一種柴油機尾氣后處理用scr催化劑載體的制備技術的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種柴油機尾氣后處理用SCR催化劑載體的制備技術，它是主要由預先燒制的一次鈦酸鋁礦物相和二次反應生成的次生鈦酸鋁礦物相及微量莫來石相組成，并采用蜂窩陶瓷生產(chǎn)工藝制成以鈦酸鋁礦物相為主莫來石相為輔的低膨脹蜂窩陶瓷載體。該產(chǎn)品的膨脹系數(shù)低于0.8×10?6℃?1，孔密度400目/英寸2，壁厚0.15?0.17mm,載體直徑大于300mm，A軸抗壓強度大于20Mpa,B軸抗壓強度大于1.8Mpa，吸水率23?25%，其膨脹系數(shù)低、抗壓強度高、鈦酸鋁熱穩(wěn)定性好，可更好地滿足柴油機尾氣處理用SCR催化劑載體的高技術高性能需求。
【專利說明】
一種柴油機尾氣后處理用SCR催化劑載體的制備技術
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及催化劑載體領域，具體為一種柴油機尾氣后處理用SCR催化劑載體的制備技術。
【背景技術】
[0002]進入二十世紀九十年代以來，能源危機和環(huán)境污染兩大問題，嚴重危害人類社會的可持續(xù)發(fā)展，日益受到各國政府和民間的重視。隨著柴油機工業(yè)的發(fā)展，柴油車保有量的增加，對能源和環(huán)境的壓力日益加劇，新的排放法規(guī)的要求日趨嚴格，研究開發(fā)低排放、低油耗的汽車新技術勢在必行。柴油機作為一種高效節(jié)能的動力機械，在機動車動力中占據(jù)著越來越重要的地位。柴油機尾氣排放的主要污染物為NOx。隨著尾氣排放法規(guī)的日益嚴格，排氣后處理技術成為了減少尾氣污染的重要手段。
[0003]在柴油機尾氣排放后處理技術中，SCR技術是目前世界各國特別是歐盟各國普遍采用的控制柴油機尾氣排放的一項成熟技術。SCR的基本工作原理是系統(tǒng)將尿素溶液噴射到柴油機的尾氣管中，尿素分解產(chǎn)生的氨與尾氣混合，經(jīng)過催化反應器還原NOx生成氮氣和水，達到凈化尾氣的目的。目前生產(chǎn)使用的催化反應器有兩種:一種是蜂窩陶瓷載體，另一種是蜂窩金屬載體。由于蜂窩陶瓷載體的各項性能遠高于蜂窩金屬載體，在國內(nèi)外已大量使用。就蜂窩陶瓷載體材料而言，堇青石和鈦酸鋁是目前最主要的材料，鈦酸鋁材料與堇青石比較具有更低的膨脹系數(shù)和更突出的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性，越來越受到人們的廣泛重視。而在我們國產(chǎn)的鈦酸鋁質(zhì)載體目前還處于開發(fā)階段，雖然也有研究機構開發(fā)出樣品，但最終的產(chǎn)品性能很難推廣應用。因此開發(fā)一種膨脹系數(shù)低、抗壓強度高、鈦酸鋁熱穩(wěn)定性好，可更好地滿足柴油機尾氣處理用SCR催化劑載體的高技術高性能需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的就在于克服上述不足，提供了一種柴油機尾氣后處理用SCR催化劑載體的制備技術，具體包含下列步驟:
(I)鈦酸鋁預制粉的制備:取摩爾比1:1的工業(yè)氧化鋁粉和鈦白粉，外加摩爾百分比為1-2%的輕燒鎂粉和摩爾百分比為1-3%的氧化鑭粉作為穩(wěn)定劑和增強劑，以纖維素醚、豆油等有機物作為成型助劑，并加入適量水進行捏合，采用擠出成型工藝獲得坯體，熱風干燥排出水分后切割成規(guī)則產(chǎn)品，經(jīng)過1450-1500°C進行燒結處理。然后經(jīng)過粉碎加工、分級處理后得到平均粒徑l_4um的鈦酸鋁預制粉。
[0005](2)泥料制備:取鈦酸鋁預制粉70-80%、二氧化鈦粉7-9%、高溫氧化鋁粉8-10%、生高嶺土粉5-8%、氧化硅粉0.5-1%、滑石粉4-6%準確配料后進行無重力干粉混合，添加2.8-3.5%纖維素醚作為成型助劑、加水20-25%、表面活性劑1-2%和潤滑劑1-2%后混煉成泥。
