CN101829572A - 以红柱石为主成份的发动机尾气催化蜂窝载体及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以红柱石为主成份的发动机尾气催化蜂窝载体及制备方法。本发明配方包括了红柱石、高岭土、滑石粉、长石粉，主要利用了红柱石在加热转化成莫来石的过程中，可以形成良好的莫来石网络，体积膨胀约4％的特点制备而成。用本发明方法制备的催化蜂窝载体，可拦截柴油发动机的黑烟颗粒物，其功能涂覆催化剂后可达到更好的尾气净化功能，它比起其它材料制作的蜂窝载体具有成品率高、更高的抗热震性能、导热快、强度高、吸水率高、易于涂覆均匀、涂覆量高、将少涂覆次数、使用寿命长等，是目前理想的高标准排放的催化载体。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种以红柱石为主成份的发动机尾气催化蜂窝载体，是利用红柱石粉料为主料制备而成。本发明还涉及该催化蜂窝载体的制备方法。
背景技术
发动机尾气的催化蜂窝载体是发动机尾气净化的关键部件，蜂窝载体广泛用于各种类型的发动机尾气净化催化，近年来蜂窝载体发展很快，在材质上先后出现了堇青石蜂窝体、金属蜂窝体、碳化硅蜂窝体；这些制备蜂窝体的技术发展方向给予我们很好的技术启发。然而现有蜂窝体在材质采用及制备方法上还存在着很大的发展空间，经检索，并未发现有采用红柱石制备发动机尾气催化剂载体的技术披露。红柱石是目前已知的优质耐火材料之一，它除用作冶炼工业的高级耐火材料，技术陶瓷工业的原料以外，还可冶炼高强度轻质硅铝合金，制作金属纤维。而红柱石的化学性质及物理性质尤其适合制备发动机尾气催化载体。目前，用红柱石制备发动机尾气催化载体还是一个空白。
发明目的
本发明的目的是制备一种以红柱石为主成份的发动机尾气催化蜂窝载体，利用了红柱石具有更高的耐火性能，较强的抗冲击力强，极高的化学稳定性的特点，克服现有发动机尾气催化蜂窝载体制备成品率低、抗热性能低、导热慢、强度低、吸水率低、不易于涂覆均匀、涂覆量低、涂覆次数多、使用寿命短等等不足。
本发明的另一目的是提供了以红柱石为主成份的发动机尾气催化蜂窝载体的制备方法。
为实现上述目的，本发明采取了这样的技术方案：以红柱石为主成份的发动机尾气催化蜂窝载体，包括下述重量百分比的原料：
红柱石50-80％、高岭土10-30％、滑石5-20％、长石5-10％；
上述原料均指的是粉碎度为150-800目的细粉。
所述红柱石含有氧化铝35-65％、氧化硅35-43、氧化铁0.5-1％及小于3％的钾、钠和钙；
所述高岭土含有氧化铝15-45％、氧化硅45-55、氧化铁0.5-1％及小于3％的钾、钠和钙；
所述滑石粉含有镁25-35％，氧化硅50-65％、氧化铁0-0.5％、氧化铝0-15％、；
所述长石含有氧化铝35-65％、氧化硅15-30、氧化铁0-0.5％及小于3％的钾、钠和钙；
上述原料的制备方法是：
(1)取上述原料于混合器搅拌30-50分钟，达到粉体混合均匀；
(2)将混合均匀的粉料加入8-20％的水、5-15％的工业羧甲基纤维素(CMC)混合均匀，再加入3-10％的植物油用捏合机进行捏合得到泥料备用；
(3)将捏合好的泥料用炼泥机进行初炼1-3小时，初炼出来的泥料进行密封成腐25-100小时，使水分均化，成腐后的泥料再用真空炼泥机进行精炼抽真空至空气为0，成为合格泥料；
(4)将精炼抽真空后的合格泥料装入蜂窝陶瓷专用压机进行压坯，压机的压力为160-450吨压力，压出的坯体根据需要的规格进行切割；
(5)将切割好后的坯体装入微波炉进行微波干燥，干燥后根据所需规格再用切割机进行切割精选；
(6)将切割好、干燥好的坯体装入高温窑炉进行烧结，烧结温度是1350-1700摄氏度，烧结时间为20-60个小时，得到本发明。
采取上述措施的本发明，在制备过程中利用了红柱石在加热转化成莫来石的过程中，可以形成良好的莫来石网络，体积膨胀约4-8％的特点。这是一种不可逆的晶体转化过程，从而使得本发明具有更高的耐高温性能，可达1800℃以上，且耐骤冷骤热，机械强度大，抗热冲击力强，抗渣性强，荷重转化点高，并具有极高的化学稳定性(甚至不溶于氢氟酸)和极强的抗化学腐蚀性。用本发明方法制备的催化蜂窝载体，可拦截柴油发动机的黑烟颗粒物，其功能涂覆催化剂后可达到更好的尾气净化功能，它比起其它材料制作的蜂窝载体具有成品率高、更高的抗热震性能、导热快、强度高、吸水率高、易于涂覆均匀、涂覆量高、将少涂覆次数、使用寿命长等，是目前理想的高标准排放的催化载体，本发明产品吸水率在25-45％之间，比堇青石蜂窝载体的15-25％的吸水率高于近35-45个百分点，能较好的降低发动机废气排放，是一种较理想的发动机尾气排放催化载体。
具体实施方式
实施例1
原料配方：粉料总量800公斤：红柱石520公斤、高岭土120公斤、滑石120公斤、长石40公斤；
制备方法：
(1)按所需原料的配比进行合成，将粉料装进混合器搅拌30-50分钟，达到粉体均匀；
(2)将搅拌均匀的粉料加入8-20％的水、5-15％的工业羧甲基纤维素(CMC)和10-40公斤的桐油或亚麻油做为粘性材料用捏合机进行捏合；
(3)将捏合好的泥料用炼泥机进行初炼，初炼出来的泥料进行密封成腐120小时，成腐目的主要是水分均化，成腐后的泥料再用真空炼泥机进行精炼抽真空至空气为0得到合格泥料；
