CN103638984A

CN103638984A - 一种内有圆台状通孔的金属催化剂载体及其加工方法

Info

Publication number: CN103638984A
Application number: CN201310624117.2A
Authority: CN
Inventors: 戎永波; 陈培华; 钱旺木; 聂昆
Original assignee: NINGBO KESEN EXHAUST GAS CLEANER MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: NINGBO KESEN EXHAUST GAS CLEANER MANUFACTURING Co Ltd
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2014-03-19

Abstract

本发明提供一种内有圆台状通孔的金属催化剂载体，包括载体主体和通孔，所述金属催化剂载体内有成排设置的通孔，所述通孔为圆台状，所述通孔一端为进气口，通孔一端为出气口,所述进气口直径小于出气口直径，所述进气口直径为4-8mm,所述出气口直径为8-12mm,所述横排每两个相邻通孔中心线之间的距离为16mm-22mm，所述上下相邻两排通孔中心线所在平面之间的距离为20mm-26mm。本发明为一种内有圆台状通孔的金属催化剂载体及其加工方法，采用3D打印技术对金属催化剂载体进行加工，因此其通孔为圆台状进气口直径小于出气口直径，这样废气在金属催化剂载体内的流速会大大减低，进而可提高大大提高反应效率。

Description

一种内有圆台状通孔的金属催化剂载体及其加工方法

技术领域

本发明涉及废气处理领域，特别涉及一种内有圆台状通孔的金属催化剂载体及其加工方法。

背景技术

金属催化剂载体主要用于放置金属催化剂，金属催化剂载体内有通孔，金属催化剂放置在金属催化剂载体通孔内，然后让废气通过载体通孔与载体上的金属催化剂发生反应来对废气进行处理，因此在反应过程中气体出去越慢反应越彻底，由于金属催化剂载体的通孔孔径非常的小，因此过去受加工工艺的限制，通孔只能是直孔，随着科技的不断进步3D打印技术已经越来越多的运用在部件的生产中，因此可将金属催化剂载体的进气口设计的比出气口大，这样可大大减缓气体在通孔内的速度以提高反应效率，此外由于3D打印技术是层层叠加生产，因此金属催化剂载体内可设计凸部来减缓气流运动，提高反应效率。

发明内容

针对以上问题，本发明为一种内有圆台状通孔的金属催化剂载体及其加工方法，采用3D打印技术对金属催化剂载体进行加工，因此其通孔为圆台状进气口直径小于出气口直径，这样废气在金属催化剂载体内的流速会大大减低，进而可提高大大提高反应效率，为达此目的，本发明提供一种内有圆台状通孔的金属催化剂载体，包括载体主体和通孔，所述金属催化剂载体内有成排设置的通孔，所述通孔为圆台状，所述通孔一端为进气口，通孔一端为出气口,所述进气口直径小于出气口直径，所述进气口直径为4-8mm,所述出气口直径为8-12mm,所述横排每两个相邻通孔中心线之间的距离为16mm-22mm，所述上下相邻两排通孔中心线所在平面之间的距离为20mm-26mm。

作为本发明的进一步改进，所述通孔内壁有凸部，所述通孔内壁凸部上有颗粒粘接剂，本发明可在通孔内设置凸部减缓风速并在凸部上涂抹颗粒粘接剂利用颗粒粘接剂去除废气中的颗粒以减少污染。

作为本发明的进一步改进，所述颗粒粘结剂配方为醋酸乙烯-乙烯共聚乳液：5-25%，聚乙烯醇：5-15%，防锈剂：0.5-2.5%，防腐剂：0.5-1.5%，消泡剂：0.5-1.5%，其余为水，本发明可使用以上配方的颗粒粘结剂，经测试以上配方的颗粒粘结剂粘结效果最好。

作为本发明的进一步改进，所述上下相邻两排通孔错位设置，上下相邻两排通孔虽然结构更为简单但是会没有错位设置废气通过效率高，由于本发明使用3D打印技术，因此不用过多考虑上下相邻两排通孔错位设置所带来的加工困难。

