一种壁流式颗粒捕集型催化剂的制备方法

文档序号:1823751 发布日期:2021-11-12 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 一种壁流式颗粒捕集型催化剂的制备方法 (Preparation method of wall-flow type particle trapping catalyst ) 是由 施文杰 金炜阳 岳军 王刚 周钧 张元� 贾莉伟 王家明 于 2021-08-13 设计创作,主要内容包括:本发明属于催化剂制备技术领域,具体涉及一种壁流式颗粒捕集型催化剂的制备方法。本发明的制备方法包括以下步骤:向配制的涂层材料浆液中加入分散剂和粘结剂后球磨,再向浆液中加入锁水剂,搅拌后形成成品浆液;将壁流式载体两端浸润疏水剂,将未堵孔端固定于涂覆设备上,定量给浆于载体端面,通过负压抽吸使涂层浆液均匀分布于载体壁,随后将载体置于烘箱中干燥至恒重,然后焙烧;再用与壁流式载体一致的泥料将壁流式载体按照两端交替堵孔,烘干烧结处理,即得到成品的壁流式颗粒捕集催化剂。本发明的壁流式颗粒捕集催化剂,其涂层材料在壁流式载体上分布均匀,在保证捕集率的前提下,成品催化剂背压低,能够满足工程应用要求。(The invention belongs to the technical field of catalyst preparation, and particularly relates to a preparation method of a wall-flow type particle trapping catalyst. The preparation method comprises the following steps: adding a dispersing agent and a binder into the prepared coating material slurry, then carrying out ball milling, adding a water locking agent into the slurry, and stirring to form a finished product slurry; soaking hydrophobic agent at two ends of the wall flow type carrier, fixing the non-blocked ends on coating equipment, quantitatively feeding slurry to the end faces of the carrier, uniformly distributing the coating slurry on the wall of the carrier by negative pressure suction, then placing the carrier in a drying oven, drying to constant weight, and then roasting; and then alternately plugging the wall flow type carrier according to two ends by using mud materials consistent with the wall flow type carrier, and drying and sintering to obtain the finished product of the wall flow type particle trapping catalyst. The wall flow type particle trapping catalyst has the advantages that the coating material is uniformly distributed on the wall flow type carrier, the back pressure of the finished product catalyst is low on the premise of ensuring the trapping rate, and the engineering application requirements can be met.)

一种壁流式颗粒捕集型催化剂的制备方法

技术领域

本发明属于催化剂制备技术领域,具体涉及一种壁流式颗粒捕集型催化剂的制备方法。

背景技术

颗粒物(Particulate Matter,PM)为机动车尾气排放主要污染物之一,随着媒体的报道以及相关的权威研究发布,颗粒物对人体的危害逐渐的被人们熟知。据生态环境部《中国机动车环境管理年报(2020)》显示:全国机动车保有量达到3.48亿辆,其中道路燃油车辆的PM排放总量为7.4万吨,而非道路燃油机械的PM排放总量达到了24万吨。

有研究报道,机动车中的超细粒子尺寸小于100nm,其中粒径小于30nm的颗粒约占粒子总数90%,但只占PM质量总数的10%。超细粒子比大的颗粒更容易穿透并深入肺部,分散在肺的各个部位,对呼吸道刺激效应更大。同时,颗粒越小,表面积比体积值越大,这意味着大量的潜在毒性物质可以粘附在一定质量的PM颗粒的表面,因此会有很多的有毒化学物随着颗粒物沉积在肺部。颗粒物进入呼吸系统会引起炎症,对相关器官造成伤害,如下呼吸道感染,慢性阻塞性肺疾病,肺癌等。另外,超细粒子也能穿透到心血管系统造成一系列不良的健康影响,包括高血压,缺血性心脏病,脑血管疾病和心脏衰竭等症状。世界上每年因长期暴露在PM2.5超标环境中导致的死亡人数约420万,另有约1.031亿引起相关健康问题,暴露于颗粒物超标的环境被确认为第五大危害健康的危险因素。基于定量周围的颗粒物浓度与增加死亡率关系,世界卫生组织修订2005年空气质量准则,即环境中的PM2.5水平低于10μg/m3长期(年度),低于25μg/m3短期(24小时)作为危害健康的风险线。这些健康指南已颁布十多年,然而,大于90%的世界人口仍生活在周围地区颗粒物浓度超过10μg/m3(年度)。

