[發明專利]用于凈化航空發動機試車臺尾氣的催化劑及其制備工藝

在審

• 申請號: 201910258538.5
• 申請日: 2019-04-01
• 公開（公告）號: CN109876818A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 梁旭豪;梁敏媛;周建羅
• 申請（專利權）人: 華盛企業發展（深圳）有限公司
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01J23/89;B01D53/94
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 龍丹丹

本發明公開了一種用于凈化航空發動機試車臺尾氣的催化劑及其制備工藝，包括載體和附著于所述載體表面的復合氧化物，復合氧化物以重量份計，包括氧化鈰32?38份，氧化鋁32?34份，氧化銅11?14份，氧化鐵10?11份，氧化鈦8?9份。復合氧化物與去離子水按1:0.75調配成料漿，真空吸附于載體內外表面，經過焙燒，氧化物粉末牢固附著于載體內部互通的孔隙中，起到輔助催化劑的作用，再依次浸入氯鈀酸溶液、氯銠酸溶液后第二次焙燒，得到含鈀、銠的主催化劑。該催化劑抗震、抗壓強度和耐尾氣沖刷性能好，使催化劑滿足航空發動機試車臺試車時發動機尾氣排放量大、尾氣出口溫度高、尾氣流量大的要求，尾氣凈化效果好，與尿素水配合使用，尾氣中氮氧化物含量可降低95％以上。

技術領域

本發明屬于航空發動機技術領域，具體地說涉及一種用于凈化航空發動機試車臺尾氣的催化劑及其制備工藝。

背景技術

航空發動機是指為航空器提供飛行所需動力的發動機，是一種高度復雜和精密的熱力器械，作為航空器的心臟，它直接影響飛機的性能、可靠性和經濟性，航空發動機在壽命期內，為保證飛行安全，必須對航空發動機出廠前進行試車，檢測發動機各項性能的好壞。以一臺2000KW的渦漿發動機為例，試車一小時消耗航空煤油約1012L，尾氣通過煙道對空排放量約為55000m³/h，氮氧化物排放量約為170mg/m³；二氧化硫排放約為11mg/m³。

航空發動機試車時存在發動機尾氣排放量大、尾氣出口溫度高、尾氣流速達到和超過40m/s的特點，傳統車用蜂窩陶瓷催化劑一般采用稀土、稀土復合物、稀土和氧化物混合物或復合氧化物，配比和成分有所不同，因此催化效果也有所不同。但是傳統車用催化劑在制備過程中，將上述物質用去離子水按比例調制成漿料，通過普通浸積工藝將蜂窩陶瓷載體反復在漿料中浸積，漿料固化后容易從催化劑載體表面脫落，無法處理排放量、流速和有害氣體含量過高的尾氣，其耐熱沖擊、熱沖刷性和抗壓強度較低，載體通道面積小，難以承受航空發動機尾氣的高壓沖刷。

發明內容

為此，本發明正是要解決上述技術問題，從而提出一種耐熱沖擊、抗壓強度高、通道面積大、可處理高排放量、高溫和高流速尾氣的用于凈化航空發動機試車臺尾氣的催化劑及其制備工藝。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：

本發明提供一種用于凈化航空發動機試車臺尾氣的催化劑，包括載體和附著于所述載體表面的復合氧化物，所述復合氧化物以重量份計，包括氧化鈰32-38份，氧化鋁32-34份，氧化銅11-14份，氧化鐵10-11份，氧化鈦8-9份。

作為優選，所述催化劑以重量份計，還包括附著于載體內外表面的鈀和銠。

作為優選，所述氧化鈰、氧化鋁、氧化銅、氧化鐵、氧化鈦的粒徑為0.1-100nm。

作為優選，所述載體為堇青石蜂窩陶瓷載體，所述載體上分布有長寬尺寸為1～1.2mm的孔道，載體內部具有互連的直徑為0.038-0.29mm的孔隙。

作為優選，所述堇青石蜂窩陶瓷載體原料的粒度為50-400目。

作為優選，以質量百分比計，粒度為50-100目的堇青石蜂窩陶瓷載體原料為11％，粒度為100-170目的堇青石蜂窩陶瓷載體原料為32％，粒度為170-270目的堇青石蜂窩陶瓷載體原料為45％，粒度為270-400目的堇青石蜂窩陶瓷載體原料為12％。

作為優選，所述堇青石蜂窩陶瓷載體的截面圖形為矩形，所述孔道之間壁厚為0.4mm，載體端面通孔率不小于54％。

本發明還提供一種制備所述催化劑的方法，其包括如下步驟：

S1、按比例將氧化鈰、氧化鋁、氧化銅、氧化鐵、氧化鈦混合并研磨至所需粒度，得到復合氧化物粉末；