[发明专利]漆包机废气净化蜂窝状催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种利用催化燃烧法净化工业废气的漆包机废气净化蜂窝状催化剂，同时本发明还公开了一种该催化剂的制备方法。

背景技术

漆包线生产过程中所用的漆包漆含有大量的稀释剂与有机溶剂，其主要组分是苯、二甲苯与甲酚，这些有机化合物从漆膜加热固化时挥发出来。如果这些溶剂直接挥发到大气中，将会产生如下问题：(1)污染环境：苯、二甲苯与甲酚化合物对人们身心健康产生极大损害；(2)能源浪费：三种有机物具有高燃烧热值，一般为32406～43208kJ/kg；(3)生产安全隐患：二甲苯的馏程130℃～150℃，甲酚馏程为：190～210℃，在生产过程中有机物可能冷凝、聚集在管道中，从而引发生产安全事故。所以在漆包线生产过程中，消除有机废气显得尤为重要。为净化该废气，现今漆包线生产厂大多采用单层快速催化燃烧热风循环的漆包机。这种漆包机的有机废气进入催化燃烧室，经催化燃烧后放出大量的热能，再通过风机经风道送入到烘炉炉膛中，烘焙漆包线的漆膜涂层，同时将废气转化成二氧化碳和水分，既节约了能源，又保护了环境。

在漆包机废气的净化与能源利用环节，催化剂起着决定性的作用。目前此类催化剂是以堇青石为载体，再负载贵金属Pd或过渡金属氧化物，但堇青石载体具有很多微孔，排气背压较高，催化剂床层温度较催化前温度高60～100℃，容易导致催化剂发生高温烧结失活；同时碳氢化合物非常容易沉积到蜂窝载体的表面，从而使催化剂发生物理中毒，缩短了催化剂的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种不易发生高温烧结失活、延长使用寿命的漆包机废气净化蜂窝状催化剂。

本发明的另一目的是提供一种上述漆包机废气净化蜂窝状催化剂的制备方法。

按照本发明提供的技术方案，所述净化漆包机废气的蜂窝状催化剂，以金属蜂窝或蜂窝瓷为蜂窝骨架，在该蜂窝骨架上涂覆有铈锆固溶体与γ-氧化铝的混合物涂层，所述的铈锆固溶体为负载贵金属钯、铂或钯与铂的固溶体。

所述的金属蜂窝或蜂窝瓷目数为50目～600目。

负载贵金属钯、铂或钯与铂的铈锆固溶体在涂层中质量百分含量20％～95％，γ-氧化铝质量百分含量5％～80％。

贵金属总负载量为铈锆固溶体质量的0.5％～3％。

上述净化漆包机废气蜂窝状催化剂的制备方法包括以下步骤：

(1)、选择目数为50目～600目的蜂窝瓷为骨架备用，或者选择目数为50目～600目的金属蜂窝为骨架，将该金属蜂窝在500℃～800℃的空气气氛中预处理，使其表面形成一层氧化物膜；

(2)、采用等体积法，测试每单位质量的铈锆固溶体粉末需要的水量，结合需要涂覆的贵金属量，计算需要贵金属钯或铂的盐溶液的量，稀释，采用等体积法浸渍贵金属溶液于铈锆固溶体粉末上；

(3)、将浸渍贵金属的铈锆固溶体与γ-氧化铝混合，然后加入去离子水，搅拌均匀得到悬浮液，使得γ-氧化铝的重量百分比浓度为5％～40％，铈锆固溶体重量百分比浓度为10％～40％，将悬浮液球磨，控制颗粒度D90(即颗粒数量的90％)小于50微米，得到浆液；

(4)、将蜂窝瓷或步骤(1)中预处理的金属蜂窝或浸渍于上述步骤(3)制备的浆液中，停留1～3秒，以每秒30～100mm的速度提出；

(5)、将步骤(4)中涂覆浆液的蜂窝瓷或金属蜂窝在100～200℃下烘干30～50min，重复步骤(4)，至涂覆到蜂窝上的涂层量达到30～300g/L，接着在400℃～600℃焙烧60min～120min，即得到漆包机废气净化蜂窝状催化剂。

所述的贵金属溶液为钯、铂的硝酸盐或氯化盐，该贵金属溶液的摩尔浓度为0.5～20mol/L。

本发明利用强度大、气阻小的金属蜂窝或蜂窝陶瓷骨架，制备了一种新型的漆包机废气净化蜂窝状催化剂，可降低催化剂床层的温度，提高催化剂的耐久活性。

附图说明

图1为漆包机废气净化蜂窝状催化剂的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

在这些实施例中，除另有说明以外，所有百分比均按重量计。

实施例1