因PM对人类的健康造成严重危害,世界各国对其排放立法越来越严格,这推动相应的颗粒物污染处理技术手段的不断进步。而壁流式颗粒捕集催化剂,作为目前最优异的处理机动车尾气中的颗粒物主要技术手段,得到了越来越广泛的商业应用。其包括壁流式捕集载体和一定功能的涂层材料。载体包括烧结金属、陶瓷或金属纤维等多种材料而制造成,其为具有一定孔隙率的双端通孔交替封闭的过滤器,可以让废气经孔隙中通过,而废气中的颗粒物被阻止。商用生产中的壁流式颗粒捕集载体主要有堇青石、碳化硅和钛酸铝三种,目前也有金属类的开始推广。车辆上应用的过滤器的实际形状和尺寸,以及性能例如通道壁的厚度和孔径分布等,取决于相关的应用。壁流式颗粒捕集载体通道壁中孔的平均尺寸一般为10-50μm,通常中值孔径约20μm,而发动机尾气排放的颗粒物尺寸远小于载体孔隙中值孔径。所以需要对壁流式颗粒捕集载体的孔尺寸进行修饰。

在工程应用中,以不影响对排放颗粒物的捕集效率为前提,为了考虑燃料经济性,要尽可能的降低后处理总成的压降。现有的整套催化剂体系中,壁流式催化剂因其两端交替堵孔,气流只能通过其壁内孔隙流过,故其对整个系统的压降增幅起着决定性。影响壁流式捕集催化剂成品背压大小的因素有:涂覆浆液特性、涂覆工艺、载体的孔隙率等。结合载体的强度要求,孔隙率一般为40.0%-60.0%。经过近些年的摸索,浆液的特性、涂层的涂覆工艺已逐步完善成熟,优化浆液特性和简单的涂覆工艺对壁流式捕集型催化剂背压提升有限。故在保证捕集率的情况下,制备出具有明显低背压优势的壁流式捕集催化剂,对改善发动机的燃油经济性,显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是在于克服现有技术中存在的不足,提供一种壁流式颗粒捕集型催化剂的制备方法。本发明技术方案能够实现涂层材料在壁流式载体上分布均匀,在保证捕集率的前提下有效地降低成品催化剂的背压。在满足工程应用同时,有效地改善整个后处理总成的压降,有助于提升整车的燃油经济性。

为实现以上技术目的,本发明实施例采用的技术方案是:一种壁流式颗粒捕集型催化剂的制备方法,包括以下步骤:

步骤S1、配制含涂层材料的浆液,涂层材料浆液的固含量为15.0%~35.0%,向浆液中加入分散剂和粘结剂后球磨分散,再向浆液中加入锁水剂,搅拌后形成成品浆液待用;其中,分散剂的加入量为浆液中固化物重量的1.0%~5.0%,粘结剂的加入量为浆液中固化物重量的0.5%~2.0%,锁水剂的加入量为浆液中固化物重量的0.5%~5.0%;

步骤S2、将端面未堵孔的壁流式载体双端浸润疏水剂,然后将其固定于涂覆设备上,于所述壁流式载体端面定量给浆,通过负压抽吸使涂层浆液均匀分布于所述壁流式载体壁面上,随后将所述壁流式载体置于120-150℃烘箱中干燥至恒重,随后在300-400℃下焙烧后冷却待用;

步骤S3、用泥料将所述壁流式载体未堵孔端交替堵孔,堵孔深度为5±3mm,在120-150℃下烘干处理1-3h,在400-600℃下烧结处理1-3h,即得到壁流式颗粒捕集催化剂成品。

