【技術實現步驟摘要】
本申請涉及功能濾料，主要涉及一種除塵脫硝復合濾袋及其過濾方法。
技術介紹
1、工業燃燒過程中產生大量含nox和粉塵的氣體，會引起酸雨、光化學煙霧、霧霾等嚴重的環境問題。經過我國持續多年對燃煤電力行業大氣污染的有效治理，燃煤電力行業已由大氣重污染行業轉變為大氣污染防治的典范。除電力行業外，我國還存在大量的中小型窯爐等非電行業。與電力行業相對穩定、單一的煙氣工況條件不同，非電行業由于涉及領域較廣，因此普遍存在煙氣成分復雜、治理難度大的現象。大型燃煤電廠普遍采用脫硝與除塵單元獨立運行的傳統串聯煙氣凈化工藝，不僅占地空間大，且投資和運行成本較高。而我國中小型窯爐規模小，數量多，煙氣成分復雜，以往電力行業的大型工業燃燒煙氣多污染物的脫除工藝和催化劑等產品不能直接應用在非電行業中。結合工業窯爐煙氣治理的現狀和難點，開發可實現塵硝一體化脫除的先進材料和技術，是當前中小型窯爐煙氣凈化的研究熱點和重要發展方向。
2、所謂塵硝一體化脫除技術，是指在同一煙溫區間、利用同一套技術裝置或系統將煙氣中的nox和粉塵同時脫除。塵硝一體化脫除技術的核心部件是同時具有過濾和脫硝作用的“除塵脫硝復合濾袋/濾筒”。針對工業窯爐煙氣特點，目前已有能夠滿足工業窯爐煙氣除塵兼脫硝需求的高精度、高活性和寬溫區的金屬膜催化濾袋，且透氣低阻、抗水性和抗硫性均優于現有材料，回收利用價值高。但在實際應用中卻也存在著一些問題，例如某些工業窯爐(例如生物質鍋爐)在啟停爐時由于溫度低，煙氣會結露導致其中的堿、堿土金屬溶解于液態水，滲入催化濾袋層，容易造成催化劑堿中毒失活；此外
3、因此，開發一款經濟、穩定且高效的除塵脫硝復合濾袋具有重要的意義。
技術實現思路
1、在實際運行的清灰或啟停爐過程中，常常有因為煙氣溫度過低導致結露進而使得濾袋中下部糊袋的情況出現，且若該濾袋為催化濾袋，則結露現象也容易導致煙氣中的堿、堿土金屬溶解于液態水，進而滲入到催化劑中，造成催化劑堿中毒失活，這增加了實際的運行成本。
2、針對現有技術中存在的問題，本申請提出了一種除塵脫硝復合濾袋及其制作方法。
3、根據本申請的一方面，提出了一種除塵脫硝復合濾袋，包括多節自上而下線性布置的功能濾袋和多個分別設置在相鄰兩節所述功能濾袋之間的連接部，所述功能濾袋包括金屬膜催化濾袋和金屬膜濾袋；所述除塵脫硝復合濾袋首節為所述金屬膜催化濾袋，其余為所述金屬膜濾袋；所述連接部為法蘭結構，所述法蘭結構內嵌涂覆型scr蜂窩催化劑。由于結露大多發生在濾袋中下部，因此本方案將作為脫硝催化主體的金屬膜催化濾袋設置在除塵脫硝復合濾袋首節，以此在不改變目前實際運行條件的情況下有效解決濾袋中下部因結露而導致催化劑中毒失活的問題；此外，由于法蘭結構帶有涂覆型scr蜂窩催化劑，也能起到一定的催化脫硝作用，保證了復合濾袋整體的脫硝效率，且催化劑易于更換、處置。
4、進一步地，所述功能濾袋至少有3節，每節長度為0.6-1.1m。根據實際工況，功能濾袋可以選擇不同的節數和長度，而最少3節的設計和長度的限定能夠保證濾袋整體具有一定的除塵效率，且出現結露時首節金屬膜催化濾袋不受影響，從而提高設備除塵脫硝的效率，降低生產成本。
