[发明专利]一种车用挤出式铁基分子筛脱硝催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种车用挤出式铁基分子筛脱硝催化剂，由如下成分合成：分子筛、滑石、水洗高岭土、煅烧高岭土，羟丙基甲基纤维素、聚乙二醇、乳酸、硬脂酸、玻璃纤维、铁源。以氧化铁的量为基础计算：所述的滑石、水洗高岭土、煅烧高岭土，羟丙基甲基纤维素、聚乙二醇、乳酸、硬脂酸、玻璃纤维、铁源的加入量分别为分子筛重量的7％‑15％，2％‑6％，6％‑13％，1％‑5％，4％‑6％，2％‑5％，2％‑5％,1％‑5％,1％‑4％。本发明具有明显的优势。相对于在堇青石载体上涂覆铁基分子筛催化剂浆料工艺，挤出式分子筛催化剂制备工艺简单，高温活性好，避免了易堵孔，脱落率大等问题，有利于节约原料，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及一种催化剂，特别是用于汽车尾气处理的挤出式铁基分子筛脱硝催化剂及其制备方法。

背景技术

汽车尾气排放的污染物有很多种类。氮氧化物(NO_x)作为主要的污染物之一，氮氧化物进入大气会给人类及环境带来极大的危害，人类吸入氮氧化物后会引起肺气肿和支气管炎等疾病。氮氧化物的排放还会导致臭氧层空洞﹑酸雨﹑温室效应和光化学烟雾等严重的环境问题，如果能有效的地控制和消除NO_x，就可以有效的防止氮氧化物污染。

选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)是脱除NO_x有害气体的最有效方法。以分子筛负载金属的催化剂体系在脱除NO_x有害气体方面体现出了很好的应用前景。铁基分子筛在SCR中有很好的高温活性、较高的抗硫性能而受到极大关注。目前车用分子筛催化剂的制备方法一般为：将金属/ 分子筛制备成催化剂浆料涂覆在蜂窝陶瓷(一般为堇青石)载体上再经过干燥、烧成等步骤制得。但这种方法制备的涂覆式分子筛催化剂存在活性组分负载量低、易堵孔、制备过程条件苛刻、堇青石表面上分子筛的覆盖不均匀、分子筛与载体结合的牢固度不够易脱落等问题。

挤出式催化剂是将载体和催化剂混合均匀后加入适当的助剂，通过捏合、练泥、陈腐、成型、干燥、烧成等一系列工序直接制备出一定目数具有活性的蜂窝状脱硝催化剂，这种挤出式催化剂可以使催化活性组分均匀的分布在载体上，提高载体和催化剂的结合牢固度，节省了生产工序，免去了涂覆步骤，从而提高催化剂的生产效率。由于受烧成温度、物料一致性等因素制约，挤出式催化剂的制备需要很高的技术手段。

发明内容

本发明针对氮氧化物脱除问题，提供了一种车用挤出式铁基分子筛脱硝催化剂及其制备方法，该技术制备催化剂工艺简单，耐硫性能好，高温活性好。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种车用挤出式铁基分子筛脱硝催化剂，其特征在于，由如下成分合成：分子筛、滑石、水洗高岭土、煅烧高岭土，羟丙基甲基纤维素、聚乙二醇、乳酸、硬脂酸、玻璃纤维、铁源。

以氧化铁的量为基础计算：所述的滑石、水洗高岭土、煅烧高岭土，羟丙基甲基纤维素、聚乙二醇、乳酸、硬脂酸、玻璃纤维、铁源的加入量分别为分子筛重量的7％-15％，2％-6％，6％-13％，1％-5％，4％-6％，2％-5％，2％-5％,1％-5％, 1％-4％。

所述的聚乙二醇为PEG-400聚乙二醇

一种车用挤出式铁基分子筛脱硝催化剂，其制备方法，包括如下步骤：

(1)将分子筛、滑石、水洗高岭土、煅烧高岭土加入混炼机中混合均匀；

(2)向步骤(1)中加入羟丙基甲基纤维素、硬脂酸、玻璃纤维混合均匀；

(3)向步骤(2)中加入聚乙二醇、乳酸、铁源、去离子水进行捏合；

(4)将步骤(3)捏合好的泥料陈腐24-48h；

(5)将步骤(4)中陈腐好的泥料在真空练泥机中练泥2-3遍，放入成型机中挤出成型；