作为本发明的进一步改进，其具体制备工艺为：

a、在计算机中建立载体的3D模型，再由计算机按层分解，形成由上至下一系列带有序号的正平面图，生成每个正平面图的同时生成一个与之对应的反平面图，即每层得到正、反两个图形；

b、向3D打印机内注入热解氧化物粉末后准备进行打印；

c、由计算机生成的正、反两个图形经信号转换装置分别转换成载有正、反图形信息的光束；

d、3D打印机中的部分感光鼓进行充电获得电位，经所述载有正图形映像信息的光束扫描，形成正图形映像的静电潜像；

e、所述正图形映像的静电潜像经过磁刷，吸附一层热解氧化物粉末，加载电压使热解氧化物粉末落入模型工作台，在模型工作台中形成由热熔粉末铺成的正图形；

f、3D打印机中剩余的感光鼓进行充电获得电位，经所述载有反图形映像信息的光束扫描，形成反图形映像的静电潜像；

g、所述反图形映像的静电潜像经过磁刷，吸附一层热解氧化物粉末，加载电压使得热解氧化物粉末落入模型工作台，在模型工作台中形成由热熔粉末铺成的反图形；

h、每层图形打印完成之后，重复步骤d-g，继续打印上一层，直至整个3D立体图打印完成；

i、对模型工作台进行加热，直至模型工作台内的热解氧化物粉末凝固成一个整体；

j、将凝固成一体的待加工载体取出用打磨机进行打磨处理，去除颗粒状突起；

k、在所得载体外层均匀喷涂一层粘结剂；

l、将载体放入55-60℃的容器中烘干，保温1h；

m、将烘干的载体取出空冷。

作为本发明的进一步改进，所述热解氧化物粉末的成分以及各成分的质量百分比为：热解氧化物粉末：90-94%，粘结剂：4-6%，加工助剂：2-4%；所述热解氧化物粉末为氧化硅粉末、氧化铝粉末、氧化钛粉末以及氧化锆粉末中的一种或几种的混合物；所述粘结剂的成分以及各成分的质量百分比为：醋酸乙烯-乙烯共聚乳液：5-25%，聚乙烯醇：5-15%，防锈剂：0.5-2.5%，防腐剂：0.5-1.5%，消泡剂：0.5-1.5%，其余为水；所述加工助剂由向进行过热处理的含氟弹性体添加碱金属硝酸盐得到；所述防锈剂为亚硝酸钠或硼砂；所述防腐剂为水杨酸、苯甲酸钠或者山梨酸钾；所述消泡剂为辛醇或磷酸三丁酯；所述碱金属硝酸盐为硝酸钾。

热解氧化物粉末由热解氧化物粉末、粘结剂以及加工助剂组成，由于粘结剂和加工助剂的作用，使得热解氧化物粉末能在高温下相互粘黏成预先设计的形状。

上述粘结剂的成分中含有0.5-2.5%的防锈剂，用以解决用铁器容器存放粘结剂时产生锈蚀以及使用过程中对紧固件的锈蚀问题；防腐剂用于延长粘结剂的保存以及使用寿命；消泡剂用于抑制泡沫以及降低使用黏度；防锈剂为亚硝酸钠或硼砂；所述防腐剂为水杨酸、苯甲酸钠或者山梨酸钾；所述消泡剂为辛醇或磷酸三丁酯。

加工助剂由向进行过热处理的含氟弹性体添加碱金属硝酸盐得到。含氟弹性体只要是具有与碳原子结合的氟原子且具有橡胶弹性的非晶质的含氟聚合物，没有特别限定，可以是公知的含氟弹性体。碱金属硝酸盐为硝酸钾。除碱金属硝酸盐之外还可以选择其他金属无机盐，优选碱金属硝酸盐或者碱土金属硝酸盐，其中更优选碱金属硝酸盐。