[0006](3)將步驟(2)的泥料加入真空煉泥機中進行煉泥，然后困料24小時；
(4)將步驟(3)混煉后的泥料經(jīng)擠壓機擠壓成型得到蜂窩陶瓷載體的濕坯，規(guī)格為孔密度400目/英寸2，壁厚0.15-0.17mm,載體直徑330mm； (5)將步驟(4)的濕坯微波定型，并按曲線進行熱風干燥成干坯；
(6)將步驟(5)的干坯經(jīng)1450°C的溫度下焙燒，保溫2-3小時，冷卻后得到成品。
[0007]本發(fā)明的有益效果為:按本發(fā)明中的制備技術得到的載體主要由預先燒制的一次鈦酸鋁礦物相和反應生成的次生鈦酸鋁礦物相及微量莫來石相組成，并采用蜂窩陶瓷生產(chǎn)工藝制成以鈦酸鋁礦物相為莫來石相為輔的低膨脹蜂窩陶瓷載體，保留了鈦酸鋁材料低膨脹和耐高溫的特性，同時由于少量的次生鈦酸鋁和莫來石相分散在一次鈦酸鋁相的縫隙中，即克服了鈦酸鋁蜂窩載體難以燒結的強度低的問題，同時也抑制了鈦酸鋁的分解，提高欽Ife招的穩(wěn)定性。
【具體實施方式】
[0008]
下面結合實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0009]實施例1
一種柴油機尾氣后處理用SCR催化劑載體的制備技術，具體包含下列步驟:
(I)鈦酸鋁預制粉的制備:取摩爾比1:1的工業(yè)氧化鋁粉和鈦白粉，外加摩爾百分比為1-2%的輕燒鎂粉和摩爾百分比為1-3%的氧化鑭粉作為穩(wěn)定劑和增強劑，以纖維素醚、豆油等有機物作為成型助劑，并加入適量水進行捏合，采用擠出成型工藝獲得坯體，熱風干燥排出水分后切割成規(guī)則產(chǎn)品，經(jīng)過1450-1500°C進行燒結處理。然后經(jīng)過粉碎加工、分級處理后得到平均粒徑l_4um的鈦酸鋁預制粉。
[0010](2)泥料制備:取鈦酸鋁預制粉70%、二氧化鈦粉7%、高溫氧化鋁粉10%、生高嶺土粉8%、氧化硅粉1%、滑石粉4%準確配料后進行無重力干粉混合，添加2.8%纖維素醚作為成型助劑、加水20%、表面活性劑1%和潤滑劑1%后混煉成泥。
[0011](3)將步驟(2)的泥料加入真空煉泥機中進行煉泥，然后困料24小時；
(4)將步驟(3)混煉后的泥料經(jīng)擠壓機擠壓成型得到蜂窩陶瓷載體的濕坯，規(guī)格為孔密度400目/英寸2，壁厚0.15-0.17mm，載體直徑330mm ；
(5)將步驟(4)的濕坯微波定型，并按曲線進行熱風干燥成干坯；
(6)將步驟(5)的干坯經(jīng)1450°C的溫度下焙燒，保溫2-3小時，冷卻后得到成品。
[0012]實施例2
一種柴油機尾氣后處理用SCR催化劑載體的制備技術，具體包含下列步驟:
(I)鈦酸鋁預制粉的制備:取摩爾比1:1的工業(yè)氧化鋁粉和鈦白粉，外加摩爾百分比為1-2%的輕燒鎂粉和摩爾百分比為1-3%的氧化鑭粉作為穩(wěn)定劑和增強劑，以纖維素醚、豆油等有機物作為成型助劑，并加入適量水進行捏合，采用擠出成型工藝獲得坯體，熱風干燥排出水分后切割成規(guī)則產(chǎn)品，經(jīng)過1450-1500°C進行燒結處理。然后經(jīng)過粉碎加工、分級處理后得到平均粒徑l_4um的鈦酸鋁預制粉。
[0013](2)泥料制備:取鈦酸鋁預制粉80%、二氧化鈦粉8%、高溫氧化鋁粉8%、生高嶺土粉7.5%、氧化硅粉0.5%、滑石粉6%準確配料后進行無重力干粉混合，添加3.5%纖維素醚作為成型助劑、加水25%、表面活性劑2%和潤滑劑2%后混煉成泥。
[0014](3)將步驟(2)的泥料加入真空煉泥機中進行煉泥，然后困料24小時；
(4)將步驟(3)混煉后的泥料經(jīng)擠壓機擠壓成型得到蜂窩陶瓷載體的濕坯，規(guī)格為孔密度400目/英寸2，壁厚0.15-0.17mm，載體直徑330mm ；
