[发明专利]一种低温稀土基脱硝催化蓄热一体的钾长石质蜂窝陶瓷材料

权利要求书

1.一种低温稀土基脱硝催化蓄热一体的钾长石质蜂窝陶瓷材料，其特征在于该蜂窝陶瓷体主要由以下组分：该脱硝催化剂主要由以下组分：钾长石 68～72份、纳米SiO₂ 3～10份、堇青石2～10份、α氧化铝8～10份、木浆棉2～3份、氯化聚乙烯3～6份、高岭土10～20份、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物烯3～5份、羟丙基甲基纤维素3～6份、邻苯二甲酸酯2～3份、单乙醇胺2～3份、硬脂酸1～3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：高岭土5～8份、硝酸铁12～15份、硝酸锰12～15份、氮化硼5～10份、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物5～10份、聚二甲基硅氧烷0.5～2份、碳纤维6～10份；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所述的一种低温稀土基脱硝催化蓄热一体的钾长石质蜂窝陶瓷材料，其特征在于其制备方法包括以下步骤：

（1）泥料捏合：

i）称取钾长石、纳米SiO2、堇青石、高岭土、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物烯、邻苯二甲酸酯、单乙醇胺、硬脂酸混合，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）边搅拌边添加α氧化铝，添加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）依次添加氯化聚乙烯、羟丙基甲基纤维素，搅拌10min以上，所述泥料水分目标值28～32%，pH目标值8.1～9.0；

（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窑炉进行煅烧，煅烧温度1100～1200℃，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：称取高岭土、硝酸铁、硝酸锰、氮化硼、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物、聚二甲基硅氧烷、碳纤维、氧化钕、偏钨酸铵、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，制成催化浆料；将步骤5所得蜂窝陶瓷坯体放入催化浆料池内，裹上催化浆料后放入干燥炉，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催化浆料并清理干净后，重新放入干燥炉，干燥温度为90℃，干燥周期1h；

（7）干燥-煅烧：将步骤（6）得到的蜂窝陶瓷坯体，送入窑炉内进行煅烧，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，得到低温蜂窝陶瓷体。

3. 根据权利要求2所述的一种低温稀土基脱硝催化蓄热一体的钾长石质蜂窝陶瓷材料，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所述的一种低温稀土基脱硝催化蓄热一体的钾长石质蜂窝陶瓷材料，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。