本发明为一种内有圆台状通孔的金属催化剂载体及其加工方法，采用3D打印技术对金属催化剂载体进行加工，因此其通孔为圆台状进气口直径小于出气口直径，这样废气在金属催化剂载体内的流速会大大减低，并且可在通孔内设置凸部减缓风速并在凸部上涂抹颗粒粘接剂利用颗粒粘接剂去除废气中的颗粒以减少污染，此外由于本发明是使用3D打印技术进行加工因此上下相邻两排通孔可错位设置，而不会提高生产难度，因此本发明金属催化剂载体除尘效率极高，具有较好市场前景。

附图说明

图1是本发明一种示意图；

图2是本发明另一种示意图；

图中的构件为：

1、载体主体； 2、进气口； 3、出气口。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对发明做详细的说明：

本发明为一种内有圆台状通孔的金属催化剂载体及其加工方法，采用3D打印技术对金属催化剂载体进行加工，因此其通孔为圆台状进气口直径小于出气口直径，这样废气在金属催化剂载体内的流速会大大减低，进而可提高大大提高反应效率。

作为本发明一种实施例，本发明提供示意图如图1和图2所示的一种内有圆台状通孔的金属催化剂载体，包括载体主体1和通孔，所述金属催化剂载体内有成排设置的通孔，所述通孔为圆台状，所述通孔一端为进气口2，通孔一端为出气口3,所述进气口2直径小于出气口3直径，所述进气口2直径为4-8mm,所述出气口3直径为8-12mm,所述横排每两个相邻通孔中心线之间的距离为16mm-22mm，所述上下相邻两排通孔中心线所在平面之间的距离为20mm-26mm。

其具体制备工艺为：

b、向3D打印机内注入热解氧化物粉末后准备进行打印；热解氧化物粉末的成分以及各成分的质量百分比为：热解氧化物粉末：94%，粘结剂：4%，加工助剂：2%；热解氧化物粉末为氧化硅粉末；粘结剂的成分以及各成分的质量百分比为：醋酸乙烯-乙烯共聚乳液：25%，聚乙烯醇：5%，防锈剂：0.5%，防腐剂：0.5%，消泡剂：0.5%，其余为水；加工助剂由向进行过热处理的含氟弹性体添加硝酸钾得到；其中防锈剂为亚硝酸钠；所述防腐剂为水杨酸；所述消泡剂为辛醇；

k、在所得载体外层均匀喷涂一层粘结剂；

l、将载体放入55℃的容器中烘干，保温1h；

m、将烘干的载体取出空冷。

作为本发明另一种实施例，本发明提供一种内有圆台状通孔的金属催化剂载体，包括载体主体1和通孔，所述金属催化剂载体内有成排设置的通孔，所述通孔为圆台状，所述通孔一端为进气口2，通孔一端为出气口3,所述进气口2直径小于出气口3直径，所述进气口2直径为4-8mm,所述出气口3直径为8-12mm,所述横排每两个相邻通孔中心线之间的距离为16mm-22mm，所述上下相邻两排通孔中心线所在平面之间的距离为20mm-26mm，所述上下相邻两排通孔错位设置，上下相邻两排通孔虽然结构更为简单但是会没有错位设置废气通过效率高，由于本发明使用3D打印技术，因此不用过多考虑上下相邻两排通孔错位设置所带来的加工困难，所述通孔内壁有凸部，所述通孔内壁凸部上有颗粒粘接剂，本发明可在通孔内设置凸部减缓风速并在凸部上涂抹颗粒粘接剂利用颗粒粘接剂去除废气中的颗粒以减少污染，所述颗粒粘结剂配方为醋酸乙烯-乙烯共聚乳液：5-25%，聚乙烯醇：5-15%，防锈剂：0.5-2.5%，防腐剂：0.5-1.5%，消泡剂：0.5-1.5%，其余为水，本发明可使用以上配方的颗粒粘结剂，经测试以上配方的颗粒粘结剂粘结效果最好。

