CN101274292A - 用于净化废气的蜂窝状金属丝网载体 - Google Patents
用于净化废气的蜂窝状金属丝网载体 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101274292A CN101274292A CNA2008100113663A CN200810011366A CN101274292A CN 101274292 A CN101274292 A CN 101274292A CN A2008100113663 A CNA2008100113663 A CN A2008100113663A CN 200810011366 A CN200810011366 A CN 200810011366A CN 101274292 A CN101274292 A CN 101274292A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carrier
- wire mesh
- metal wire
- faviform
- exhaust air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 11
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 6
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 abstract 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007084 catalytic combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 241001466460 Alveolata Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开一种用于净化废气的蜂窝状金属丝网载体，属于金属载体制备技术领域。其特征是由蜂窝状芯体和金属丝网壳体组成，平板状金属丝网和波纹状金属丝网重叠后卷绕成芯体，然后采用金属丝网为壳体，包裹蜂窝状金属芯体而构成蜂窝状金属丝网载体；壳体的连接部分采用点焊连接；芯体与壳体为一体，接触部分采用点焊连接。本发明的效果和益处是蜂窝状金属丝网载体，几何表面积大，排气阻力小，减少动力输出，降低能耗；热容量低，能搞提高催化剂的低温活性；机械耐久性、抗震性以及抗热冲击性好。
Description
技术领域
本发明属于金属载体制备技术领域，涉及一种蜂窝状金属丝网载体，具体涉及一种适用于环保领域如机动车尾气、固定源尾气等废气排放控制领域所采用的金属丝网载体。
背景技术
整体式催化载体是机动车尾气、固定源尾气排放等领域中经常采用的催化剂载体，它由众多规则的直通孔道组成，通道在轴向上相互平行。载体的这种特殊通道结构，使蜂窝状载体具有低压力降，床层分布均匀，催化剂磨损小，放大简单等特点。目前，广泛使用的整体式催化载体是陶瓷载体，但是陶瓷载体机械强度低，易破碎，使用寿命短等，采用金属载体可以克服上述不足。因此，由金属制成的载体已经引起人们的广泛关注。
金属载体相对于陶瓷载体，具有更高的比表面积，更小的排气阻力与更高的机械强度，并且金属载体具有较低的比热容，较高的热导率，有利于增强催化剂的起燃特性，提高催化剂在起燃范围对废气的净化效率。
目前，整体式金属载体的制备仍是沿用了正弦波蜂窝状结构，通过将波纹箔带与平箔带叠合并卷绕而成，与整体式陶瓷载体相似，内部仍为独立的通道结构，通道在径向上没有连通，气体在通道内部的流动形式主要是层流，这就使得整体式催化载体界面之间的传质传热系数较低。而环境催化领域中的许多反应对催化剂的传质传热都要较高的要求，例如催化燃烧去除VOCs反应等。对于整体式催化剂，为了达到反应所需要的传质系数，则必须增加催化床层的长度(增加投资成本)，从而也增加了流体阻力(增加动力成本)。另外，整体式催化载体的不可渗透壁也阻挡了反应气体径向上的混合，特别是对于反应气体在进入反应器之前没有充分混合。
为了提高整体式金属载体的传质传热特性，对载体内部结构进行了大量的研究和改进。典型的例子：
(一)Andrzej Kolodziej等人在Chemical Engineering and Processing 46(2007)637-648上发表“催化燃烧反应中短通道结构反应器：设计和评价”[Short-channelstructured reactor for catalytic combustion：Design and evaluation]。其方案是：建立载体性质评价标准，通过这个标准对制造的短通道结构载体的性质进行评价，并将其与普通整体式金属载体进行比较。优点：制造的短通道结构载体具有比普通整体式金属载体高1.5-4.0倍的传质效率。缺点：尽管对金属载体在结构上进行改进，在一定程度上提高了载体的传质能力，但是仍没有脱离使用金属薄板作为在材料的老路，由波纹状金属箔与平板状金属箔叠在一起而成，其孔道都是独立的，不可渗透性壁抑制了径向传质。