进一步地,步骤S1中所述涂层材料包含具有催化功能的活性组分和/或具有修饰载体孔隙功能的组分。

进一步地,所述壁流式载体的两端至少一端未堵孔,材质为堇青石、碳化硅或者钛酸铝中的一种。

进一步地,所述壁流式载体的涂覆方式为一端涂覆或双端涂覆、堵孔端涂覆或未堵孔端涂覆。

进一步地,所述粘结剂为氧化铝溶胶、氧化硅溶胶和硅铝复合胶中的一种;

所述疏水剂是包括石脑油、煤油在内的液态烃类中的一种。

进一步地,所述分散剂为硅酸钠、铝酸钠、柠檬酸钠、磺酸钠、十二酸钠、十八酸钠、异丙醇胺、聚丙烯酸及聚丙烯酸胺中的一种。

进一步地,所述锁水剂为纤维素类及其衍生物或合成高分子;

所述纤维素类衍生物为甲基纤维素、乙基纤维素、异丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素及羧甲基乙基纤维素中的一种或多种;

所述合成高分子为聚乙烯醇、聚乙二醇及聚丙二醇中的一种或多种。

进一步地,所述涂层材料为金属改性的分子筛、金属氧化物或金属复合氧化物、负载贵金属的氧化物或复合氧化物中的一种;所述贵金属为Pt、Pd、Rh中的一种或几种。

进一步地,所述分子筛的改性金属为Cu、Fe、Co、Ni、Ce、Ag和Mn中的一种或几种;所述分子筛为BEA、CHA、MFI、LTA、AEI、AFX、FAU中的一种或几种。

进一步地,所述金属氧化物为过渡金属氧化物或碱土金属氧化物;

所述复合氧化物为铈锆复合氧化物、镧铝复合氧化物、铈锆铝复合氧化物、铈锆镧铝复合氧化物及铈铝复合氧化物中的一种或几种。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

本发明通过将端面未堵孔载体双端浸润疏水剂,定量给浆于载体端面,通过负压抽吸使涂层浆液均匀分布于载体壁,烘干焙烧后,用与壁流式载体材料相同的泥料将载体未堵孔端交替堵孔,再经烘干烧结处理,得到成品的壁流式颗粒捕集催化剂。本发明技术方案能够实现涂层材料在壁流式载体上分布均匀,在保证捕集率的前提下有效地降低成品催化剂的背压。在满足工程应用同时,有效地改善整个后处理总成的压降,有助于提升整车的燃油经济性。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1-6及对比例1-2中载体采用直径为143.8mm,高为150.5mm的堇青石材质的圆柱形壁流式载体,其孔隙率为55%,涂层涂覆量为100g/L;

实施例7-9及对比例3中载体采用直径为143.8mm,高为177.8mm的碳化硅材质的圆柱形壁流式载体,其孔隙率为60%,涂层涂覆量为10g/L。

实施例1

一种壁流式颗粒捕集型催化剂的制备方法,包括以下步骤:

a、配制CHA型含铜分子筛涂层材料的浆液,涂层材料浆液的固含量为15.0%,向浆液均加入固化物重量1.0%的硅酸钠作为分散剂,0.5%的氧化硅溶胶为粘结剂,搅拌均匀后球磨,再向浆液中加入5.0%的甲基纤维素作为锁水剂,搅拌后形成成品浆液待用;

b、取双端未封闭堵孔载体,将双端浸润石脑油,浸润高度为10mm,然后将其固定于涂覆设备上,定量给浆于载体进气端面,通过负压抽吸使涂层浆液均匀分布于载体壁,随后将载体置于150℃烘箱中干燥至恒重,随后将涂覆后载体在300℃下焙烧冷却待用;

c、用泥料将载体未堵孔端交替堵孔,在120℃下烘干处理3h,600℃下烧结处理1h,即得到成品的铜基分子筛型壁流式颗粒捕集催化剂。

实施例2

一种壁流式颗粒捕集型催化剂的制备方法,包括以下步骤:

