[发明专利]除去移动源废气中氮氧化物的整体催化剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于脱硝催化剂技术，特别是汽车用整体式脱硝催化剂技术。

背景技术

汽车排出废气中的氮氧化物(NO_X)，是引发光化学烟雾和酸雨的主要污染源。目前有效去除废气中氮氧化物的办法，是通过氨作为还原剂进行选择性接触还原的废气脱硝法。使用的催化剂是以钒(V)、钼(Mo)、钨(W)为活性成分的氧化钛(TiO₂)系催化剂。

上述催化剂被做成板状、蜂窝状和粒状，装填在反应器内，废气通过反应器后其中的氮氧化物得到清除。催化剂要使用2年以上的时间，因此要求催化剂要具有长时间不发生磨损和缺损的高强度，特别是汽车等移动机构上装置的催化剂除了废气本身对催化剂的冲击外，移动过程中的振动也会加剧催化剂的摩损，因此对强度的要求更高。

发明内容

为了满足移动源对去除废气中氮氧化物催化剂的强度要求，本发明提供了除去移动源废气中氮氧化物的整体催化剂，具有高强度，适应于移动源的工作环境。

本发明的另一目的是提供上述整体催化剂的制备方法。

本发明的技术方案如下：

除去移动源废气中氮氧化物的整体催化剂，制备所述整体催化剂的原料中包括无机纤维，所述原料中还包括硅溶胶和/或铝溶胶，所述硅溶胶和/或铝溶胶占原料总重量的20％以下。

所述无机纤维的长度为1-3毫米。

所述原料中包括膨润土。

制备上述整体催化剂的方法，包括养护干燥过程，即坯料在干燥时其环境温度与湿度随时间保持定值。

本发明的技术效果：

在制备整体催化剂的原料中混入硅溶胶和/或铝溶胶，可以增强烧成后的催化剂致密度，进而增加了催化剂的强度，但是孔密度太高反而又造成强度下降，因此，添加量不应过多。

在催化剂的制备原料中加入无机纤维的目的是为了进一步增加催化剂的强度，同时可以解决现有技术中催化剂过脆的问题。

在催化剂的制备原料中加入膨润土有利于制备催化剂过程中原料的成型性，并有利于降低制造成本。

本发明制备方法中采用养护干燥的方法避免了快速干燥造成的催化剂坯体微观应力分布不均造成的微小裂缝，从微观方面保证了催化剂具有较高的强度。

具体实施方式

以下部分对本发明的技术方案进行详细说明。

除去移动源废气中氮氧化物的整体催化剂，制备该整体催化剂的原料中包括无机纤维，无机纤维为高铝玻璃纤维或硼硅酸盐玻璃纤维或E玻璃纤维。上述原料中还包括硅溶胶和/或铝溶胶。在制备整体催化剂的原料中混入硅溶胶和/或铝溶胶，可以增强烧成后的催化剂致密度，进而增加了催化剂的强度。上述原料中还包括膨润土，在制备整体催化剂的原料中混入膨润土等塑性好的粘土可以有利于制备催化剂过程中的成型性，成型性能的改善有利于改善机械强度，使堆积性能增强。

上述无机纤维的长度为1-3毫米。无机纤维的长度应当适当，如果过短，不能起到增强催化剂强度的作用，如果太长又可能对于催化剂上具有的孔结构造成堵塞。

以下给出制备本发明整体催化剂的方法：

A、制备预烧粉：混合二氧化钛、钨和硅微粉，硅微粉为二氧化硅，硅微粉粉粒的直径为100μm；还需要混入有机质类的界面活性剂，所述界面活性剂为硅溶胶；还需要混入与上述原料重量比小于30％的无机纤维；

B、向预烧粉中混入水和表面活性剂和分散剂，混合物达到易于成型的泥料状态；

C、将步骤B得到的泥料进行真空练泥；

D、将步骤C得到的泥料进行挤出成型；

E、对挤出成型的坯料进行养护干燥；

F、将养护干燥后的坯料进行外形加工；

G、烧成外形加工后的坯料，烧成温度为350℃-600℃，优选550℃，升温速度为150℃/小时，达到预设温度后保温时间为5个小时。