[發明專利]選擇性催化還原用催化劑模塊元件及含該元件的催化劑模塊以及它們制造方法

有效

• 申請號: 201310489054.4
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN103769236A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 盧世菕
• 申請（專利權）人: 大英C&E
• 主分類號: B01J35/02
• 分類號: B01J35/02;B01J35/00;B01J37/02;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239
• 代理人: 胡艷

1.一種用于選擇性催化還原(SCR)的催化劑模塊元件，其包括：

金屬網載體，其通過使用硅酮基聚合物打底涂覆至0.1μm至100.0μm厚度或通過砂磨處理進行表面處理；及

通過將SCR用催化劑的涂層組合物涂覆在所述金屬網載體上達到10μm至200μm的厚度形成的涂層，所述涂層組合物包含4至10重量份的所述硅酮基聚合物、1至5重量份的硅基陶瓷粉末或玻璃纖維粉末以及40至80重量份的SCR用催化劑粉末；

其中，所述硅酮基聚合物通過由下文化學式1表示的烷氧基硅烷及水分散性二氧化硅的水解及縮合反應來制備，并且所述水分散性二氧化硅具有3至11的pH、15μm至40μm的粒徑及20wt%至80wt%的固體含量：

[化學式1]

Rm-Si-(O-R')n

其中，R及R’獨立地選自具有1至6個碳原子的烷基及具有6至20個碳原子的芳基，m是1或2，并且n是2或3。

2.根據權利要求1所述的催化劑模塊元件，其中，所述金屬網包括不銹鋼材料，所述金屬網的金屬絲厚度為0.3mm至2.0mm，并且所述金屬網的孔的對角線長度為1mm至4mm。

3.根據權利要求1所述的催化劑模塊，其中，所述催化劑模塊元件是板形薄片或彎曲多次且具有3mm至120mm的高度、10mm至150mm的節距的波形薄片。

4.根據權利要求3所述的催化劑模塊，其中，所述波形薄片具有以下形狀的截面：正弦波形、斬波形、交替包括波峰及截頭波峰的形狀、交替包括波峰-水平部分-波谷-水平部分的形狀或包括波谷-波峰-水平部分的形狀。

5.根據權利要求3所述的催化劑模塊，其中，所述催化劑模塊元件在豎直方向上具有所述板形薄片及所述波形薄片的交替堆疊結構。

6.一種用于SCR的催化劑模塊，其包括：位于具有中空立方體形狀以及頂部和底部開口部分的箱體中的根據權利要求1至5中任一權利要求所述的用于SCR的催化劑模塊元件，以及密封所述箱體的頂部及底部部分的蓋子。

7.一種制造用于選擇性催化還原(SCR)的催化劑模塊元件的方法，所述方法包括：

通過使用硅酮基聚合物打底涂覆或通過砂磨對金屬網進行表面處理；

用SCR用催化劑的涂料組合物涂覆經表面處理的金屬網，所述涂層組合物包含4至10重量份的硅酮基聚合物、1至5重量份的硅基陶瓷粉末或玻璃纖維粉末、40至80重量份的SCR用催化劑粉末及5至15重量份的有機溶劑；

將用所述SCR用催化劑的涂層組合物涂覆的所述金屬網在50℃至500℃下干燥5分鐘至5小時以便形成涂層；

使包括所述涂層的所述金屬網形成為板形薄片或波形薄片；及

將所述板形薄片或所述波形薄片在100℃至500℃下烘焙10分鐘至50分鐘，

其中，所述硅酮基聚合物通過由下文化學式1表示的烷氧基硅烷及水分散性二氧化硅的水解及縮合反應來制備，并且所述水分散性二氧化硅具有3至11的pH、15μm至40μm的粒徑及20wt%至80wt%的固體含量：

[化學式1]

Rm-Si-(O-R')n

其中，R及R’獨立地選自具有1至6個碳原子的烷基及具有6至20個碳原子的芳基，m是1或2，并且n是2或3。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，所述金屬網包括不銹鋼材料，所述金屬網的金屬絲厚度為0.3mm至2.0mm，并且所述金屬網的孔的對角線長度為1mm至4mm。

9.根據權利要求7所述的方法，其中所述水分散性二氧化硅呈酸性。

10.根據權利要求7所述的方法，其中所述底涂層的厚度為0.1μm至100.0μm。

11.根據權利要求7所述的方法，其中所述硅基陶瓷粉末或所述玻璃纖維粉末的粒徑為直徑0.1mm至3.0mm。

12.根據權利要求7所述的方法，其中所述有機溶劑是至少一種選自由甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、乙二醇、二乙二醇及丙二醇組成的組的溶劑。

13.根據權利要求7所述的方法，其中所述涂層的厚度為距離所述金屬網的表面10μm至200μm。