(二)张正茂等人在中华人民共和国国家知识产权局发表的专利申请：汽车尾气净化器催化剂金属载体及其制备方法[申请(专利)号：200510024944.3；公开(公告)号：CN100357027C]。专利的方案是：聚氨酯或聚醚泡沫塑料作为基体，对其表面进行导电化处理，然后采用化学渡法或真空气相沉积法涂覆碳基导电涂料，利用电沉积法包覆镍，最后在热解炉中将泡沫塑料基体燃烧去除制备而成金属载体。优点：制备的金属载体具有三维网状结构，较高的孔隙率。缺点：(1)金属载体没有规则的孔道，在一定程度上增加了载体的压力降；(2)制备工艺复杂，对制造设备的要求较高。
我们在以前的工作中，研究了蜂窝状金属丝网载体，并已在中华人民共和国国家知识产权局申请专利：一种具有氧化铝涂层的蜂窝状金属丝网载体及其制备方法[申请(专利)号：200710010359.7；公开(公告)号：CN101049577A]。专利的方案是：采用金属丝网作为载体材料，将涂有氧化铝涂层的平板状金属丝网和瓦楞状金属丝网交替堆积，并使瓦楞状金属丝网的层数比平板状金属丝网层数多一层，然后以条状金属丝网为壳体捆绑包裹成型。优点：制备的蜂窝状金属具有径向上传质和传热。缺点：采用这种工艺只能制备横截面为正方形的蜂窝状金属丝网载体，并且成型工艺较复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是要克服现有整体式金属载体技术中存在的不足，提供一种用于净化废气的蜂窝状金属丝网载体。
本发明的技术方案如下：
本发明提出的一种用于净化废气的蜂窝状金属丝网载体，由蜂窝状芯体和金属丝网壳体组成；蜂窝状芯体是由平板状金属丝网和波纹状金属丝网重叠卷绕而成，采用金属丝网为壳体，包裹蜂窝状金属芯体而构成蜂窝状金属丝网载体；壳体的连接部分采用点焊连接。
本发明的进一步改进是：蜂窝状芯体具有纵向通道，通道之间相互平行，通道壁由多孔金属丝网组成，通道在径向上相互连通，构成载体内部为三维通透结构；蜂窝状芯体和壳体为一体，壳体为平板状金属丝网包裹芯体而成，连接部分采用点焊连接。
本发明的另一种改进是蜂窝状金属丝网采用5-60目的不锈钢金属丝网制成，构成蜂窝状金属丝网载体芯体的波纹状金属丝网齿高为2.0～6.0mm，齿间距为2.0～10.0mm。
本发明中载体的材料为不锈钢金属丝网，丝网的目数不能太大，当目数大于60时，丝网的孔比较密集，加工成蜂窝状金属载体时，气体在径向上的流动受到阻碍，不能充分发挥蜂窝状金属丝网载体的优越性能，而且目数较大的丝网采用较细的金属丝加工，金属丝网比较柔软，导致加工的蜂窝状金属载体容易变形。当目数小于5时，丝网的孔径比较大，加工成金属载体后，单位体积中的比表面积降低。
本发明的效果和益处是：
(1)蜂窝状金属载体采用金属丝网作为材料制备而成，使载体既具有如普通金属载体的直通通道而拥有较低压力降的优点，又因多孔的通道壁使载体具有三维通透结构，增强了载体的传质传热系数，特别是在径向上。
(2)蜂窝状金属丝网载体的通道壁是由多孔的金属丝网构成，使载体内部在径向上是相通的，这种结构使得反应气体可以在载体内部径向自由流动，即使反应器在进入催化剂之前没有充分混合，也可以在横截面处分布均匀。
(3)蜂窝状金属丝网载体具有较高的前端开口程度和几何表面积，较低的压力降。这有利于提高催化剂的转化率。
附图说明
图1为蜂窝状金属丝网载体的断面立体图。
图2为蜂窝状金属丝网载体芯体的制备过程示意图。
图中：1蜂窝状芯体；2平板状金属丝网；3波纹状金属丝网；
4金属丝网壳体。
具体实施方式
下面结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施例。
实施例1
根据此种方法，可以制备孔密度适中的蜂窝状金属丝网1载体，满足实验室的催化反应，汽车尾气转化器以及工业中小规模反应的需要。
将目数为20的不锈钢丝网压轧成齿高为4.0mm，齿间距为5.0mm的波纹状而形成波纹状金属丝网3，然后将其与相同目数的平板状金属丝网2重叠卷绕，制备横截面为圆型的蜂窝状金属丝网载体4。
实施例2
根据此种方法，根据此种方法，可以制备孔密度较小的蜂窝状金属丝网载体，满足实验室的催化反应，汽车尾气转化器、工业中小规模反应以及光催化转化器的需要。
将目数为60的不锈钢丝网压轧成齿高为2.0mm，齿间距为2.0mm的波纹状而形成波纹状金属丝网3，然后将其与相同目数的平板状金属丝网2重叠卷绕，制备横截面为跑道型的蜂窝状金属丝网载体4。