a、配制CHA型含铜分子筛涂层材料的浆液,涂层材料浆液的固含量为15.0%,向浆液均加入固化物重量1%的硅酸钠作为分散剂,0.5%的氧化硅溶胶为粘结剂,搅拌均匀后球磨,再向浆液中加入5.0%的甲基纤维素为锁水剂,搅拌后形成成品浆液待用;

b、取进气端未封闭堵孔载体,将双端面浸润石脑油,浸润高度为10mm,然后将其固定于涂覆设备上,定量给浆于载体进气端面,通过负压抽吸使涂层浆液均匀分布于载体壁,随后将载体置于120℃烘箱中干燥至恒重,随后将涂覆后载体在400℃下焙烧冷却待用;

c、用泥料将载体未堵孔端交替堵孔,在120℃下烘干处理3h,600℃下烧结处理1h,即得到成品的铜基分子筛型壁流式颗粒捕集催化剂。

实施例3

一种壁流式颗粒捕集型催化剂的制备方法,包括以下步骤:

a、配制CHA型含铜分子筛涂层材料的浆液,涂层材料浆液的固含量为15.0%,向浆液均加入固化物重量1.0%的硅酸钠作为分散剂,0.5%的氧化硅溶胶为粘结剂,搅拌均匀后球磨,再向浆液中加入5.0%的甲基纤维素为锁水剂,搅拌后形成成品浆液待用;

b、取出气端未封闭堵孔载体,将双端面浸润石脑油,浸润高度为10mm,然后将其固定于涂覆设备上,定量给浆于载体出气端面,通过负压抽吸使涂层浆液均匀分布于载体壁,随后将载体置于150℃烘箱中干燥至恒重,重复上述步骤,涂覆进气端,随后将涂覆后载体在300℃下焙烧冷却待用;

c、用泥料将载体未堵孔端交替堵孔,在120℃下烘干处理3h,600℃下烧结处理1h,即得到成品的铜基分子筛型壁流式颗粒捕集催化剂。

实施例4

一种壁流式颗粒捕集型催化剂的制备方法,包括以下步骤:

a、配制贵金属Rh负载量为5g/ft3、固含量为35.0%的铈锆铝复合氧化物的第一浆液,其中按质量百分数计,铈锆铝复合氧化物的组分包括:25%的CeO2、45%的ZrO2、30%的Al2O3

配制贵金属Pd负载量为15g/ft3、固含量为25.0%的铈锆镧铝复合氧化物的第二浆液,其中按质量百分数计铈锆镧铝复合氧化物中的组分包括:25%的CeO2、45%的ZrO2、5%的La2O3及25%的Al2O3,向第一浆液加入固化物重量3.0%的柠檬酸钠作为分散剂、固化物重量1.0%的硅铝复合溶胶作为粘结剂,固化物重量0.5%的羟乙基纤维素作为锁水剂,搅拌后形成成品浆液待用;第二浆液中加入固化物重量2.0%的柠檬酸钠作为分散剂,固化物重量的1.0%的硅铝复合溶胶作为粘结剂、固化物重量1.0%的羟乙基纤维素为锁水剂,搅拌后形成成品浆液待用;

b、取进出气端未封闭堵孔载体,将双端面浸润石脑油,浸润高度为10mm,将载体固定于涂覆设备上,定量给第一浆液于进气端面,通过负压抽吸使涂层浆液均匀分布于载体壁,随后将载体置于150℃烘箱中干燥至恒重。重复上述步骤,在进气端涂覆第二浆液,随后在300℃下焙烧冷却待用;

c、用泥料将载体未堵孔端交替堵孔,堵孔深度为5mm,在150℃下烘干处理1h,400℃下烧结处理3h,即得到成品的壁流式颗粒捕集催化剂。

实施例5

一种壁流式颗粒捕集型催化剂的制备方法,包括以下步骤:

a、配制贵金属Rh负载量为5g/ft3、固含量为35.0%的铈锆铝复合氧化物的第一浆液,其中按质量百分数计,铈锆铝复合氧化物中的组分包括:25%的CeO2、45%的ZrO2、30%的Al2O3

