下干燥20小时，随后将其置于马弗炉中，在420℃下焙烧3小时，继而在650℃下焙烧6小时，得到CoO、MnO、In2O3和TiO2的重量比为1.0：2.0：1.0：9.5具有核壳结构的CoO‑MnO‑In2O3＠TiO2催化剂组合物。 [0033] (3)基体负载催化剂浆液的制备 [0034] 称取10.5gCoO‑MnO‑In2O3＠TiO2催化剂组合物、8.5gSB粉、0.2g羧甲基纤维素，在球磨机中研磨混合4小时，充分混合研磨，粒径达到10μm；在1000mL烧杯中加入300g的去离子水，搅拌情况下加入上述球磨好的混合物粉末，然后缓慢滴加浓度为10％的硝酸6.5g，超声均质8小时，得到质量浓度为5.99％的基体负载催化剂溶胶浆液。 [0035] (4)催化滤料的制备 [0036] 用自动喷涂机，将催化剂浆料涂敷在步骤(1)处理的聚四氟乙烯(PTFE)滤袋基体上，110℃烘干，烘干时间4小时，重复喷涂2次，220℃焙烧4小时，得到本发明催化剂负载量2 438g/m的催化滤料1。 [0037] 实施例2 [0038] 滤袋基体的处理 [0039] 将聚苯硫醚(PPS)滤袋材料放置在烧杯中，加入浓度为20％(质量浓度)的硝酸溶液，45℃下，浸渍处理2小时，之后用去离子水洗净，置于鼓风干燥箱105℃烘2小时，得到预处理后的滤袋基体。 [0040] (1)CoO‑MnO‑In2O3＠TiO2核壳结构催化剂的制备 [0041] 称量140g十二胺、1000mL正丁醇(质量百分浓度≥99.5)和1500mL去离子水中，加入三口烧瓶中，开始搅拌；使十二胺完全溶解于正丁醇中，得到得到微乳状液体；分别称取73.5g Co(NO3)2.6H2O(98.0％)、62.5g Mn(NO3)2.4H2O(97.5％)和21.6gIn(NO3)3.H2O(99.5％)加入三口烧瓶中；当固体完全溶解后，60℃将上述混合溶液滴加到浓度为5％氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中(氢氧化钠和碳酸铵的摩尔比为1:1)，调节pH值为9.0，滴加完后继续搅拌18小时成核晶化，然后静置、抽滤、洗涤至中性，140℃、6小时烘干、580℃焙烧8小时，自然冷却至室温，研磨成10μm粉末，得到CoO‑MnO‑In2O3三元金属氧化物组合物； [0042] (2)量取500mL体积浓度为60％的乙醇溶液置于烧杯中，50℃搅拌情况下加入30g上述步骤制备的CoO‑MnO‑In2O3三元金属氧化物组合物，超声分散30分钟，待其分散完全后，搅拌情况下缓慢滴入170g TiCl4，之后将温度升高至80℃搅拌2小时形成凝胶；将得到的凝胶在130℃下干燥20小时，随后将其置于马弗炉中，在420℃下焙烧3小时，继而在650℃下焙烧8小时，得到CoO、MnO、In2O3和TiO2的重量比为1.5：1.0：1.5：9.5具有核壳结构的CoO‑MnO‑In2O3＠TiO2催化剂组合物。 [0043] (3)基体负载催化剂浆液的制备 [0044] 称取6.5gCoO‑MnO‑In2O3＠TiO2催化剂组合物、7.5gSB粉、0.2g羧甲基纤维素，在球磨机中研磨混合4小时，充分混合研磨，粒径达到10μm；在1000mL烧杯中加入300g的去离子水，搅拌情况下加入上述球磨好的混合物粉末，然后缓慢滴加浓度为10％的硝酸6.5g，超声均质8小时，得到质量浓度为4.52％的基体负载催化剂溶胶浆液。 [0045] (4)催化滤料的制备 [0046] 用自动喷涂机，将催化剂浆料涂敷在步骤(1)处理的聚苯硫醚(PPS)滤袋基体上，110℃烘干，烘干时间6小时，重复喷涂3次，200℃焙烧4小时，得到本发明催化剂负载量 2 375g/m的催化滤料2。 [0047] 实施例3 [0048] 滤袋基体的处理 [0049] 将聚酰亚(P84)滤袋材料放置在烧杯中，加入浓度为20％(质量浓度)的硝酸溶液，45℃下，浸渍处理2小时，之后用去离子水洗净，置于鼓风干燥箱105℃烘2小时，得到预处理后的滤袋基体。 [0050] (1)CoO‑MnO‑In2O3＠TiO2核壳结构催化剂的制备 [0051] 称量140g十二胺、1000mL正丁醇(质量百分浓度≥99.5)和1500mL去离子水中，加入三口烧瓶中，开始搅拌；使十二胺完全溶解于正丁醇中，得到得到微乳状液体；分别称取89.1g Co(NO3)2.6H2O(98.0％)、90.9g Mn(NO3)2.4H2O(97.5％)和10.4gIn(NO3)3.H2O(99.5％)加入三口烧瓶中；当固体完全溶解后，60℃将上述混合溶液滴加到浓度为5％氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中(氢氧化钠和碳酸铵的摩尔比为1:1)，调节pH值为9.0，滴加完后继续搅拌18小时成核晶化，然后静置、抽滤、洗涤至中性，130℃、4小时烘干、650℃焙烧5小时，自然冷却至室温，研磨成10μm粉末，得到CoO‑MnO‑In2O3三元金属氧化物组合物； [0052] (2)量取500mL体积浓度为60％的乙醇溶液置于烧杯中，50℃搅拌情况下加入30g上述步骤制备的CoO‑MnO‑In2O3三元金属氧化物组合物，超声分散30分钟，待其分散完全后，搅拌情况下缓慢滴入170g TiCl4，之后将温度升高至80℃搅拌2小时形成凝胶；将得到的凝胶在130℃下干燥20小时，随后将其置于马弗炉中，在420℃下焙烧3小时，继而在650℃下焙烧8小时，得到CoO、MnO、In2O3和TiO2的重量比为2.5：2.0：1.0：9.5具有核壳结构的CoO‑MnO‑In2O3＠TiO2催化剂组合物。 [0053] (3)基体负载催化剂浆液的制备 [0054] 称取12.5gCoO‑MnO‑In2O3＠TiO2催化剂组合物、10.5gSB粉、0.3g田箐粉，在球磨机中研磨混合4小时，充分混合研磨，粒径达到10μm；在1000mL烧杯中加入300g的去离子水，搅拌情况下加入上述球磨好的混合物粉末，然后缓慢滴加浓度为10％的硝酸10.5g，超声均质8小时，得到质量浓度为6.95％的基体负载催化剂溶胶浆液。 [0055] (4)催化滤料的制备 [0056] 用自动喷涂机，将催化剂浆料涂敷在步骤(1)处理的聚酰亚(P84)滤袋基体上，1102 ℃烘干，烘干时间5小时，重复喷涂5次，180℃焙烧8小时，得到本发明催化剂负载量516g/m的催化滤料3。 [0057] 实施例4 [0058] 滤袋基体的处理 [0059] 将聚四氟乙烯(PTFE)滤袋材料放置在烧杯中，加入浓度为20％(质量浓度)的硝酸溶液，45℃下，浸渍处理2小时，之后用去离子水洗净，置于鼓风干燥箱105℃烘2小时，得到预处理后的滤袋基体。 [0060] (1)CoO‑MnO‑In2O3＠TiO2核壳结构催化剂的制备 [0061] 称量140g十二胺、1000mL正丁醇(质量百分浓度≥99.5)和1500mL去离子水中，加入三口烧瓶中，开始搅拌；使十二胺完全溶解于正丁醇中，得到得到微乳状液体；分别称取98.0g Co(NO3)2.6H2O(98.0％)、41.7g Mn(NO3)2.4H2O(97.5％)和19.2gIn(NO3)3.H2O(99.5％)加入三口烧瓶中；当固体完全溶解后，60℃将上述混合溶液滴加到浓度为5％氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中，调节pH值为9.5，滴加完后继续搅拌20小时成核晶化，然后冷却、抽滤、洗涤至中性，150℃、4小时烘干、620℃焙烧8小时，自然冷却至室温，研磨成10μm粉末，得到CoO‑MnO‑In2O3三元金属氧化物组合物； [0062] (2)量取500mL体积浓度为60％的乙醇溶液置于烧杯中，50℃搅拌情况下加入30g上述步骤制备的CoO‑MnO‑In2O3三元金属氧化物组合物，超声分散30分钟，待其分散完全后，搅拌情况下缓慢滴入170g