[发明专利]一种整体式催化剂真空涂覆装置及方法

说明书

一种整体式催化剂真空涂覆装置及方法属于催化剂制备领域，包括底座(1)、导气管(2)、储液罐(3)、密封部件(4)、导液管(5)、顶部凹槽(6)、载体模具(7)；将储液罐(3)置于底座(1)内，导液管(5)通入储液罐(3)中，密封部件(4)通过卡扣将底座(1)与顶部凹槽(6)连接并实现密封，再将载体模具(7)插入顶部凹槽，底座(1)一侧开有导气管(2)，导气管(2)连接流量计和真空泵完成组装。本发明实现对于不同材质、不同形状及尺寸载体的半自动化真空涂覆，以达到提高催化剂涂层上载率、均匀度，增强涂层牢固度的目的。

技术领域

本发明属于催化剂制备领域，尤其涉及一种整体式催化剂真空涂覆装置及方法。

背景技术

随着我国大气污染防治相关的法令法规进一步完善与加强，污染物的排放限值也越来越低。工业源排放是最主要的大气污染源，针对氮氧化物等污染物超低排放的要求，工业烟气净化处理面临巨大挑战。

催化氧化法是目前公认的净化废气最有效的方法，而催化剂便是催化装置的核心部件。工业应用的催化剂多为整体式催化剂，常见有蜂窝陶瓷载体催化剂、金属载体催化剂和挤出成型式催化剂三种，其中蜂窝状陶瓷载体催化剂由于价格低廉，机械强度高等优点而广发应用。蜂窝陶瓷载体催化剂制备工艺与制备方法决定着其催化性能的好坏。蜂窝陶瓷载体经水洗、酸洗等方法预处理后，在其表面涂覆一层基底浆料，如活性氧化铝、硅溶胶、氧化铈等物质，以增大比表面积，进而涂覆活性涂层，如贵金属、过渡金属氧化物等。常见涂覆方式为人工浸渍涂覆和机械涂覆两种。

人工浸渍法主要是依靠人工将蜂窝陶瓷载体浸渍在涂层浆料中，浸渍一定时间后取出，吹扫孔道避免堵塞，再经烘干、焙烧等工艺制备催化剂；人工浸渍法操作简单，设备便于维护，但其涂层薄厚不均，上载量不稳定，导致孔道内容易堵塞或涂层脱落、龟裂，严重影响催化剂效果。机械涂覆大多采用正压自下而上的方式进行涂覆，涂覆速度快，可实现自动化连续作业，但浆料回落时往往依靠自身重力作用，造成涂层上薄下厚，仍存在孔道堵塞和龟裂脱落现象的发生，同时机械涂覆设备较大，一次生产成本较高，对小计量生产及产品试验来讲，造价高，且容易造成材料浪费。

因此，开发出一种简单、易操作的涂覆方式，以提高整体式催化剂涂层的均匀度，降低因薄厚不均造成的脱落率，实现涂层浆料的高效涂覆。

发明内容

本发明主要目的是提供一种真空涂覆装置及方法，实现对于不同材质、不同形状及尺寸载体的半自动化真空涂覆，以达到提高催化剂涂层上载率、均匀度，增强涂层牢固度的目的。

为实现上述目的，本发明采用技术方案如下：

本发明装置包括底座(1)、导气管(2)、储液罐(3)、密封部件(4)、导液管(5)、顶部凹槽(6)、载体模具(7)；将储液罐(3)置于底座(1)内，用于盛放多余涂覆浆液，导液管(5)通入储液罐(3)中，密封部件(4)通过卡扣将底座(1)与顶部凹槽(6)连接并实现密封，再将载体模具(7)插入顶部凹槽，导气管(2)连接流量计和真空泵完成组装；

打开真空泵，通过流量计控制抽气气量，进而控制抽气速率和浆液涂覆速度，待载体固定于载体模具(7)后，将制备好的涂覆浆液倾倒在载体模具(7)上部；涂覆浆液在重力和抽吸力的双重作用下，流经催化剂载体孔道，实现涂覆目的，多余浆液顺导液管(5)流入储液罐(3)内，待浆液全部流经载体后，继续抽气一段时间，防止载体孔道堵塞，即完成一次涂覆；储液罐(3)内浆液可重复利用，对未涂覆载体进行涂覆。

采用上述装置实现催化剂浆液高效、均匀涂覆的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)打开真空泵，通过流量计调节抽气量，以控制涂覆浆液流经载体孔道的速度；

(2)将制备好的涂覆浆液倾倒在载体模具(7)上，待浆液全部通过载体后，继续抽真空一段时间，以防止载体孔道堵塞；