配制贵金属Pd负载量为15g/ft3、固含量为25.0%的铈锆镧铝复合氧化物的第二浆液,其中按质量百分数计,铈锆镧铝复合氧化物中的组分包括:25%的CeO2、45%的ZrO2、5%的La2O3及25%的Al2O3,向第一浆液加入固化物重量3.0%的柠檬酸钠作为分散剂、固化物重量1.0%的硅铝复合溶胶作为粘结剂、固化物重量0.5%的羟乙基纤维素作为锁水剂,搅拌后形成成品浆液待用;第二浆液中加入固化物重量2.0%的柠檬酸钠作为分散剂、固化物重量的1.0%的硅铝复合溶胶作为粘结剂、固化物重量1.0%的羟乙基纤维素作为锁水剂,搅拌后形成成品浆液待用;

b、取进气端未封闭堵孔载体,将双端面浸润石脑油,浸润高度为10mm,将其固定于涂覆设备上,定量给第一浆液于进气端面,通过负压抽吸使涂层浆液均匀分布于载体壁,随后将载体置于120℃烘箱中干燥至恒重。重复上述步骤,在进气端涂覆第二浆液,随后在400℃下焙烧冷却待用;

c、用泥料将载体未堵孔端交替堵孔,堵孔深度为5mm,在150℃下烘干处理1h,400℃下烧结处理3h,即得到成品的壁流式颗粒捕集催化剂。

实施例6

一种壁流式颗粒捕集型催化剂的制备方法,包括以下步骤:

a、配制贵金属Rh的负载量为5g/ft3、固含量为35.0%的铈锆铝复合氧化物的第一浆液,其中按质量百分数计,铈锆铝复合氧化物中的组分包括:25%的CeO2、45%的ZrO2、30%的Al2O3

配制贵金属Pd的负载量为15g/ft3、固含量为25.0%的铈锆镧铝复合氧化物的第二浆液,其中按质量百分数计,铈锆镧铝复合氧化物中的组分包括:25%的CeO2、45%的ZrO2、5%的La2O3及25%的Al2O3,向第一浆液加入固化物重量3.0%的柠檬酸钠作为分散剂、固化物重量1.0%的硅铝复合溶胶作为粘结剂、固化物重量0.5%的羟乙基纤维素作为锁水剂,搅拌后形成成品浆液待用;第二浆液中加入固化物重量2.0%的柠檬酸钠作为分散剂、固化物重量1.0%的硅铝复合溶胶作为粘结剂、固化物重量1.0%的羟乙基纤维素作为锁水剂,搅拌后形成成品浆液待用;

b、取出气端未堵孔载体,将双端面浸润石脑油,浸润高度为10mm,将其固定于涂覆设备上,定量给第二浆液于出气端面,通过负压抽吸使涂层浆液均匀分布于载体壁,随后将载体置于150℃烘箱中干燥至恒重;重复上述步骤,在出气端涂覆第一浆液,随后在300℃下焙烧冷却待用;

c、用泥料将载体未堵孔端交替堵孔,堵孔深度5mm,在150℃下烘干处理1h,400℃下烧结处理3h,即得到成品的壁流式颗粒捕集催化剂。

实施例7

一种壁流式颗粒捕集型催化剂的制备方法,包括以下步骤:

a、配制贵金属Pt的负载量为4g/ft3、Pd的负载量为1g/ft3、固含量为35.0%的铈铝复合氧化物的浆液,其中按质量百分数计,铈铝复合氧化物中的组分包括:30%的CeO2、70%的Al2O3,浆液中加入固化物重量3.0%的异丙醇胺作为分散剂、固化物重量2.0%的氧化铝溶胶作为粘结剂、固化物重量0.5%的羟乙基纤维素作为锁水剂,搅拌后形成成品浆液待用;其中Pt的负载量为4g/ft3,Pd的负载量为1g/ft3

b、取进出气端未封闭堵孔载体,将双端面浸润石脑油,浸润高度为10mm,将其固定于涂覆设备上,定量给浆于进气端面,通过负压抽吸使涂层浆液均匀分布于载体壁,随后将载体置于150℃烘箱中干燥至恒重,随后在300℃下焙烧冷却待用;