TiCl4，之后将温度升高至80℃搅拌2小时形成凝胶；将得到的凝胶在120℃下干燥20小时，随后将其置于马弗炉中，在420℃下焙烧3小时，继而在650℃下焙烧5小时，得到CoO、MnO、In2O3和TiO2的重量比为3.0：1.0：2.0：9.5具有核壳结构的CoO‑MnO‑In2O3＠TiO2催化剂组合物。 [0063] (3)基体负载催化剂浆液的制备 [0064] 称取4.5gCoO‑MnO‑In2O3＠TiO2催化剂组合物、4.5gSB粉、0.3g羧甲基纤维素，在球磨机中研磨混合4小时，充分混合研磨，粒径达到10μm；在1000mL烧杯中加入300g的去离子水，搅拌情况下加入上述球磨好的混合物粉末，然后缓慢滴加浓度为10％的硝酸5.5g，超声均质8小时，得到质量浓度为2.95％的基体负载催化剂溶胶浆液。 [0065] (4)催化滤料的制备 [0066] 用自动喷涂机，将催化剂浆料涂敷在步骤(1)处理的聚四氟乙烯(PTFE)滤袋基体上，120℃烘干，烘干时间3小时，重复喷涂3次，220℃焙烧5小时，得到本发明催化剂负载量2 531g/m的催化滤料4。 [0067] 实施例5 [0068] 滤袋基体的处理 [0069] 将聚苯硫醚(PPS)滤袋材料放置在烧杯中，加入浓度为20％(质量浓度)的硝酸溶液，45℃下，浸渍处理2小时，之后用去离子水洗净，置于鼓风干燥箱105℃烘2小时，得到预处理后的滤袋基体。 [0070] (1)CoO‑MnO‑In2O3＠TiO2核壳结构催化剂的制备 [0071] 称量140g十二胺、1000mL正丁醇(质量百分浓度≥99.5)和1500mL去离子水中，加入三口烧瓶中，开始搅拌；使十二胺完全溶解于正丁醇中，得到得到微乳状液体；分别称取98.0g Co(NO3)2.6H2O(98.0％)、89.3g Mn(NO3)2.4H2O(97.5％)和12.3gIn(NO3)3.H2O(99.5％)加入三口烧瓶中；当固体完全溶解后，60℃将上述混合溶液滴加到浓度为5％氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中，调节pH值为9.0，滴加完后继续搅拌18小时成核晶化，然后冷却、抽滤、洗涤至中性，135℃、8小时烘干、650℃焙烧8小时，自然冷却至室温，研磨成10μm粉末，得到CoO‑MnO‑In2O3三元金属氧化物组合物； [0072] (2)量取500mL体积浓度为60％的乙醇溶液置于烧杯中，50℃搅拌情况下加入30g上述步骤制备的CoO‑MnO‑In2O3三元金属氧化物组合物，超声分散30分钟，待其分散完全后，搅拌情况下缓慢滴入170g TiCl4，之后将温度升高至80℃搅拌2小时形成凝胶；将得到的凝胶在120℃下干燥18小时，随后将其置于马弗炉中，在420℃下焙烧4小时，继而在650℃下焙烧6小时，得到CoO、MnO、In2O3和TiO2的重量比为3.5：2.0：1.5：9.5具有核壳结构的CoO‑MnO‑In2O3＠TiO2催化剂组合物。 [0073] (3)基体负载催化剂浆液的制备 [0074] 称取13.5gCoO‑MnO‑In2O3＠TiO2催化剂组合物、13.5gSB粉、0.3g羧甲基纤维素，在球磨机中研磨混合4小时，充分混合研磨，粒径达到20μm；在1000mL烧杯中加入300g的去离子水，搅拌情况下加入上述球磨好的混合物粉末，然后缓慢滴加浓度为10％的硝酸20.5g，超声均质8小时，得到质量浓度为7.85％的基体负载催化剂溶胶浆液。 [0075] (4)催化滤料的制备 [0076] 用自动喷涂机，将催化剂浆料涂敷在步骤(1)处理的聚苯硫醚(PPS)滤袋基体上，120℃烘干，烘干时间5小时，重复喷涂4次，190℃焙烧5小时，得到本发明催化剂负载量 2 506g/m的催化滤料5。 [0077] 实施例6 [0078] 滤袋基体的处理 [0079] 将聚酰亚(P84)滤袋材料放置在烧杯中，加入浓度为20％(质量浓度)的硝酸溶液，45℃下，浸渍处理2小时，之后用去离子水洗净，置于鼓风干燥箱105℃烘2小时，得到预处理后的滤袋基体。 [0080] (1)CoO‑MnO‑In2O3＠TiO2核壳结构催化剂的制备 [0081] 称量140g十二胺、1000mL正丁醇(质量百分浓度≥99.5)和1500mL去离子水中，加入三口烧瓶中，开始搅拌；使十二胺完全溶解于正丁醇中，得到得到微乳状液体；分别称取65.4g Co(NO3)2.6H2O(98.0％)、83.3g Mn(NO3)2.4H2O(97.5％)和19.2gIn(NO3)3.H2O(99.5％)加入三口烧瓶中；当固体完全溶解后，60℃将上述混合溶液滴加到浓度为5％氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中，调节pH值为9.5，滴加完后继续搅拌20小时成核晶化，然后冷却、抽滤、洗涤至中性，125℃、8小时烘干、580℃焙烧10小时，自然冷却至室温，研磨成10μm粉末，得到CoO‑MnO‑In2O3三元金属氧化物组合物； [0082] (2)量取500mL体积浓度为60％的乙醇溶液置于烧杯中，50℃搅拌情况下加入30g上述步骤制备的CoO‑MnO‑In2O3三元金属氧化物组合物，超声分散30分钟，待其分散完全后，搅拌情况下缓慢滴入170g TiCl4，之后将温度升高至80℃搅拌2小时形成凝胶；将得到的凝胶在105℃下干燥20小时，随后将其置于马弗炉中，在420℃下焙烧3小时，继而在650℃下焙烧7小时，得到CoO、MnO、In2O3和TiO2的重量比为1.0：1.0：1.0：9.5具有核壳结构的CoO‑MnO‑In2O3＠TiO2催化剂组合物。 [0083] (3)基体负载催化剂浆液的制备 [0084] 称取8.5gCoO‑MnO‑In2O3＠TiO2催化剂组合物、9.5gSB粉、0.3g田箐粉，在球磨机中研磨混合4小时，充分混合研磨，粒径达到15μm；在1000mL烧杯中加入300g的去离子水，搅拌情况下加入上述球磨好的混合物粉末，然后缓慢滴加浓度为10％的硝酸15.5g，超声均质8小时，得到质量浓度为5.48％的基体负载催化剂溶胶浆液。 [0085] (4)催化滤料的制备 [0086] 用自动喷涂机，将催化剂浆料涂敷在步骤(1)处理的聚酰亚(P84)滤袋基体上，1202 ℃烘干，烘干时间4小时，重复喷涂3次，185℃焙烧6小时，得到本发明催化剂负载量378g/m的催化滤料6。 [0087] 对比例1 [0088] (1)滤袋基体的处理同实施例1； [0089] (2)CoO‑MnO‑In2O3‑TiO2四元金属氧化物催化剂的制备 [0090] 1)称量140g十二胺、1000mL正丁醇(质量百分浓度≥99.5)和1500mL去离子水中，加入三口烧瓶中，开始搅拌；使十二胺完全溶解于正丁醇中，得到微乳状液体； [0091] 2)分别称取49.0g Co(NO3)2.6H2O(98.0％)、125.0g Mn(NO3)2.4H2O(97.5％)和14.4gIn(NO3)3.H2O(99.5％)和170.0gTiCl4(99.5％)加入三口烧瓶中；当固体完全溶解后， 60℃将上述混合溶液滴加到浓度为5％氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中，调节pH值为9.5，滴加完后继续搅拌20小时成核晶化，然后冷却、抽滤、洗涤至中性，125℃、6小时烘干、580℃焙烧10小时，自然冷却至室温，研磨成10μm粉末，得到重量比为CoO：MnO：In2O3：TiO2＝1.0： 2.0：1.0：9.5的CoO‑MnO‑In2O3‑TiO2四元金属氧化物组合物。 [0092] (3)基体负载催化剂浆液的制备 [0093] 称取10.5gCoO‑MnO‑In2O3‑TiO2四元金属氧化物组合物、8.5gSB粉、0.2g羧甲基纤维素，在球磨机中研磨混合4小时，充分混合研磨，粒径达到10μm；在1000mL烧杯中加入300g的去离子水，搅拌情况下加入上述球磨好的混合物粉末，然后缓慢滴加浓度为10％的硝酸6.5g，超声均质8小时，得到质量浓度为5.99％的基体负载催化剂溶胶浆液。 [0094] (4)催化滤料的制备同实施例1步骤(4)，得到本发明催化剂负载量487g/m2的对比催化滤料1。 [0095] 对比例2 [0096] (1)滤袋基体的处理和(2)CoO‑MnO‑In2O3＠TiO2核壳结构催化剂的制备分别同实施例4的步骤(1)和(2)。 [0097] (3)基体负载催化剂浆液的制备 [0098] 称取4.5gCoO‑MnO‑In2O3＠TiO2催化剂组合物、4.8g羧甲基纤维素，在球磨机中研磨混合4小时，充分混合研磨，粒径达到10μm；在1000mL烧杯中加入300g的去离子水，搅拌情况下加入上述球磨好的混合物粉末，然后缓慢滴加浓度为10％的硝酸5.5g，超声均质8小时，得到质量浓度为2.95％的基体负载催化剂溶胶浆液。 [0099] (4)催化滤料的制备同实施4步骤(4)，得到本发明催化剂负载量241g/m2的对比催化滤料2。 [0100] 对比例3 [0101] (1)滤袋基体的处理和(2)CoO‑MnO‑In2O3＠TiO2核壳结构催化剂的制备分别同实施例6的步骤(1)和(2)。 [0102] (3)基体负载催化剂浆液的制备 [0103] 称取8.5gCoO‑MnO‑In2O3＠TiO2催化剂组合物、9.8g田箐粉，在球磨机中研磨混合4小时，充分混合研磨，粒径达到15μm；在1000mL烧杯中加入300g的去离子水，搅拌情况下加入上述球磨好的混合物粉末，然后缓慢滴加浓度为10％的硝酸15.5g，超声均质8小时，得到质量浓度为5.48％的基体负载催化剂溶胶浆液。 [0104] (4)催化滤料的制备同实施6步骤(4)，得到本发明催化剂负载量226g/m2的对比催化滤料3。 [0105] 性能检测： [0106] 上述实施例及比较例中所制备的一种用于焚烧烟气细颗粒脱除和VOCs催化氧化的催化滤袋的性能评价是将催化滤袋套设在套筒上进行的。评价条件为：烟气中苯乙烯浓3 3 度为800mg/m ，O2体积分数为8％，水蒸汽含量15％(体积比)，SO2浓度450mg/m，粉尘浓度 3 1500mg/m ，过滤风速0.75m/min(滤袋尺寸)。以进出口苯乙烯和粉尘浓度变化来评价催化滤袋的性能。结果如表1所示。 [0107] 表1催化滤袋脱硝脱二噁英除尘性能评价 [0108] 组别 VOC脱除率，％ 除尘效率，％实施例1 93.1 99.1 实施例2 92.7 98.8 实施例3 92.6 98.6 实施例4 94.2 98.4 实施例5 93.2 98.5 实施例6 94.7 99.2 对比例1 82.2 97.4 对比例2 78.5 93.1 对比例3 72.8 92.6 [0109] 以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。 |
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