[發(fā)明專利]除去移動源廢氣中氮氧化物的整體催化劑及制備方法

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• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104324716A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 施霞虹
• 申請（專利權(quán)）人: 南寧市磁匯科技有限公司
• 主分類號: B01J23/30
• 分類號: B01J23/30;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 張濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于脫硝催化劑技術(shù)，特別是汽車用整體式脫硝催化劑技術(shù)。

背景技術(shù)

汽車排出廢氣中的氮氧化物(NO_X)，是引發(fā)光化學(xué)煙霧和酸雨的主要污染源。目前有效去除廢氣中氮氧化物的辦法，是通過氨作為還原劑進(jìn)行選擇性接觸還原的廢氣脫硝法。使用的催化劑是以釩(V)、鉬(Mo)、鎢(W)為活性成分的氧化鈦(TiO₂)系催化劑。

上述催化劑被做成板狀、蜂窩狀和粒狀，裝填在反應(yīng)器內(nèi)，廢氣通過反應(yīng)器后其中的氮氧化物得到清除。催化劑要使用2年以上的時間，因此要求催化劑要具有長時間不發(fā)生磨損和缺損的高強(qiáng)度，特別是汽車等移動機(jī)構(gòu)上裝置的催化劑除了廢氣本身對催化劑的沖擊外，移動過程中的振動也會加劇催化劑的摩損，因此對強(qiáng)度的要求更高。

發(fā)明內(nèi)容

為了滿足移動源對去除廢氣中氮氧化物催化劑的強(qiáng)度要求，本發(fā)明提供了除去移動源廢氣中氮氧化物的整體催化劑，具有高強(qiáng)度，適應(yīng)于移動源的工作環(huán)境。

本發(fā)明的另一目的是提供上述整體催化劑的制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

除去移動源廢氣中氮氧化物的整體催化劑，制備所述整體催化劑的原料中包括無機(jī)纖維，所述原料中還包括硅溶膠和/或鋁溶膠，所述硅溶膠和/或鋁溶膠占原料總重量的20％以下。

所述無機(jī)纖維的長度為1-3毫米。

所述原料中包括膨潤土。

制備上述整體催化劑的方法，包括養(yǎng)護(hù)干燥過程，即坯料在干燥時其環(huán)境溫度與濕度隨時間保持定值。

本發(fā)明的技術(shù)效果：

在制備整體催化劑的原料中混入硅溶膠和/或鋁溶膠，可以增強(qiáng)燒成后的催化劑致密度，進(jìn)而增加了催化劑的強(qiáng)度，但是孔密度太高反而又造成強(qiáng)度下降，因此，添加量不應(yīng)過多。

在催化劑的制備原料中加入無機(jī)纖維的目的是為了進(jìn)一步增加催化劑的強(qiáng)度，同時可以解決現(xiàn)有技術(shù)中催化劑過脆的問題。

在催化劑的制備原料中加入膨潤土有利于制備催化劑過程中原料的成型性，并有利于降低制造成本。

本發(fā)明制備方法中采用養(yǎng)護(hù)干燥的方法避免了快速干燥造成的催化劑坯體微觀應(yīng)力分布不均造成的微小裂縫，從微觀方面保證了催化劑具有較高的強(qiáng)度。

具體實(shí)施方式

以下部分對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

除去移動源廢氣中氮氧化物的整體催化劑，制備該整體催化劑的原料中包括無機(jī)纖維，無機(jī)纖維為高鋁玻璃纖維或硼硅酸鹽玻璃纖維或E玻璃纖維。上述原料中還包括硅溶膠和/或鋁溶膠。在制備整體催化劑的原料中混入硅溶膠和/或鋁溶膠，可以增強(qiáng)燒成后的催化劑致密度，進(jìn)而增加了催化劑的強(qiáng)度。上述原料中還包括膨潤土，在制備整體催化劑的原料中混入膨潤土等塑性好的粘土可以有利于制備催化劑過程中的成型性，成型性能的改善有利于改善機(jī)械強(qiáng)度，使堆積性能增強(qiáng)。

上述無機(jī)纖維的長度為1-3毫米。無機(jī)纖維的長度應(yīng)當(dāng)適當(dāng)，如果過短，不能起到增強(qiáng)催化劑強(qiáng)度的作用，如果太長又可能對于催化劑上具有的孔結(jié)構(gòu)造成堵塞。

以下給出制備本發(fā)明整體催化劑的方法：

A、制備預(yù)燒粉：混合二氧化鈦、鎢和硅微粉，硅微粉為二氧化硅，硅微粉粉粒的直徑為100μm；還需要混入有機(jī)質(zhì)類的界面活性劑，所述界面活性劑為硅溶膠；還需要混入與上述原料重量比小于30％的無機(jī)纖維；

B、向預(yù)燒粉中混入水和表面活性劑和分散劑，混合物達(dá)到易于成型的泥料狀態(tài)；

C、將步驟B得到的泥料進(jìn)行真空練泥；

D、將步驟C得到的泥料進(jìn)行擠出成型；

E、對擠出成型的坯料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)干燥；

F、將養(yǎng)護(hù)干燥后的坯料進(jìn)行外形加工；

G、燒成外形加工后的坯料，燒成溫度為350℃-600℃，優(yōu)選550℃，升溫速度為150℃/小時，達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后保溫時間為5個小時。