c、用泥料将载体未堵孔端交替堵孔,堵孔深度为5mm,在130℃下烘干处理2h,600℃下烧结处理1h,即得到成品的壁流式颗粒捕集催化剂。

实施例8

一种壁流式颗粒捕集型催化剂的制备方法,包括以下步骤:

a、配制贵金属Pt的负载量为4g/ft3、Pd的负载量为1g/ft3、固含量为35.0%的铈铝复合氧化物的浆液,其中按质量百分数计,铈铝复合氧化物中的组分包括:30%的CeO2、70%的Al2O3,浆液中加入固化物重量3.0%的异丙醇胺作为分散剂、固化物重量2.0%的氧化铝溶胶作为粘结剂、固化物重量0.5%的羟乙基纤维素作为锁水剂,搅拌后形成成品浆液待用;

b、取进气端未封闭堵孔载体,将双端面浸润石脑油,浸润高度为10mm,将其固定于涂覆设备上,定量给浆于进气端面,通过负压抽吸使涂层浆液均匀分布于载体壁,随后将载体置于150℃烘箱中干燥至恒重,随后在300℃下焙烧冷却待用;

c、用泥料将载体未堵孔端交替堵孔,堵孔深度为5mm,在130℃下烘干处理2h,600℃下烧结处理1h,即得到成品的壁流式颗粒捕集催化剂。

实施例9

一种壁流式颗粒捕集型催化剂的制备方法,包括以下步骤:

a、配制贵金属Pt的负载量为4g/ft3、Pd的负载量为1g/ft3、固含量为35.0%的铈铝复合氧化物的浆液,其中按质量百分数计,铈铝复合氧化物中的组分包括:30%的CeO2、70%的Al2O3,浆液中加入固化物重量3.0%的异丙醇胺作为分散剂、固化物重量2.0%的氧化铝溶胶作为粘结剂、固化物重量0.5%的羟乙基纤维素作为锁水剂,搅拌后形成成品浆液待用;

b、取出气端未封闭堵孔载体,将双端面浸润石脑油,浸润高度为10mm,将其固定于涂覆设备上,定量给浆于出气端面,通过负压抽吸使涂层浆液均匀分布于载体壁,随后将载体置于150℃烘箱中干燥至恒重,随后在300℃下焙烧冷却待用;

c、用泥料将载体未堵孔端交替堵孔,堵孔深度为5mm,在130℃下烘干处理2h,600℃下烧结处理1h,即得到成品的壁流式颗粒捕集催化剂。

对比例1

一种壁流式颗粒捕集型催化剂的制备方法,包括以下步骤:

a、配制CHA型含铜分子筛涂层材料的浆液,涂层材料浆液的固含量为15.0%,向浆液均加入固化物重量1.0%的硅酸钠作为分散剂、固化物重量0.5%的氧化硅溶胶作为粘结剂,搅拌均匀后球磨,再向浆液中加入固化物重量5.0%的甲基纤维素作为锁水剂,搅拌后形成成品浆液待用;

b、取两端交替封闭堵孔载体,将双端浸润石脑油,浸润高度为10mm,然后将其固定于涂覆设备上,定量给浆于进气端面,通过负压抽吸使涂层浆液均匀分布于载体壁,随后将载体置于150℃烘箱中干燥至恒重;重复上述步骤,涂覆出气端,随后将涂覆后载体在300℃下焙烧冷却待用;

c、用泥料将载体未堵孔端交替堵孔,在120℃下烘干处理3h,600℃下烧结处理1h,即得到成品的铜基分子筛型壁流式颗粒捕集催化剂。

对比例2

一种壁流式颗粒捕集型催化剂的制备方法,包括以下步骤:

a、配制贵金属Rh负载量为5g/ft3、固含量为35.0%的铈锆铝复合氧化物的第一浆液,其中按质量百分数计,铈锆铝复合氧化物的组分包括:25%的CeO2、45%的ZrO2、30%的Al2O3

