[發(fā)明專利]一種適用于高溫環(huán)境、抗硫化的催化劑載體材料生產(chǎn)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010245731.4
• 申請日: 2010-08-05
• 公開（公告）號: CN101947473A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李運(yùn)奎;孫浩
• 申請（專利權(quán)）人: 威海佰德信新材料有限公司
• 主分類號: B01J32/00
• 分類號: B01J32/00;B01J21/12;B01J21/06;B01J35/10
• 代理公司: 濟(jì)南誠智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種催化劑載體材料的生產(chǎn)方法，尤其應(yīng)用于車用尾氣凈化適用于高溫環(huán)境、抗硫化的催化劑載體材料的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高，我國的汽車擁有量急劇增加，對城市環(huán)境造成很大壓力，汽車尾氣凈化處理成為迫切需要解決的大問題。國外早在20世紀(jì)60年代就對汽車污染控制技術(shù)進(jìn)行了研發(fā)研究，目前已達(dá)到實(shí)用階段。現(xiàn)有的研究表明，通過改善催化劑及其載體的性能和生產(chǎn)工藝，改善汽車內(nèi)燃機(jī)燃燒技術(shù)及催化劑排氣系統(tǒng)的處理，可凈化有害氣體。其中安裝催化凈化器，對有害氣體進(jìn)行處理，是尾氣凈化最有效的方法，催化劑則是凈化效果的關(guān)鍵。而催化劑附著在催化劑載體上，催化劑載體的性能直接影響到催化效果。

目前，現(xiàn)有的車用尾氣凈化的催化劑載體材料氧化鋁低溫比表面積及孔容還算可以，但高溫老化以后，比表面積和孔容迅速下降，特別是長時間的高溫?zé)岱€(wěn)定性更差，導(dǎo)致催化劑載體高溫變形，催化劑失效，達(dá)不到國際上汽車尾氣排放環(huán)境保護(hù)的要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服目前國內(nèi)汽車尾氣凈化催化劑載體材料的高溫?zé)岱€(wěn)定性及抗硫性差的問題，使催化劑起到更好的催化效果，達(dá)到國際上汽車尾氣排放的環(huán)保要求，本發(fā)明提供一種適于高溫環(huán)境、抗硫化的催化劑用載體材料生產(chǎn)方法，利用該方法生產(chǎn)的載體具有優(yōu)良的高溫比表面積、高溫?zé)岱€(wěn)定性及抗硫性，適合的孔容、孔徑及粒度分布。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種適用于高溫環(huán)境、抗硫化的催化劑載體材料生產(chǎn)方法，其特征是，在載體生產(chǎn)中使氧化硅通過沉淀反應(yīng)進(jìn)入氫氧化鋁晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定晶體，形成氧化硅與氫氧化鋁共晶結(jié)構(gòu)，然后經(jīng)過高溫煅燒形成氧化硅鋁復(fù)合載體材料，再將高溫煅燒的氧化硅鋁復(fù)合載體材料與鈦溶膠料液打漿后噴霧干燥，噴霧干燥后的粉末再經(jīng)過高溫煅燒，形成氧化鈦硅鋁復(fù)合載體材料。

具體技術(shù)方案是：

1)料液的配制：

將氫氧化鋁和質(zhì)量百分濃度的30％～40％的氫氧化鈉溶液加入反應(yīng)釜中攪拌加熱至沸騰，并保持沸騰0.5-1h，直至氫氧化鋁完全溶解，制得偏鋁酸鈉料液，然后加純水調(diào)整溶液的[Al₂O₃]濃度為180～220g/l，[OH^-]的濃度為5.0～7.0mol/L，冷卻至20～40℃后過濾，完成第一料液的配制；所述氫氧化鋁和氫氧化鈉的投料摩爾比為1∶1.5；反應(yīng)方程式如下：

將硅溶膠、硝酸加入反應(yīng)釜中攪拌，加純水調(diào)整料液[H⁺]濃度為2.0～4.0mol/L，[SiO₂]的濃度為30.0～60.0g/l，完成第二料液的配制；所述硅溶膠和硝酸的重量比為1∶4～5，所述硝酸的濃度為7～9mol/L，硅溶膠中二氧化硅質(zhì)量百分含量為20％～30％。

2)連續(xù)沉淀：

先向反應(yīng)釜中加入40～60℃的熱純水至反應(yīng)釜的溢流位置，然后控制流速使上述步驟1)配制的偏鋁酸鈉料液(第一料液)和酸性硅溶膠料液(第二料液)按1∶2的流速連續(xù)地加入反應(yīng)釜，反應(yīng)溫度控制在40～60℃，反應(yīng)pH控制在6.0～8.0，

反應(yīng)方程式如下：

HNO₃+NaOH+mSiO₂.nH₂O＝mH₂SiO₃↓+NaNO₃+(n-m+1)H₂O

HNO₃+NaAlO₂+H₂O＝Al(OH)₃↓+NaNO₃

反應(yīng)生成的料漿通過溢流裝置連續(xù)地溢流到料漿儲槽。

3)壓濾洗滌：

將料漿儲槽中的料漿用泵打入壓濾機(jī)過濾掉濾液，沉淀物然后在壓濾機(jī)中用pH＝6.0～9.0的洗滌水正反向交叉洗滌，保持洗滌壓力為0.4～0.6Mpa；洗滌完后(每600公斤沉淀物用14～16m³水)，吹干，對形成的濾餅卸料；

4)烘干粉碎：

將上述步驟3)所得濾餅放入烘箱，在0.4～0.6Mpa蒸汽壓力下烘干22-26小時，然后轉(zhuǎn)入粉碎工序粉碎；

5)焙燒：

將上述步驟4)烘干粉碎好的物料裝入坩堝焙燒，隧道窯的溫度控制在600～1000℃；

6)噴霧干燥：