[发明专利]一种陶瓷催化剂载体的制备方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种蜂窝陶瓷催化剂载体的制备方法，尤其适用于柴油机尾气颗粒处理的催化剂载体制备。

背景技术

随着人们对环境保护的重视，越来越严格的车用柴油机排放法规将会被制定和实施。由于机内净化技术的潜力有限，排放物有的进一步降低必然要通过机外净化技术的采用。随着汽车工业的发展，柴油机排放后处理技术将不断取得技术革新，不断得到完善。欧5以上的排放标准需安装柴油机碳烟颗粒捕集器（DPF），由于引擎中柴油机燃料的不完全燃烧，排放出各种类型的柴油机微粒（PM），其成分为碳、无机氧化物及碳氢化合物，包括一些有毒的多环芳烃(PAHs)，对人体健康造成危害，DPF可效捕获这些粒子，减少污染。在使用过程中DPF壁面随着颗粒负载量的增加会引起柴油机发动机背压的增加从而影响动力，所以需要进行DPF再生，过滤器必须承受再生时产生的热状态，由于柴油机排气量和排气温度的变化和过滤器材料的热性质（比热容及热导率），积聚的灰氧化放热，再生时局部温度升高，最坏的情形是全部积聚的灰点燃后造成引擎停止，过滤器局部1000℃或更高的温度将产生，从而引起载体熔融损坏。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于解决现有技术的陶瓷催化剂载体的制备方法成品率低，制成的产品空隙率低，热分布不均匀，产品使用寿命短，采用其他材料耐磨性低，模具使用周期短的问题。

发明内容：本发明提供以下技术方案：一种陶瓷催化剂载体的制备方法，包括以下步骤：

1）将60~70重量份的堇青石粉，10~25重量份的高岭土，5~15重量份的滑石粉以及5~10重量份的二氧化硅混合搅拌均匀；

2）在步骤1）得到的粉末中加进30~40重量份的水；

3）再在步骤2）得到的混合物中加入8~10重量份的粘结剂；

4）将步骤3）得到的混合物在模具中挤压成型；

5）将步骤4）得到的产品半成品在1200~1500℃温度下，保温32~40小时获得产品。    

作为优化，所述堇青石粉包括45~55重量份的二氧化硅，30~40重量份的氧化铝和10~20重量份的氧化镁。

作为优化，所述粘结剂主要包括甲基纤维素。

作为优化，所述堇青石粉平均粒径为60~80μm，高岭土平均粒径为30~50μm，滑石粉平均粒径为20~30μm，二氧化硅平均粒径为10~20μm。

有益效果：本发明与现有技术相比：本制备方法的成品率高，在步骤1中加入5~15%的滑石粉有利于增加泥料的润滑性，增加模具耐磨性，延长了模具的使用周期，提高产品的一致性，节约了成本；并且由于对材料粉末的平均粒径的严格要求，使得制成品空隙率高，热扩散能力强，使陶瓷催化剂载体内的温度场分布更为均匀，防止再生时载体内部温度局部升高，确保良好的安全再生性能。

具体实施方式

实施例中所述粘结剂由粘度为2000mPa.s的甲基纤维素制成。

实施例1

制备堇青石粉：将45kg的二氧化硅，40kg的氧化铝和20kg的氧化镁搅拌混合均匀经1400℃保温8小时后的堇青石块粉碎获得平均粒粒径为60μm的堇青石粉。

陶瓷催化剂载体的制备方法：将60kg平均粒径为60μm的堇青石粉，25kg平均粒径为30μm的高岭土，15kg平均粒径为20μm的滑石粉以及10kg平均粒径为10μm的二氧化硅混合搅拌均匀；在上一步骤得到的粉末中加进30kg水；再在上一步骤得到的混合物中加入8kg粘结剂；将上一步骤得到的混合物在模具中挤压成型；将得到的产品半成品在1200℃温度下，保温32小时。

      使用本制备方法制得产品80.1kg，成品率91%，制得的泥料润滑性好，半成品制备时模具耐磨性高，成品空隙率高，热扩散能力强，温度场分布均匀，安全再生性能好。

实施例2

 制备堇青石粉：将50kg的二氧化硅，35kg的氧化铝和15kg的氧化镁搅拌混合均匀，经1400℃保温8小时后的堇青石块粉碎获得平均粒粒径为70μm的堇青石粉。

陶瓷催化剂载体的制备方法：将65kg平均粒径为70μm的堇青石粉，17kg平均粒径为40μm的高岭土，10kg平均粒径为25μm的滑石粉以及8kg平均粒径为15μm的二氧化硅混合搅拌均匀；在上一步骤得到的粉末中加进35kg水；再在上一步骤得到的混合物中加入9kg粘结剂；将上一步骤得到的混合物在模具中挤压成型；将得到的产品成品在1350℃温度下，保温36小时。