配制贵金属Pd负载量为15g/ft3、固含量为25.0%的铈锆镧铝复合氧化物的第二浆液,其中按质量百分数计,铈锆镧铝复合氧化物的组分包括:25%的CeO2、45%的ZrO2、5%的La2O3及25%的Al2O3

向第一浆液加入固化物重量3.0%的柠檬酸钠作为分散剂、固化物重量1.0%的硅铝复合溶胶作为粘结剂、固化物重量0.5%的羟乙基纤维素作为锁水剂,搅拌后形成成品浆液待用;第二浆液中加入固化物重量2.0%的柠檬酸钠作为分散剂、固化物重量1.0%的硅铝复合溶胶作为粘结剂,固化物重量1.0%的羟乙基纤维素作为锁水剂,搅拌后形成成品浆液待用;

b、取两端交替封闭堵孔载体,将进气端面浸润石脑油,浸润高度为10mm,将其固定于涂覆设备上,定量给第一浆液于进气端面,通过负压抽吸使涂层浆液均匀分布于载体壁,随后将载体置于150℃烘箱中干燥至恒重;重复上述步骤,在出气端涂覆第二浆液,随后在300℃下焙烧冷却待用;

c、用泥料将载体未堵孔端交替堵孔,堵孔深度为5mm,在150℃下烘干处理1h,400℃下烧结处理3h,即得到成品的壁流式颗粒捕集催化剂。

对比例3

一种壁流式颗粒捕集型催化剂的制备方法,包括以下步骤:

a、配制贵金属Pt的负载量为4g/ft3、Pd的负载量为1g/ft3、固含量为35.0%的铈铝复合氧化物的浆液,其中按质量百分数计,铈铝复合氧化物的组分包括:30%的CeO2、70%的Al2O3,浆液中加入固化物重量3.0%的异丙醇胺作为分散剂、固化物重量2.0%的氧化铝溶胶作为粘结剂、固化物重量0.5%的羟乙基纤维素作为锁水剂,搅拌后形成成品浆液待用;

b、取两端交替封闭堵孔载体,将进气端面浸润石脑油,浸润高度为10mm,将其固定于涂覆设备上,定量给浆于进气端面,通过负压抽吸使涂层浆液均匀分布于载体壁,随后将载体置于150℃烘箱中干燥至恒重,重复上述步骤,涂覆出气端,随后在300℃下焙烧冷却待用;

c、用泥料将载体未堵孔端交替堵孔,堵孔深度为5mm,在130℃下烘干处理2h,600℃下烧结处理1h,即得到成品的壁流式颗粒捕集催化剂。

在25℃、600m3/h条件下,测试实施例1-9及对比例1-3制得的成品壁流式颗粒捕集催化剂及空白载体的冷流背压值,结果见表1。

表1实施例1-9及对比例1-3制得的成品催化剂及空白载体的冷流背压值

样品 空白载体背压/mbar 成品背压/mbar 增幅/% 捕集率/%
实施例1 44.6 51.7 16.0 90.5
实施例2 44.5 51.8 16.3 91.3
实施例3 45.2 52.9 17.1 91.9
实施例4 46.6 55.0 18.1 92.4
实施例5 46.6 55.0 18.0 93.3
实施例6 46.9 55.7 18.7 93.0
实施例7 62.7 69.6 11.0 89.7
实施例8 62.5 69.4 11.1 88.9
实施例9 62.8 70.0 11.5 90.0
对比例1 44.5 55.3 24.3 92.5
对比例2 46.7 57.5 23.1 94.0
对比例3 62.6 72.6 16.0 91.0

由上表结果可以看出,采用本发明的技术方案,实施例1-3的催化剂样品与对比例1样品的捕集率相当,但背压增幅约降低8%;同样,实施例4-6的催化剂样品与对比例2样品的捕集率相当,但背压增幅约降低5%;实施例7-9的催化剂样品与对比例3样品的捕集率相当,但背压增幅约降低5%。从上述结果对比可知,在保证捕集效率的前提下,本发明的技术方案能够明显的降低壁流式捕集型催化剂的背压。

最后所应说明的是,以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照实例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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