[发明专利]一种低温脱硝蓄热一体化催化型蜂窝陶瓷材料

权利要求书

1.一种低温脱硝蓄热一体化催化型蜂窝陶瓷材料，其特征在于该陶瓷材料主要由以下组分：纳米级氧化铝70～80份、纳米氧化镁35～40份、纳米二氧化钛30～35份、氮化硼1～3份、二氧化硅粉50～60份、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物4～10份、玻璃纤维3～8份、硬脂酸0.8～1份、高分子聚合物纤维0.8～1份、氨基纤维素0.8～1份经过泥料捏合，陈腐，挤出成型、干燥与煅烧、浸渍催化浆料、再次干燥与煅烧工序制备而成；

所述催化浆料主要由以下组分组成：称取纳米级氧化铝5～8份、硝酸铁5～10份、硝酸锰5～15份、莫来石5～10份、磷酸二氢铵5～10份、聚二甲基硅氧烷0.5～2份、硬脂酸铝6～10份、纳米氧化钕3～5份、偏钨酸铵5～8份、纳米氧化锌3～4份、硝酸铈5～8份、硝酸镧5～6份、钛酸酯偶联剂4～5份。

2.根据权利要求1所述的一种低温脱硝蓄热一体化催化型蜂窝陶瓷材料，其特征在于其制备方法包括以下步骤：

（1）泥料捏合：

i）称取纳米级氧化铝、纳米氧化镁、纳米二氧化钛、氮化硼、二氧化硅粉混合，加入去离子水和20%氨水，搅拌捏合20min左右，通过捏合及调节添加的去离子水、氨水调节泥料指标，泥料捏合（i）泥料水分目标值38～45%，pH目标值7.8～9.4；

ii）添加少量20%氨水，盖上搅拌机顶盖，边搅拌边加热升温至95℃以上，然后打开顶盖，蒸发浓缩泥料水分至泥料呈颗粒状，所述泥料水分目标值25～28%，pH目标值7.8～8.5；

iii）边搅拌边依次添加甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物、玻璃纤维、20%氨水，搅拌15min左右，所述泥料水分目标值29～34%，pH目标值8.1～9.2；

iv）依次添加硬脂酸、高分子聚合物纤维、氨基纤维素，搅拌10min以上，所述泥料水分目标值28～32%，pH目标值8.1～9.2；

（2）陈腐：将混炼好的泥料，用保鲜膜密封保存，陈腐，陈腐3-4h；

（3）预过滤挤出：将陈腐好的泥料，在预过滤挤出机上，挤出力塑性1700～2200N，过滤挤出成泥条；

（4）成型挤出：在前端装有SCR成型模具的真空挤出机上进行挤出成型，得到催化剂湿坯；

（5）干燥-煅烧：将步骤（4）得到的催化剂湿坯，转移至铝合金托盘上，用带保温棉的玻璃钢材质的盒盖包装好，干燥温度为90℃，干燥周期5h；将干燥后的催化剂坯料送入煅烧炉进行煅烧，煅烧温度1200～1300℃，煅烧过程中，控制温度从100℃起，按100℃/小时梯度递增，煅烧时间为18～22h，得到蜂窝陶瓷坯体，用硝酸清洗陶瓷坯体、烘干备用；

（6）上浆：称取纳米级氧化铝、硝酸铁、硝酸锰、莫来石、磷酸二氢铵、聚二甲基硅氧烷、硬脂酸铝、纳米氧化钕、偏钨酸铵、纳米氧化锌、硝酸铈、硝酸镧、钛酸酯偶联剂，在70～95℃溶于含有1.2～3.5份草酸的水溶液，浆液比1:3，加升温至80℃并保温，用超声波震荡搅拌1～2小时，制成浆料；将步骤5所得蜂窝陶瓷坯体放入浆料池内，裹上浆料后放入干燥炉，干燥温度为70℃，干燥周期20～30分钟，刮除蜂窝陶瓷坯体外侧的浆料并清理干净后，重新放入干燥炉，干燥温度为90℃，干燥周期1h；

（7）煅烧：将步骤（6）得到的蜂窝陶瓷坯体，送入煅烧炉内进行煅烧，煅烧温度500℃，煅烧过程中，控制温度从100℃起，按100℃/小时梯度递增，煅烧时间为7～9h，得到本发明。

3. 根据权利要求2所述的一种低温脱硝蓄热一体化催化型蜂窝陶瓷材料，其特征在于：步骤（3）预过滤挤出，滤网采用网孔规格为1.0x4mm 或0.8x3mm的不锈钢滤网。

4.根据权利要求2所述的低温脱硝蓄热一体化催化型蜂窝陶瓷材料，其特征在于：步骤（4）成型挤出，挤出机控制条件为，挤出压力7MPa，挤出温度＜35℃，真空度-0.094MPa左右。