(5)將步驟(4)的濕坯微波定型，并按曲線進行熱風干燥成干坯；
(6)將步驟(5)的干坯經(jīng)1450°C的溫度下焙燒，保溫2-3小時，冷卻后得到成品。
[0015]實施例3
一種柴油機尾氣后處理用SCR催化劑載體的制備技術，具體包含下列步驟:
(I)鈦酸鋁預制粉的制備:取摩爾比1:1的工業(yè)氧化鋁粉和鈦白粉，外加摩爾百分比為1-2%的輕燒鎂粉和摩爾百分比為1-3%的氧化鑭粉作為穩(wěn)定劑和增強劑，以纖維素醚、豆油等有機物作為成型助劑，并加入適量水進行捏合，采用擠出成型工藝獲得坯體，熱風干燥排出水分后切割成規(guī)則產(chǎn)品，經(jīng)過1450-1500°C進行燒結處理。然后經(jīng)過粉碎加工、分級處理后得到平均粒徑l_4um的鈦酸鋁預制粉。
[0016](2)泥料制備:取鈦酸鋁預制粉71%、二氧化鈦粉9%、高溫氧化鋁粉9%、生高嶺土粉5%、氧化硅粉1%、滑石粉5%準確配料后進行無重力干粉混合，添加3.2%纖維素醚作為成型助劑、加水22%、表面活性劑1.5%和潤滑劑1.5%后混煉成泥。
[0017](3)將步驟(2)的泥料加入真空煉泥機中進行煉泥，然后困料24小時；
(4)將步驟(3)混煉后的泥料經(jīng)擠壓機擠壓成型得到蜂窩陶瓷載體的濕坯，規(guī)格為孔密度400目/英寸2，壁厚0.15-0.17mm，載體直徑330mm ；
(5)將步驟(4)的濕坯微波定型，并按曲線進行熱風干燥成干坯；
(6)將步驟(5)的干坯經(jīng)1450°C的溫度下焙燒，保溫2-3小時，冷卻后得到成品。
[0018]按以上方法制備的載體的膨脹系數(shù)低于0.8X 10—6TT1,孔密度400目/英寸2，壁厚
0.15-0.17mm,載體直徑大于300mm，A軸抗壓強度大于20Mpa, B軸抗壓強度大于1.8Mpa，吸水率23-25%，其膨脹系數(shù)低、抗壓強度高、鈦酸鋁熱穩(wěn)定性好，可更好地滿足柴油機尾氣處理用SCR催化劑載體的高技術高性能需求。
【主權項】
1.一種柴油機尾氣后處理用SCR催化劑載體的制備技術，其特征在于:所述制備技術中的原料配方為，鈦酸鋁預制粉70-80%、二氧化鈦粉7-9%、高溫氧化鋁粉8-10%、生高嶺土粉5-8%、氧化硅粉0.5-1%、滑石粉4-6%; 制備方法為，上述原料經(jīng)過配料后進行無重力干粉混合，添加2.8-3.5%纖維素醚作為成型助劑、加水20-25%、表面活性劑1-2%和潤滑劑1-2%后混煉成泥，然后經(jīng)過困料、真空練泥、擠出、微波定型、烘干、燒成工序，制得一種柴油機尾氣處理用SCR催化劑載體。2.根據(jù)權利要求1所述的一種柴油機尾氣后處理用SCR催化劑載體的制備技術，其特征在于:所述配方中的鈦酸鋁預制粉為預先燒制的一次穩(wěn)定型鈦酸鋁粉，具體的制備方法為，取摩爾比為1:1的氧化鋁粉和鈦白粉，外加摩爾百分比為1-2%的輕燒鎂粉和摩爾百分比為1-3%的氧化鑭粉作為穩(wěn)定劑和增強劑，加入纖維素醚或豆油作為成型助劑，并加入適量水進行捏合，采用擠出成型工藝獲得坯體，熱風干燥排出水分后切割成規(guī)則產(chǎn)品，經(jīng)過1450?1500°C進行燒結處理;然后經(jīng)過粉碎加工、分級處理后得到鈦酸鋁預制粉。3.根據(jù)權利要求1所述的一種柴油機尾氣后處理用SCR催化劑載體的制備技術，其特征在于:所述的鈦酸鋁預制粉的粒徑為1_4μπι。4.根據(jù)權利要求1所述的一種柴油機尾氣后處理用SCR催化劑載體的制備技術所制得的載體，其特征在于:所述的載體由預先燒制的一次鈦酸鋁礦物相和反應生成的次生鈦酸鋁礦物相及微量莫來石相組成。
【文檔編號】C04B38/00GK105924202SQ201610271645
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】于永啟, 張鵬
【申請人】河南省格林沃特凈化器股份有限公司