[發(fā)明專利]一種三元催化器用蜂窩金屬陶瓷催化劑載體及其制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201710075551.8 | 申請(qǐng)日： | 2017-02-13 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN106799262A | 公開（公告）日： | 2017-06-06 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 肖飛龍;仰春華;刁節(jié)超 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 安徽新態(tài)環(huán)保科技有限公司 |
| 主分類號(hào)： | B01J32/00 | 分類號(hào)： | B01J32/00;B01J23/00;B01J35/04;B01J37/08;B01D53/86;B01D53/56;B01D53/90 |
| 代理公司： | 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司34112 | 代理人： | 方琦 |
| 地址： | 238100 安徽省合肥市巢湖經(jīng)*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 三元 催化 器用 蜂窩 金屬陶瓷 催化劑 載體 及其 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及三元催化器載體技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種三元催化器用蜂窩金屬陶瓷催化劑載體。
背景技術(shù)
目前，目前溫室氣體減排的重點(diǎn)依然是降低CO2的排放，同時(shí)氮氧化物排放也引起了越來越多的關(guān)注。大型燃煤電廠煙氣脫硝應(yīng)用最為廣泛的是選擇性催化還原(SCR)技術(shù)。該技術(shù)由Engelhard公司發(fā)明并于1957年申請(qǐng)專利，分別于1977年和1979年在燃油和燃煤鍋爐上成功投入商業(yè)運(yùn)營。20世紀(jì)80年代中期開始迅速在日本、西歐和美國等國家的電站應(yīng)用，目前SCR已成為世界上應(yīng)用最廣泛、最為成熟且最有成效的一種煙氣脫硝技術(shù)。目前國內(nèi)已建成的大型選擇性催化還原(SCR)脫硝工程基本是采用全套進(jìn)口或引進(jìn)技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備的方法。脫硝催化材料為SCR系統(tǒng)的核心，總的來說，燃煤電廠脫硝要求催化材料:(1)具有一定的機(jī)械性以方便材料裝運(yùn)、拆卸和更換;(2)具有高的SCR催化活性和N2選擇性以保證高的脫硝效率;(3)低NH3逃匿率(小于3×10－3g/m3)以減少二次污染;(4)具有優(yōu)良的抗堿金屬中毒、硫中毒和水熱老化的性能以確保催化材料的使用壽命。目前對(duì)于SCR脫硝催化劑的研究主要集中在催化劑活性組分的組成上。但粉狀的催化劑無法直接安置在煙道中，必須加工成一定的形狀或負(fù)載在載體上。在催化劑成型技術(shù)或載體制備技術(shù)方面少有報(bào)導(dǎo)。目前商業(yè)催化劑的主要成分均已公開，但我國仍舊不能獨(dú)立自主的生產(chǎn)SCR催化劑，主要就是缺乏能夠達(dá)到工業(yè)應(yīng)用尺寸的催化劑載體制備技術(shù)。
《SCR 脫硝蜂窩陶瓷催化劑載體的制備》研究以二氧化鈦、氧化鋁作為主要原料，利用柱塞式擠壓模具通過擠壓成型法制備蜂窩陶瓷催化劑載體。
該文章以氧化物制作的載體韌性不夠，容易開裂，需要改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了以下技術(shù)方案：
一種三元催化器用蜂窩金屬陶瓷催化劑載體，催化劑載體的組分為30-40wt%金屬，50-60wt%氧化物，平均孔徑為30-80nm。
所述金屬為鎳、釩、錳、鐵、鉻、鉬、銅、鎢中的一種或幾種的合金。
所述氧化物為氧化鋁、三氧化鎢、氧化鋯、二氧化鈦、氧化鈰、納米鈮酸鉀鈉、氧化鑭、氧化釔、氧化鐠、氧化鈮中的一種或幾種。
所述金屬合金的制備方法為將金屬粉末混合、壓制、真空燒結(jié)，高溫霧化，得到合金粉末。
所述氧化物中還包括HfB2、TiH2、TiC中的一種或者數(shù)種，占氧化物質(zhì)量百分比為10-15wt%。
一種三元催化器用蜂窩金屬陶瓷催化劑載體的制備方法，將金屬粉末、氧化物粉末、造孔劑混合，進(jìn)行球磨4-4.5小時(shí)后進(jìn)行噴霧造粒，再擠壓成型，壓制力為600-620MPa，干燥，再進(jìn)行真空液相燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1230-1235℃，保溫60-70min后隨爐冷卻至室溫，造孔劑用量為總量的4.3-5.1wt%，即得。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明的三元催化器催化劑載體采用金屬和氧化物金屬燒結(jié)，將金屬與陶瓷的性能優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，克服了金屬載體負(fù)載催化劑的性能差，陶瓷的脆性大的缺點(diǎn)，載體既具有高的韌性，又具有好的耐熱性。本發(fā)明方法制備而得的載體具有孔徑尺寸可控、顯氣孔率高、比表面積較大，強(qiáng)度滿足應(yīng)用要求等特點(diǎn)，完全滿足對(duì)汽車三元催化器的要求。通過使用HfB2、TiH2、TiC，提高了載體的耐熱性和硬度。
具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)描述。
一種三元催化器用蜂窩金屬陶瓷催化劑載體，催化劑載體的組分為40wt%金屬， 60wt%氧化物，平均孔徑為65nm。
所述金屬為鎳、釩、錳、鐵、鉻、鉬、銅、鎢中的一種或幾種的合金。
所述氧化物為氧化鋁、三氧化鎢、氧化鋯、二氧化鈦、氧化鈰、納米鈮酸鉀鈉、氧化鑭、氧化釔、氧化鐠、氧化鈮中的一種或幾種。
所述金屬合金的制備方法為將金屬粉末混合、壓制、真空燒結(jié)，高溫霧化，得到合金粉末。
所述氧化物中還包括HfB2、TiH2、TiC中的一種或者數(shù)種，占氧化物質(zhì)量百分比為13wt%。
一種三元催化器用蜂窩金屬陶瓷催化劑載體的制備方法，將金屬粉末、氧化物粉末、造孔劑混合，進(jìn)行球磨4-4.5小時(shí)后進(jìn)行噴霧造粒，再擠壓成型，壓制力為600MPa，干燥，再進(jìn)行真空液相燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1232℃，保溫60min后隨爐冷卻至室溫，造孔劑用量為總量的4.3wt%，即得。
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