其具体制备工艺为：

b、向3D打印机内注入热解氧化物粉末后准备进行打印；热解氧化物粉末的成分以及各成分的质量百分比为：热解氧化物粉末：90%，粘结剂：6%，加工助剂：4%；热解氧化物粉末为氧化硅粉末、氧化铝粉末、氧化钛粉末以及氧化锆粉末的混合物；粘结剂的成分以及各成分的质量百分比为：醋酸乙烯-乙烯共聚乳液：5%，聚乙烯醇：15%，防锈剂：2.5%，防腐剂：1.5%，消泡剂：1.5%，其余为水；加工助剂由向进行过热处理的含氟弹性体添加硝酸钾得到；其中防锈剂为硼砂；所述防腐剂为苯甲酸钠；所述消泡剂为磷酸三丁酯；

k、在所得载体外层均匀喷涂一层粘结剂；

l、将载体放入60℃的容器中烘干，保温1h；

m、将烘干的载体取出空冷。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims

1.一种内有圆台状通孔的金属催化剂载体，包括载体主体（1）和通孔，其特征在于：所述金属催化剂载体内有成排设置的通孔，所述通孔为圆台状，所述通孔一端为进气口（2），通孔一端为出气口（3）,所述进气口（2）直径小于出气口（3）直径，所述进气口（2）直径为4-8mm,所述出气口（3）直径为8-12mm,所述横排每两个相邻通孔中心线之间的距离为16mm-22mm，所述上下相邻两排通孔中心线所在平面之间的距离为20mm-26mm。

2.根据权利要求1述的一种内有圆台状通孔的金属催化剂载体，其特征在于：所述通孔内壁有凸部。

3.根据权利要求2述的一种内有圆台状通孔的金属催化剂载体，其特征在于：所述通孔内壁凸部上有颗粒粘接剂。

4.根据权利要求3述的一种内有圆台状通孔的金属催化剂载体，其特征在于：所述颗粒粘结剂配方为醋酸乙烯-乙烯共聚乳液：5-25%，聚乙烯醇：5-15%，防锈剂：0.5-2.5%，防腐剂：0.5-1.5%，消泡剂：0.5-1.5%，其余为水。

5.根据权利要求1所述的一种内有圆台状通孔的金属催化剂载体，其特征在于：所述上下相邻两排通孔错位设置。

6.根据权利要求1所述的一种内有圆台状通孔的金属催化剂载体的加工方法，其特征在于：其具体制备工艺为：

b、向3D打印机内注入热解氧化物粉末后准备进行打印；

k、在所得载体外层均匀喷涂一层粘结剂；

l、将载体放入55-60℃的容器中烘干，保温1h；

m、将烘干的载体取出空冷。

7.根据权利要求6所述的一种内有圆台形通孔的金属催化剂载体的加工方法，其特征在于：所述热解氧化物粉末的成分以及各成分的质量百分比为：热解氧化物粉末：90-94%，粘结剂：4-6%，加工助剂：2-4%。

8.根据权利要求7所述的一种内有圆台形通孔的金属催化剂载体的加工方法，其特征在于：

所述热解氧化物粉末为氧化硅粉末、氧化铝粉末、氧化钛粉末以及氧化锆粉末中的一种或几种的混合物；所述粘结剂的成分以及各成分的质量百分比为：醋酸乙烯-乙烯共聚乳液：5-25%，聚乙烯醇：5-15%，防锈剂：0.5-2.5%，防腐剂：0.5-1.5%，消泡剂：0.5-1.5%，其余为水；所述加工助剂由向进行过热处理的含氟弹性体添加碱金属硝酸盐得到。

9.根据权利要求8所述的一种内有圆台形通孔的金属催化剂的加工方法，其特征在于：所述防锈剂为亚硝酸钠或硼砂；所述防腐剂为水杨酸、苯甲酸钠或者山梨酸钾；所述消泡剂为辛醇或磷酸三丁酯；所述碱金属硝酸盐为硝酸钾。