[发明专利]一种车用尾气净化用耐高温催化剂载体材料生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂载体材料的生产方法，尤其应用于车用尾气净化的适用于高温环境的催化剂载体材料的生产方法。

背景技术

随着我国的汽车拥有量急剧增加，汽车尾气对环境造成的污染也越来越严重。国外早在20世纪60年代就对汽车污染控制技术进行了研发研究，目前已达到实用阶段。现有的研究表明，通过改善催化剂及其载体的性能和生产工艺，改善汽车内燃机燃烧技术及催化剂排气系统，可净化有害气体。其中安装催化净化器，对有害气体进行处理，是尾气净化最有效的方法，催化剂则是净化效果的关键。而催化剂附着在催化剂载体上，催化剂载体的性能直接影响到催化效果。

目前，国内的车用尾气净化的催化剂载体材料低温比表面积及孔容还算可以，但高温老化以后，比表面积和孔容迅速下降，特别是长时间的高温热稳定性更差，导致催化剂载体高温变形，催化剂失效，达不到国际上汽车尾气排放环境保护的要求。

发明内容

为了克服目前国内汽车尾气净化催化剂载体材料的高温热稳定性差的问题，使催化剂起到更好的催化效果，达到国际上汽车尾气排放的环保要求，本发明提供一种车用尾气净化用耐高温催化剂载体材料生产方法，利用该方法生产的载体具有优良的高温比表面积及高温热稳定性，适合的孔容、孔径及粒度分布。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种车用尾气净化用耐高温催化剂载体材料生产方法，其特征在于，在载体生产中让醋酸钡溶液通过喷雾浸渍进入氢氧化铝晶体表面，然后经过高温焙烧形成氧化钡铝复合载体材料；具体步骤为：

1)料液的配制

将氢氧化铝和质量百分浓度为30～40％的氢氧化钠溶液加入反应釜中搅拌加热至沸腾，并保持沸腾状态0.5～1h，直至氢氧化铝完全溶解，制得偏铝酸钠料液，然后加纯水调整溶液的[Al₂O₃]的浓度为180～220g/l，[OH^-]的浓度为5.0～7.0mol/l，冷却至20～40℃后过滤，完成第一料液的配制，反应方程式如下：

将硝酸加入反应釜中搅拌，加纯水调整溶液的[H⁺]的浓度为2.0～4.0mol/l，完成第二料液的配制；

2)连续沉淀

先向反应釜中加入45～55℃的热纯水至反应釜的溢流位置，然后通过计量装置控制偏铝酸钠料液、硝酸料液的流速比例为1∶1.8～2.2，将步骤1)的偏铝酸钠料液(第一料液)、硝酸料液(第二料液)用泵打入管式混合器混合后，再连续地加入反应釜，反应控制装置保持反应温度控制在45～55℃，反应pH控制在8.0～9.0，偏铝酸钠流速控制在100～300l/h，反应方程式如下：

HNO₃+NaAlO₂+H₂O＝Al(OH)₃↓+NaNO₃

反应生成的料浆通过溢流装置连续地溢流到料浆储槽内；

3)压滤洗涤

将料浆储槽中的料浆用泵打入压滤机过滤掉废液，沉淀物然后在压滤机中用pH6.0～8.0的洗涤水正反向交叉洗涤，保持洗涤压力为0.4～0.6Mpa；洗涤完后(每公斤沉淀物需要用10±1公斤洗涤水)，吹干，对形成的滤饼卸料；

4)烘干粉碎

将步骤3)洗涤合格的滤饼放入烘箱，在0.4～0.6Mpa蒸汽压力下烘干22～26小时，然后转入粉碎工序粉碎；

5)喷雾浸渍烘干

将质量百分浓度为20％的醋酸钡料液加入反应釜中搅拌，加纯水调整料液的[BaO]浓度为8％～10％，然后将步骤4)烘干粉碎后的氢氧化铝晶体粉末加入混料机中，在搅拌条件下将醋酸钡料液均匀地喷雾浸渍进入氢氧化铝晶体表面，最后将喷雾浸渍的粉末在0.4～0.6Mpa蒸汽压力下于烘箱内烘干8～10小时；所述20％的醋酸钡料液与氢氧化铝晶体粉末的质量比为1∶2；

6)焙烧

将步骤5)浸渍干燥后的粉末装入坩埚焙烧，隧道窑的温度控制在600～1000℃；

7)冷却、过筛和包装：

将步骤6)焙烧好的氧化钡铝复合载体材料冷却至45℃以下，进行混料并过60目筛后包装。

在所述的料液配制过程中，分别以[BaO]和[Al₂O₃]表示料液中[Ba²⁺]和[AlO₂^-]的浓度为化工行业中常用的表示方式。