(4)将精炼抽真空后的泥料装入蜂窝陶瓷专用压机，压机的压力为320吨压力，压机所装的模具为175*175mm，目数为400目，泥料装入压机料筒后进行压坯，压出的坯体规格长度为155mm，；
(5)将切割好后的坯体装入微波炉进行微波干燥，干燥后根据所需规格再用切割机进行切割精选；
(6)将切割好、干燥好的坯体装入高温窑炉进行烧结，烧结温度为从初始温度至1500摄氏度，烧结时间从初始温度开始至1550摄氏度，总烧结时间为45个小时，保温4个小时，待自然冷却至150摄氏度得本发明。
实施例2
原料配方：粉料总量500公斤：红柱石325公斤、高岭土75公斤、滑石75公斤、长石25公斤；
制备方法：与实施例1相同。
实施例3
原料配方：粉料总量250公斤：红柱石162.5公斤、高岭土37.5公斤、滑石37.5公斤和长石12.5公斤；
制备方法：与实施例1相同。
Claims (2)
1.以红柱石为主成份的发动机尾气催化蜂窝载体，包括下述重量百分比的原料：
红柱石50-80％、高岭土10-30％、滑石5-20％、长石5-10％；
上述原料均指的是粉碎度为150-800目的细粉；
所述红柱石含有氧化铝35-65％、氧化硅35-43、氧化铁0.5-1％及小于3％的钾、钠和钙；
所述高岭土含有氧化铝15-45％、氧化硅45-55、氧化铁0.5-1％及小于3％的钾、钠和钙；
所述滑石粉含有镁25-35％，氧化硅50-65％、氧化铁0-0.5％、氧化铝0-15％、；
所述长石含有氧化铝35-65％、氧化硅15-30、氧化铁0-0.5％及小于3％的钾、钠和钙；
2.根据权利要求1所述的以红柱石为主成份的发动机尾气催化蜂窝载体的制备方法，其特征是所述的方法是：
(1)取上述原料于混合器搅拌30-50分钟，达到粉体混合均匀；
(2)将混合均匀的粉料加入8-20％的水、5-15％的工业羧甲基纤维素混合均匀，再加入3-10％的植物油用捏合机进行捏合得到泥料备用；
(3)将捏合好的泥料用炼泥机进行初炼1-3小时，初炼出来的泥料进行密封成腐25-100小时，使水分均化，成腐后的泥料再用真空炼泥机进行精炼抽真空至空气为0，成为合格泥料；
(4)将精炼抽真空后的合格泥料装入蜂窝陶瓷专用压机进行压坯，压机的压力为160-450吨压力，压出的坯体根据需要的规格进行切割；
(5)将切割好后的坯体装入微波炉进行微波干燥，干燥后根据所需规格再用切割机进行切割精选；
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20100915 Assignee: Beihai brilliant chemical Ceramics Co., Ltd. Assignor: Liu Guangwen Contract record no.: 2013450000062 Denomination of invention: Engine tail gas catalyzed honeycomb carrier taking andalusite as principal component and preparation method Granted publication date: 20111019 License type: Exclusive License Record date: 20130725 |
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| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
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Effective date of registration: 20170419 Address after: 542800 the Guangxi Zhuang Autonomous Region Ping'an West Road, Hezhou, No. 12 Patentee after: Guangxi brilliant Lang Jie environmental protection technology Co., Ltd. Address before: 536000 Tibet Road, Haicheng District, the Guangxi Zhuang Autonomous Region, No. 36, No. Patentee before: Liu Guangwen |
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Addressee: Guangxi brilliant Lang Jie environmental protection technology Co., Ltd. Document name: Notification to Pay the Fees |
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| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
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Granted publication date: 20111019 Termination date: 20210601 |