实施例3
根据此种方法，可以制备体积较大的蜂窝状金属丝网载体4，载体的孔密度较小，适合高气速、大流量的废气净化，可以满足工业生产中需要的大体积的金属载体的要求。
将目数为5的不锈钢丝网压轧成齿高为6.0mm，齿间距为10.0mm的波纹状而形成波纹状金属丝网3，然后将其与相同目数的平板状金属丝网2重叠卷绕，制备成横截面为方形的蜂窝状金属丝网载体4。
Claims (6)
1.用于净化废气的蜂窝状金属丝网载体，由蜂窝状芯体(1)和壳体(4)组成，其特征在于：蜂窝状芯体(1)是由平板状金属丝网(2)和波纹状金属丝网(3)重叠卷绕而成，采用金属丝网为壳体(4)，包裹蜂窝状芯体(1)而构成蜂窝状金属丝网载体；壳体(4)的连接部分采用点焊连接。
2.根据权利要求1所述的用于净化废气的蜂窝状金属丝网载体，其特征在于：蜂窝状芯体(1)纵向为通道，通道之间相互平行，通道壁由多孔金属丝网组成，通道在径向上相互连通，构成载体内部为三维通透结构。
3.根据权利要求1所述的用于净化废气的蜂窝状金属丝网载体，其特征在于蜂窝状芯体(1)和壳体(4)为一体，壳体(4)为平板状金属丝网(2)包裹蜂窝状芯体(1)而成，连接部分采用点焊连接。
4.根据权利要求1、2或3所述的用于净化废气的蜂窝状金属丝网载体，其特征在于蜂窝状金属丝网采用5-60目的不锈钢金属丝网制成。
5.根据权利要求1、2或3所述的用于净化废气的蜂窝状金属丝网载体，其特征在于：构成蜂窝状芯体(1)的波纹状金属丝网(3)齿高为2.0～6.0mm，齿间距为2.0～10.0mm。
6.根据权利要求1、2或3所述的用于净化废气的蜂窝状金属丝网载体，其特征在于蜂窝状芯体(1)的横截面为圆形、椭圆形、跑道形或方形。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2008100113663A CN101274292A (zh) | 2008-05-09 | 2008-05-09 | 用于净化废气的蜂窝状金属丝网载体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2008100113663A CN101274292A (zh) | 2008-05-09 | 2008-05-09 | 用于净化废气的蜂窝状金属丝网载体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101274292A true CN101274292A (zh) | 2008-10-01 |
Family
ID=39994402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2008100113663A Pending CN101274292A (zh) | 2008-05-09 | 2008-05-09 | 用于净化废气的蜂窝状金属丝网载体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101274292A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102900499A (zh) * | 2012-08-29 | 2013-01-30 | 无锡盛泽环保科技有限公司 | 一种控制尾气排放用催化器高性能金属蜂窝载体 |
| CN103244958A (zh) * | 2012-02-02 | 2013-08-14 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种脉动金属丝网催化燃烧装置及燃烧方法 |
| CN103861656A (zh) * | 2012-12-14 | 2014-06-18 | 上海郎特汽车净化器有限公司 | 一种用于柴油机尾气碳烟捕集催化的催化剂载体 |
| CN109395578A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-03-01 | 上海工程技术大学 | 一种蜂窝状气体净化载体的制备方法 |
-
2008
- 2008-05-09 CN CNA2008100113663A patent/CN101274292A/zh active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103244958A (zh) * | 2012-02-02 | 2013-08-14 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种脉动金属丝网催化燃烧装置及燃烧方法 |
