CN106391101A - 一种doc催化剂修复浆料及其制备方法 - Google Patents

一种doc催化剂修复浆料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种DOC催化剂修复浆料，其特征在于，包括基质、负载在基质上的活性组分、粘结剂和辅助助剂；所述基质主要由基质a、基质s和基质z组成；所述活性组分包括活性组分t或活性组分d其中一种或其组合；所述粘结剂为纳米级γ‑Al2O3；所述辅助助剂包括螯合剂、粘度剂和pH调节剂。本发明提供的DOC催化剂修复浆料，低成本；效率高，对HC和CO同时具有高的处理能力，对中毒、失效的柴油车尾气净化处理器有较强的修复能力，使其催化活性和净化效果恢复到原厂，甚至超过原厂的水平。

Description

一种DOC催化剂修复浆料及其制备方法
技术领域
本发明属于汽车尾气净化处理领域，特别涉及一种DOC催化剂修复浆料及其制备方法。
背景技术
世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告：“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。”尤其在中国，随着工业文明和城市发展，在为国人创造巨大财富的同时，也把数亿吨污染物排入大气之中，致使大部分地区均遭到不同程度的雾霾天气侵袭。有关专家的研究报导显示，大气中的污染物，近50％来源于汽车尾气污染。我国环保部首次发布的《中国机动车污染防治年报》称，2009年我国首次成为世界汽车产销第一大国，汽车尾气排放已成为我国大中城市空气污染的主要源头。汽车尾气污染对生态、城市环境都产生严重的污染，并且直接、持续地危害人体健康。
汽车尾气排放的绝大部分污染物都来自于柴油车，碳烟(PM)更是几乎全部来自于柴油车的排放；DOC的使用有效的去除了柴油车污染物中的CO、HC和一部分碳烟(PM)，降低了柴油车污染物排放。但是，由于国内很多地区的油品质量还不能达到国家标准，加上恶劣的用车环境和车主的不良驾驶习惯，导致催化剂的使用寿命大大降低，严重的使催化剂中毒、失效。
针对上述问题，本发明提供了一种DOC催化剂修复浆料及其制备方法，在中毒、失效的DOC催化剂载体上进行催化剂的重新负载，使尾气催化器恢复原有的催化活性和净化效果。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种DOC催化剂修复浆料及其制备方法。
本发明所采用的技术方案如下：
一种DOC催化剂修复浆料，包括基质、负载在基质上的活性组分、粘结剂和辅助助剂；
所述基质主要由基质a、基质s和基质z组成；
所述活性组分包括活性组分t或活性组分d其中一种或其组合；
所述粘结剂为纳米级γ-Al2O3；
所述辅助助剂包括螯合剂、粘度剂和pH调节剂。
上述的一种DOC催化剂修复浆料，其中，
所述基质a主要由质量百分含量≥99％的γ-Al2O3组成；
所述基质s主要由质量百分含量≥69％的γ-Al2O3和质量百分含量≥30％的SiO2组成；
所述基质z主要由质量百分含量为≥99％的β-沸石组成；
所述活性组分t为质量浓度为10％～15％的硝酸铂溶液；
所述活性组分d为质量浓度为10％～15％的硝酸钯溶液。
上述的一种DOC催化剂修复浆料，其中，所述基质s与所述基质a的质量比为1：0.5～2；所述活性组分与所述基质a的质量比为1：1～2；所述粘结剂与所述基质a的质量比为1：10～20；所述螯合剂与所述基质a的质量比为1：2～3。
上述的一种DOC催化剂修复浆料，其中，所述螯合剂为多元羧酸，优选地，所述多元羧酸为柠檬酸、酒石酸或琥珀酸中的一种或两种以上。
上述的一种DOC催化剂修复浆料，其中，所述粘度剂包括甲基纤维素、羟乙基纤维素、葡甘露聚糖或魔芋甘露聚糖。
上述的一种所述氧化催化剂修复浆料，其中，所述pH调节剂选用醋酸或硝酸；所述醋酸浓度为36～38％；所述硝酸浓度为65％～68％。
一种DOC催化剂修复浆料的制备方法，其中，包括如下步骤：
1)取基质a分散于水，制得基础浆料A，所述基础浆料A质量百分含量为25～35％；
2)取基质s分散于水，制得基础浆料S，所述基础浆料S质量百分含量为25～35％；
3)取基质z分散于水，制得基础浆料Z，所述基础浆料Z质量百分含量为25～35％；