5、進一步地，所述除塵脫硝復合濾袋整體不超過8.0m。濾袋長度過長會增加氣流的阻力，進而影響除塵效率，且容易影響設備的除灰方便性，操作人員需要耗費更多時間和精力進行除灰，降低了生產效率。
6、進一步地，所述金屬膜催化濾袋為具有催化層的所述金屬膜濾袋。金屬膜濾袋是由金屬膜與金屬多孔板焊接而成，金屬膜通過為金屬纖維或金屬粉末經壓制、燒結而成。金屬膜濾袋在寬溫范圍內具備良好的除塵精度，且抗水性和抗硫性優于傳統濾料，是理想的高溫煙氣除塵材料。通過在金屬膜濾料內部設置催化劑夾層，形成了金屬膜催化濾料，由此制作的金屬膜催化濾袋能夠實現塵硝一體化功能，在寬溫范圍內具備良好的除塵精度和脫硝活性，且透氣低阻、空間利用率和回收利用程度高。
7、優選地，所述催化層為泡沫鎳負載催化劑層。泡沫鎳具有高表面積和良好的傳質性能，可以有效提高催化劑的利用率，降低成本；同時，泡沫鎳的多孔結構不僅有利于催化劑與反應物質的接觸，提高催化活性和選擇性，還能夠減少流體通過載體時的壓降，降低反應系統的能耗；并且，泡沫鎳具有較好的耐高溫性和化學穩定性，可以增強催化劑在高溫環境下的循環使用性和長期穩定性，是整體式催化劑的優良載體。
8、進一步地，所述法蘭結構包括上法蘭和下法蘭，所述上法蘭的底部與所述涂覆型scr蜂窩催化劑的底部齊平，所述上法蘭設有螺紋外圈，所述下法蘭設有螺紋內圈，所述上法蘭和所述下法蘭通過螺紋可拆卸連接，所述上法蘭焊接在所述功能濾袋底部，所述下法蘭焊接在所述功能濾袋頂部。法蘭結構上下拆分并通過螺紋進行連接的設計便于對功能濾袋和涂覆型scr蜂窩催化劑進行維修、更換，同時也有利于根據工況對復合濾袋進行調整；上法蘭底部與涂覆型scr蜂窩催化劑底部齊平的設計可最大限度地利用法蘭結構的內部空間，且不影響濾袋除塵。
9、進一步地，所述除塵脫硝復合濾袋最后一節底部采用法蘭蓋密封。根據工況的變化，底部可拆卸的設計有利于對功能濾袋的節數進行調整，從而選擇最合適的除塵脫硝復合濾袋整體長度。
10、根據本申請的第二方面，提出了一種除塵脫硝復合濾袋的過濾方法，具體流程如下：
11、s1、進氣：煙氣通過煙道進入塵硝一體化裝置，進氣過程中可通過調節風機頻率或冷風閥摻冷風控制煙氣溫度；
12、s2、除塵脫硝：煙氣進入所述除塵脫硝復合濾袋，煙氣中的粉塵被阻隔在所述除塵脫硝復合濾袋表面，完成除塵；nox則由所述金屬膜催化濾袋中的催化層以及所述法蘭結構中的涂覆型scr蜂窩催化劑去除，完成脫硝；
13、s3、排氣：完成除塵脫硝后的凈煙氣通過出口煙道排出。
14、進一步地，所述s2中，金屬膜催化濾袋遠離所述結露區域。結露一般出現在濾袋的中下部，因此位于首節的金屬膜催化濾袋催化劑幾乎不會被液態水侵蝕，且位于中上部的涂覆型scr蜂窩催化劑中毒失活的風險也相對較小。
15、進一步地，所述結露區域位于所述除塵脫硝復合濾袋中下部，當煙氣溫度達到結露條件時，所述結露區域會形成液態水。特殊的結構設計使得金屬膜催化濾袋以及部分距離金屬膜催化濾袋較近的法蘭結構不會受到結露影響，因此金屬膜催化濾袋內的催化層和部分法蘭結構內的涂覆型scr蜂窩催化劑不會中毒失活，進而保證了除塵脫硝復合濾袋脫硝性能的穩定性。
16、相比于現有技術，本申請具有如下有益效果：