| CN102900499A (zh) * | 2012-08-29 | 2013-01-30 | 无锡盛泽环保科技有限公司 | 一种控制尾气排放用催化器高性能金属蜂窝载体 |
| CN102900499B (zh) * | 2012-08-29 | 2015-09-23 | 无锡盛泽环保科技有限公司 | 一种控制尾气排放用催化器高性能金属蜂窝载体 |
| CN103861656A (zh) * | 2012-12-14 | 2014-06-18 | 上海郎特汽车净化器有限公司 | 一种用于柴油机尾气碳烟捕集催化的催化剂载体 |
| CN109395578A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-03-01 | 上海工程技术大学 | 一种蜂窝状气体净化载体的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1885492B1 (en) | Selective oxidation catalyst containing platinum, copper and iron to remove carbon monoxide from a hydrogen-rich gas | |
| CN109745971B (zh) | 一种基于中空泡沫材料的结构化催化剂及其应用 | |
| JP5771541B2 (ja) | ハニカム構造体 | |
| CN101049577B (zh) | 一种具有氧化铝涂层的蜂窝状金属丝网载体及其制备方法 | |
| JPS61291041A (ja) | ハネカム状触媒及びその製法 | |
| CN101274292A (zh) | 用于净化废气的蜂窝状金属丝网载体 | |
| WO2007064109A1 (en) | Composition, catalytic module element, and catalytic module for selective catalytic reduction of nitrogen oxides in gaseous medium containing oxygen | |
| CN101012767A (zh) | 陶瓷载体负载催化剂的汽车尾气净化装置及其制备方法 | |
| KR101254068B1 (ko) | 선택적 촉매환원반응용 촉매 모듈 소자, 상기 촉매 모듈 소자로 제조되는 촉매 모듈 및 이들의 제조방법 | |
| CN103962188A (zh) | 一种新型车用尾气低温scr脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN212215534U (zh) | 一种圆筒形多孔载体以及一种催化剂 | |
| CN202506394U (zh) | 机动车尾气净化用催化剂的正弦波型金属蜂窝载体 | |
| EP2746225A1 (en) | Composite particle, honeycomb structure, method for producing same, and exhaust gas purification device | |
| CN202348391U (zh) | 迷宫式高效尾气净化载体 | |
| CN102430287B (zh) | 金属纤维和无机纤维的复合载体及制备方法 | |
| CN201502424U (zh) | 柴油车用poc金属载体后处理器 | |
| CN2457345Y (zh) | 蜂窝状金属载体 | |
| CN201116485Y (zh) | 机动车三元催化净化器金属载体的波纹带及其金属载体 | |
| KR100336821B1 (ko) | 고체 촉매 지지체 내지는 분산체용 3방향-하니콤 모듈제조 방법 및 이로부터 제조된 3방향-하니콤 모듈 | |
| CN2598640Y (zh) | 机动车尾气净化催化剂多孔金属蜂窝载体 | |
| CN201391352Y (zh) | 三种基体的中心有缓冲间隙的poc金属载体后处理器 | |
| CN203335188U (zh) | 一种汽车用排气系统载体、三元催化器和汽车 | |
| CN201401210Y (zh) | 两种基体出口有缓冲间隙的poc金属载体后处理器 | |
| CN2416958Y (zh) | 网状陶瓷载体 | |
| CN204729155U (zh) | 一种三元触媒转换器总成 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20081001 |