[其他]制備稀土金屬復(fù)合氧化物/合金蜂窩體催化劑的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101986000005768
• 申請(qǐng)日: 1986-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN1004992B
• 公開（公告）日: 1989-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐錦航
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 代理公司: 北京工業(yè)大學(xué)專利代理事務(wù)所
• 代理人: 樓艮基;張慧

合金蜂窩載體的稀土催化劑是用于工業(yè)廢氣凈化、汽車排氣和空氣凈化的。本發(fā)明的特點(diǎn)在于：它的載體是多孔、雙面有金屬毛刺的、耐高溫的、高電阻的含鋁合金帶做成的薄壁蜂窩體。它的催化活性物是ＡＢＯ₃晶型或Ｋ₂ＭｇＦ₄晶型的非貴金屬復(fù)合氧化物，其主要成份是輕混合稀土和鐵。它的載附方法是多種金屬元素嚴(yán)格按化學(xué)計(jì)量比例的快速涂布干燥法。它具有強(qiáng)度大、導(dǎo)熱性好、處理能力大、價(jià)格較廉，能抗鉛等優(yōu)點(diǎn)。

合金蜂窩載體的稀土催化劑是用于工業(yè)廢氣凈化、汽車排氣凈化和空氣凈化的。它通過氧化或還原反應(yīng)將有害的廢氣轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，同時(shí)放出反應(yīng)熱，其反應(yīng)式如下：

國內(nèi)外現(xiàn)有的合金蜂窩載體催化劑都是用貴金屬作催化活性物質(zhì)，以一般的含鋁炭素鋼或不銹鋼薄帶為基材的;現(xiàn)有的稀土催化劑則或是做成無載體的、或是以三氧化二鋁等顆粒，或是用陶瓷蜂窩作載體的，其催化活性物質(zhì)用的是ABO₃晶型或K₂MgF₄晶型等金屬復(fù)合氧化物，其主要成份是鑭系金屬、堿土金屬和鈷、鎳、銅、錳等變價(jià)金屬。本發(fā)明則是由稀土復(fù)合氧化物和合金蜂窩載體二者牢固結(jié)合而成，是一種新型的組合催化劑。

一、載體

本發(fā)明的載體是一般的耐高溫、高電阻的鐵鉻鋁或鎳鉻鋁帶材，與

Cat.表示催化劑

t.表示溫度

其他合金蜂窩載體不同之處在于，要把它軋制成0.07～0.08mm厚、50mm（或25mm或30mm）寬的長帶，再在雙面軋出0.4×0.4mm的小孔（孔距1.1～1.2mm），雙面孔邊都有金屬毛刺的突出物，其中大部份帶子要再經(jīng)過波紋機(jī)軋出波紋（波高1.1～1.7mm，波距3mm左右）。這些帶材還需經(jīng)過除油、酸蝕粗化和熱活化（在650℃～750℃氧化氣氛中加熱1～2小時(shí)）的予處理工序，才能獲得表面有γ-AL₂O₃保護(hù)層的活化基材。然后再把一條波紋帶和一條平帶一起繞卷，即可得到園形或橢圓形蜂窩載體。如果把波紋條和平條間隔排列亦可得到長方形、方形等蜂窩載體，可根據(jù)需要而定。附圖1即載體加工流程示意圖。

本發(fā)明的載體與顆粒狀的或陶瓷蜂窩載體相比，有如下特點(diǎn)：

1、由于合金的強(qiáng)度大、導(dǎo)熱性好，所以本載體的耐震、耐沖擊、耐腐蝕、耐大幅度溫度波動(dòng)的性能都明顯地優(yōu)于陶瓷蜂窩載體。

2、由于合金的延展性好，所以本載體的蜂窩孔孔壁很薄，孔道密度和自由截面積就大，因而本催化劑單位體積的處理能力要比陶瓷蜂窩作載體的大一倍。

3、由于合金表面形成了一層以γ-AL₂O₃為主的氧化物膜，使載體具有了良好的抗高溫氧化性，耐腐蝕性好，同時(shí)又提高了載體的比表面積。又由于鋁是從金屬內(nèi)部遷移到表面的，故不會(huì)發(fā)生表面氧化膜脫落的現(xiàn)象。

本發(fā)明的載體與國內(nèi)外現(xiàn)有的合金蜂窩載體相比，由于雙面帶毛刺的小孔增加了載體表面的附著力和比表面積，使催化活性物易于涂上，而且催化活性良好。尤其是合金蜂窩載體表面和催化活性物質(zhì)之間可以設(shè)法形成金屬鏈，使本發(fā)明的涂層載附非常牢固。這很有利于延長催化劑的使用壽命。

此外，耐高溫、高電阻的載體還可以直接通電加熱，所以用本發(fā)明方法制成的催化劑做成催化加熱元件在通電以后，其表面可以迅速地達(dá)到足夠的溫度以保證催化反應(yīng)進(jìn)行，從而可省去廢氣予熱器，節(jié)省了催化凈化裝置的基建投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。

二、催化活性物質(zhì)：