[发明专利]内燃机排气净化贵金属催化剂及制备

说明书

本发明属于一种含贵金属的废气净化催化剂及其制备方法。

国外净化内燃机(主要是汽车)排气的贵金属催化剂有很多类型，其中一部分已达到大量应用阶段，而对于催化剂的专利申请例如在US4318888，US4370262，US4261862，US4407738，以及日本专利申请56-43781，57-2379，58-14948等中公开的技术，主要是通过改变活性组分及载体的配方，制备工艺的改进来实现提高产品性能的目的。

本发明提出一种贵金属含量低，载体成分不同的新的内燃机排气净化催化剂及其制备方法。

本发明的内容为：

1、贵金属活性组分为Pt、Pd、Rh、Ru中至少一种，在催化剂中占的比例为0.06-0.3wt％，其中Pt∶Pd∶Rh∶Ru＝6-9∶3-1∶0.01-0.05∶0.2-0.5。

2  余量为催化剂载体，其组成为昆明金马瓷土和云南工业氧化铝，其中昆明金马瓷土的成份为(wt％)：SiO₂ 70-71、Al₂O₃20-21、Fe₂O₃ 0.4-0.5、CaO 0.8-0.9、MgO0.4-0.5、TiO₂ 0.03-0.04，其余为K₂O、Na₂O，云南工业氧化铝的成份为(wt％)：Al₂O₃ 95-98，其余为CaO、MgO等。

金马瓷土与工业氧化铝的比例为3.5-5∶6.5-5。

3、制作工艺包括以下步骤：

1)载体制作方法：载体分别制成球形或蜂窝状块型，球形载体采用“水叠法”成型，其操作为：将配比好的催化剂载体粉料磨细到≤100目，放入转速为80转/分的圆鼓中喷水雾不停转动使粉料形成颗粒，反复操作，使颗粒直径达5mm，取出过筛，筛去大于或小于φ5mm的部分，再放入圆鼓中，不断旋转，使颗粒成为正圆型表面光滑的小球，然后在850-1170℃温度下烧成。

蜂窝型载体采用腊料低压压铸法成型，方法为；取一定量配比好的料粉，粒度＜200目，再按料粉量15-25％的比例称取白色工业石蜡，加热熔化，跑净水份，将载体料粉加入，不断搅拌完全混匀，然后在～70℃下老化72小时，然后用注塑机注入模具成型，成型压力3-5Kg/cm²，蜂孔φ2.0-2.5m/m，壁厚0.2-0.4m/m，每个小单元尺寸为正六边形，对角线长度5cm，组装成实用的载体，其组装尺寸视使用对象而定，然后在850-1170℃烧成。

2)活性组分载入：

将活性组分Pt、Pd、Rh、Ru分别制成相应的氯络合物(氯铂酸，氯钯酸等)按所需的量配制成相应的水溶液，然后采用快速浸渍(1分钟)，快速速干燥的方法，使活性组分迅速固定在载体表面。

3、将上述得到的催化剂在H₂气氛中600℃温度下，还原2小时，

本发明的催化剂及其制法的优点在于：

1、选用的载体原料为昆明金马瓷土和云南的工业氧化铝，瓷土中的特有成份能提高载体的低温烧结性能和使用强度。

2、载体采用水叠法制成球形，不仅能使载体的成分均匀，制作方法简便，而且能使载体具有层状结构，活性组分载于表层有利发挥活性组分作用。

3、采用腊料低压压铸法制成蜂窝状载体，这样提高了载体均匀性，孔隙率和对不同体积与形状应用要求的适应性。

4、由于载体的烧成温度控制为850-1170℃，载体中氧化铝变体全部为a-型，整体结构为多孔陶瓷性，正压强度达70-75Kg/cm²，与国外通常采用的r-型或r-P型混合型变体相比较，载体的强度高，耐冲击性和高温稳定性较强。

5、由于采用快速浸渍，快速干燥的方法，使活性组分迅速固定在载体表面，达到95％活性组分量分布在不超过0.2毫米的表面，以利于最大限度发挥活性组分的作用。

6、净化效果好，CO净化效果达90-98％，CH 85-95％。

7、催化剂使用寿命长，在柴油机(工程机械)中使用超过1700-2000小时，在使用含铅汽油(四乙基铅1-2克/升)燃料情况下，能保持净化效率，使用寿命达到4万公里以上。

8、不仅适用于汽车，柴油车的排气净化，而且适用于装载机，叉车等工程机械以及凿岩机，喷浆机，等采矿机械，运输机车，船舶柴油机等运输机械，具有广泛适应性。

实施例一：