17、本申請的除塵脫硝復合濾袋能夠保證其在寬溫范圍內具備良好除塵精度和脫硝活性的同時，還能夠降低濾袋失活和糊袋的風險，且提高穩定脫硝的效率；此外，使用金屬膜濾袋替代部分金屬膜催化濾袋的特殊設計使得本申請的除塵脫硝復合濾袋的生產成本得到有效降低。
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1.一種除塵脫硝復合濾袋，包括多節自上而下線性布置的功能濾袋和多個分別設置在相鄰兩節所述功能濾袋之間的連接部，其特征在于：所述功能濾袋包括金屬膜催化濾袋和金屬膜濾袋；所述除塵脫硝復合濾袋首節為所述金屬膜催化濾袋，其余為所述金屬膜濾袋；所述連接部為法蘭結構，所述法蘭結構內嵌涂覆型SCR蜂窩催化劑。
2.根據權利要求1所述的除塵脫硝復合濾袋，其特征在于：所述功能濾袋至少有3節，每節長度為0.6-1.1m。
3.根據權利要求1所述的除塵脫硝復合濾袋，其特征在于：所述除塵脫硝復合濾袋整體不超過8.0m。
4.根據權利要求1所述的除塵脫硝復合濾袋，其特征在于：所述金屬膜催化濾袋為具有催化層的所述金屬膜濾袋。
5.根據權利要求4所述的除塵脫硝復合濾袋，其特征在于：所述催化層為泡沫鎳負載催化劑層。
6.根據權利要求1所述的除塵脫硝復合濾袋，其特征在于：所述法蘭結構包括上法蘭和下法蘭，所述上法蘭的底部與所述涂覆型SCR蜂窩催化劑的底部齊平，所述上法蘭設有螺紋外圈，所述下法蘭設有螺紋內圈，所述上法蘭和所述下法蘭通過螺紋可拆卸連接，所述上法
7.根據權利要求1所述的除塵脫硝復合濾袋，其特征在于：所述除塵脫硝復合濾袋最后一節底部采用法蘭蓋密封。
8.一種如權利要求1-7中任一項所述的除塵脫硝復合濾袋的過濾方法，其特征在于，具體流程如下：
9.根據權利要求8所述的除塵脫硝復合濾袋的過濾方法，其特征在于：所述S2中，金屬膜催化濾袋遠離結露區域。
10.根據權利要求9所述的除塵脫硝復合濾袋的過濾方法，其特征在于：所述結露區域位于所述除塵脫硝復合濾袋中下部，當煙氣溫度達到結露條件時，所述結露區域會形成液態水。
...【技術特征摘要】
1.一種除塵脫硝復合濾袋，包括多節自上而下線性布置的功能濾袋和多個分別設置在相鄰兩節所述功能濾袋之間的連接部，其特征在于：所述功能濾袋包括金屬膜催化濾袋和金屬膜濾袋；所述除塵脫硝復合濾袋首節為所述金屬膜催化濾袋，其余為所述金屬膜濾袋；所述連接部為法蘭結構，所述法蘭結構內嵌涂覆型scr蜂窩催化劑。
2.根據權利要求1所述的除塵脫硝復合濾袋，其特征在于：所述功能濾袋至少有3節，每節長度為0.6-1.1m。
3.根據權利要求1所述的除塵脫硝復合濾袋，其特征在于：所述除塵脫硝復合濾袋整體不超過8.0m。
4.根據權利要求1所述的除塵脫硝復合濾袋，其特征在于：所述金屬膜催化濾袋為具有催化層的所述金屬膜濾袋。
5.根據權利要求4所述的除塵脫硝復合濾袋，其特征在于：所述催化層為泡沫鎳負載催化劑層。
6.根據權利要求1所述的除塵脫硝...
【專利技術屬性】
技術研發人員：莊露凱，謝倩，羅祥波，蘇運，陳建華，胡波，
申請(專利權)人：遠青廈門節能新材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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