[發明專利]以紅柱石為主成份的發動機尾氣催化蜂窩載體及制備方法

有效

• 申請號: 201010189927.6
• 申請日: 2010-06-01
• 公開（公告）號: CN101829572A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 劉光文
• 申請（專利權）人: 劉光文
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;B01J32/00;B01J35/04;B01J37/00;B01D53/94
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技術領域

本發明涉及的是一種以紅柱石為主成份的發動機尾氣催化蜂窩載體，是利用紅柱石粉料為主料制備而成。本發明還涉及該催化蜂窩載體的制備方法。

背景技術

發動機尾氣的催化蜂窩載體是發動機尾氣凈化的關鍵部件，蜂窩載體廣泛用于各種類型的發動機尾氣凈化催化，近年來蜂窩載體發展很快，在材質上先后出現了堇青石蜂窩體、金屬蜂窩體、碳化硅蜂窩體；這些制備蜂窩體的技術發展方向給予我們很好的技術啟發。然而現有蜂窩體在材質采用及制備方法上還存在著很大的發展空間，經檢索，并未發現有采用紅柱石制備發動機尾氣催化劑載體的技術披露。紅柱石是目前已知的優質耐火材料之一，它除用作冶煉工業的高級耐火材料，技術陶瓷工業的原料以外，還可冶煉高強度輕質硅鋁合金，制作金屬纖維。而紅柱石的化學性質及物理性質尤其適合制備發動機尾氣催化載體。目前，用紅柱石制備發動機尾氣催化載體還是一個空白。

發明目的

本發明的目的是制備一種以紅柱石為主成份的發動機尾氣催化蜂窩載體，利用了紅柱石具有更高的耐火性能，較強的抗沖擊力強，極高的化學穩定性的特點，克服現有發動機尾氣催化蜂窩載體制備成品率低、抗熱性能低、導熱慢、強度低、吸水率低、不易于涂覆均勻、涂覆量低、涂覆次數多、使用壽命短等等不足。

本發明的另一目的是提供了以紅柱石為主成份的發動機尾氣催化蜂窩載體的制備方法。

為實現上述目的，本發明采取了這樣的技術方案：以紅柱石為主成份的發動機尾氣催化蜂窩載體，包括下述重量百分比的原料：

紅柱石50-80％、高嶺土10-30％、滑石5-20％、長石5-10％；

上述原料均指的是粉碎度為150-800目的細粉。

所述紅柱石含有氧化鋁35-65％、氧化硅35-43、氧化鐵0.5-1％及小于3％的鉀、鈉和鈣；

所述高嶺土含有氧化鋁15-45％、氧化硅45-55、氧化鐵0.5-1％及小于3％的鉀、鈉和鈣；

所述滑石粉含有鎂25-35％，氧化硅50-65％、氧化鐵0-0.5％、氧化鋁0-15％、；

所述長石含有氧化鋁35-65％、氧化硅15-30、氧化鐵0-0.5％及小于3％的鉀、鈉和鈣；

上述原料的制備方法是：

(1)取上述原料于混合器攪拌30-50分鐘，達到粉體混合均勻；

(2)將混合均勻的粉料加入8-20％的水、5-15％的工業羧甲基纖維素(CMC)混合均勻，再加入3-10％的植物油用捏合機進行捏合得到泥料備用；

(3)將捏合好的泥料用煉泥機進行初煉1-3小時，初煉出來的泥料進行密封成腐25-100小時，使水分均化，成腐后的泥料再用真空煉泥機進行精煉抽真空至空氣為0，成為合格泥料；

(4)將精煉抽真空后的合格泥料裝入蜂窩陶瓷專用壓機進行壓坯，壓機的壓力為160-450噸壓力，壓出的坯體根據需要的規格進行切割；

(5)將切割好后的坯體裝入微波爐進行微波干燥，干燥后根據所需規格再用切割機進行切割精選；

(6)將切割好、干燥好的坯體裝入高溫窯爐進行燒結，燒結溫度是1350-1700攝氏度，燒結時間為20-60個小時，得到本發明。

采取上述措施的本發明，在制備過程中利用了紅柱石在加熱轉化成莫來石的過程中，可以形成良好的莫來石網絡，體積膨脹約4-8％的特點。這是一種不可逆的晶體轉化過程，從而使得本發明具有更高的耐高溫性能，可達1800℃以上，且耐驟冷驟熱，機械強度大，抗熱沖擊力強，抗渣性強，荷重轉化點高，并具有極高的化學穩定性(甚至不溶于氫氟酸)和極強的抗化學腐蝕性。用本發明方法制備的催化蜂窩載體，可攔截柴油發動機的黑煙顆粒物，其功能涂覆催化劑后可達到更好的尾氣凈化功能，它比起其它材料制作的蜂窩載體具有成品率高、更高的抗熱震性能、導熱快、強度高、吸水率高、易于涂覆均勻、涂覆量高、將少涂覆次數、使用壽命長等，是目前理想的高標準排放的催化載體，本發明產品吸水率在25-45％之間，比堇青石蜂窩載體的15-25％的吸水率高于近35-45個百分點，能較好的降低發動機廢氣排放，是一種較理想的發動機尾氣排放催化載體。

具體實施方式

實施例1

原料配方：粉料總量800公斤：紅柱石520公斤、高嶺土120公斤、滑石120公斤、長石40公斤；

制備方法：

(1)按所需原料的配比進行合成，將粉料裝進混合器攪拌30-50分鐘，達到粉體均勻；