[发明专利]一种铈基复合氧化物涂层型整体式催化剂的应用方法

权利要求书

1.一种铈基复合氧化物涂层型整体式催化剂的应用方法，其特征在于，该催化剂由催化剂涂层铈基复合氧化物及催化剂基体堇青石蜂窝陶瓷组成；

以催化剂涂层质量为基础，具体制备方法包括以下步骤：

S1、将铈基复合氧化物催化剂粉体和计量的去离子水一并进行球磨，制成固体含量为40~60 wt%的浆液；

S2、将堇青石蜂窝陶瓷基体浸泡于步骤S1所制备的浆液中；

S3、将基体从浆液中取出，用压缩空气吹除基体孔道中及外表面上多余的浆液；

S4、将涂覆了浆液的基体经干燥后进行焙烧；

干燥后进行焙烧过程如下：将涂覆有浆液的基体在70~80 ^oC的条件下干燥3~4小时，然后再在150~200 ^oC条件下焙烧1~2小时，接着在400~500 ^oC条件下焙烧2～5小时，得到铈基复合氧化涂层型整体式催化剂；

所述的铈基复合氧化物催化剂粉体，其制备步骤如下：

S1.1、根据用量比例，在搅拌状态下，向可溶于水的铈盐水溶液中加入镁盐、锌盐、铋盐中的任意一种的水溶液，再加入计量的铝盐水溶液，再加入计量的沉淀剂，反应温度为60~120 ^oC，反应时间为3~7小时，待沉淀完全后，得到反应产物；

S1.2、将反应产物过滤、洗涤；再加入占所得反应产物总质量10~50 wt％的聚乙二醇溶液调浆，喷雾干燥，控制粉末平均粒径在5~10微米；

S1.3、将喷雾干燥后得到的粉末进行真空干燥，干燥后的催化剂再在给定的气氛下焙烧，即得到铈基复合氧化物催化剂粉体；

所述的铈基复合氧化物催化剂粉体的比表面积≥120 m²/g，铈与镁或锌或铋的摩尔比为0.01~0.80:0.99~0.20，三氧化二铝含量为Ce_1-xM_xO₂-Al₂O₃，M=Mg、Bi、Zn，复合氧化物质量的1 wt%；

所述步骤S1.1中的铈盐为硝酸铈铵，所述镁盐为硝酸镁、所述锌盐为硝酸锌、所述铋盐为硝酸铋，所述铝盐为硝酸铝，所述的沉淀剂为尿素溶液；

反应温度为80~100 ^oC，反应时间为4~6小时；

所述焙烧气氛为空气或氧气；

步骤S1.3的干燥过程如下：在80 ^oC条件下真空干燥12小时；

步骤S1.3的焙烧过程如下：在150~200 ^oC条件下焙烧1～2小时，接着在400~500 ^oC条件下焙烧3~5小时，得到铈基复合氧化物催化剂粉体；

铈基复合氧化物涂层型整体式催化剂的应用方法是，将所制备的铈基复合氧化物涂层型整体式催化剂放入固定床反应器的不锈钢管中，先通入CO₂，5~10 min后，将液体甲醇通过高压恒流泵输送到预热器预热至80~120 ^oC进行气化处理，并实现CO₂与甲醇的预混，反应气体中CH₃OH与CO₂的摩尔比为2：1；控制反应压力为1~3 MPa，控制反应温度为100~200 ^oC，控制气体物料体积空速为2880 g_cat^-1 h^-1；待反应4~6小时后反应混合气通过气相色谱，实现在线检测反应物及产物含量。