4)用球磨机分别对所述基础浆料A和所述基础浆料S进行研磨，分别得基础浆料B和基础浆料D；所述基础浆料B的颗粒度目标是D50≤7μm，所述基础浆料B的颗粒度目标是D90≤18μm；
5)将基础浆料B和基础浆料D按质量比2：1比例混合，得混合基础浆料C；
6)将粘结剂加入到所述混合基础浆料C中，然后加入水，混合均匀，得混合溶液k；
7)将螯合剂、活性组分依次加入到混合溶液k中，并充分搅拌，用pH调节剂调节pH值，得混合溶液g；
8)将所述基础浆料Z加入到混合溶液g中，并充分搅拌；加水调节固含量，用粘度剂调节浆料粘度，即得所述氧化催化剂修复浆料。
上述的一种DOC催化剂修复浆料的制备方法，其中，步骤8)所述固含量为10％～25％。
与现有技术相比，本发明所提供的一种DOC催化剂修复浆料，达到了如下技术效果：提供了一种低成本的DOC催化剂修复浆料；本发明的一种DOC催化剂修复浆料属于单组份浆料，减少对柴油车尾气处理器的催化剂的修复程序，节省时间，提高效率；且本浆料对HC和CO同时具有高的处理能力，对中毒、失效的柴油车尾气处理器有较强的修复能力，使其催化活性和净化效果恢复到原厂，甚至超过原厂的水平；本发明的一种DOC催化剂修复浆料可以参与本厂维保项目。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明方法的过程和效果，实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本专利保护范围中。
实施例1主要由质量百分含量≥99％的γ-Al2O3、由质量百分含量≥69％的γ-Al2O3和质量百分含量≥30％的SiO2组成的基质s、质量百分含量为≥99％的β-沸石、质量浓度为10％的硝酸铂溶液、柠檬酸、葡甘露聚糖、66.5％硝酸组成。其中，柠檬酸可替换为酒石酸或琥珀酸，葡甘露聚糖可替换为甲基纤维素、羟乙基纤维素、或魔芋甘露聚糖，66.5％硝酸可替换为36～38％的醋酸。
实施例2主要由质量百分含量≥99％的γ-Al2O3、由质量百分含量≥69％的γ-Al2O3和质量百分含量≥30％的SiO2组成的基质s、质量百分含量为≥99％的β-沸石、质量浓度为10％的硝酸铂溶液、质量浓度为10％的硝酸钯溶液、柠檬酸、葡甘露聚糖、66.5％硝酸组成。
实施例3一种DOC催化剂修复浆料的制备方法
1、取600g质量百分含量≥99％的γ-Al2O3分散于水，制得质量百分含量为30％的基础浆料A；
2、取600g主要由质量百分含量≥69％的γ-Al2O3和质量百分含量≥30％的SiO2组成的基质s分散于水，制得质量百分含量为30％基础浆料S；
3、取600g质量百分含量为≥99％的β-沸石分散于水，制得质量百分含量为30％的基础浆料Z；
4、用球磨机分别对基础浆料A和基础浆料S进行研磨，分别得基础浆料B和基础浆料D；其中所述基础浆料B的颗粒度目标是D50≤7μm，所述基础浆料B的颗粒度目标是D90≤18μm；
5、将2000g基础浆料B和2000g基础浆料D混合均匀，得混合基础浆料C；其中，质量百分含量≥99％的γ-Al2O3与主要由质量百分含量≥69％的γ-Al2O3和质量百分含量≥30％的SiO2组成的基质s的质量比为1:1；
6、将40g纳米级γ-Al2O3加入到混合基础浆料C中，然后加入500g的去离子水，混合均匀，得混合溶液k；其中纳米级γ-Al2O3与质量百分含量≥99％的γ-Al2O3的质量比为1：15；
7、将240g柠檬酸、400g质量浓度为10％的硝酸铂溶液依次加入到混合溶液k中，并充分搅拌，直到柠檬酸完全溶解，用66.5％硝酸调节pH值到6～7之间，得混合溶液g；其中，柠檬酸与质量百分含量≥99％的γ-Al2O3的质量比为1:2.5；质量浓度为10％硝酸铂溶液与质量百分含量≥99％的γ-Al2O3的质量比为1：1.5；
8、将2000g基础浆料Z加入到混合溶液g中，并充分搅拌，加去离子水调节固含量至20％，用葡甘露聚糖调节浆料粘度至1700～2500cps，即得。其中，质量百分含量为≥99％的β-沸石与质量百分含量≥99％的γ-Al2O3的质量比为1：1。
实施例4一种DOC催化剂修复浆料的制备方法
1、取600g质量百分含量≥99％的γ-Al2O3分散于水，制得质量百分含量为30％的基础浆料A；
2、取600g主要由质量百分含量≥69％的γ-Al2O3和质量百分含量≥30％的SiO2组成的基质s分散于水，制得质量百分含量为30％基础浆料S；
3、取600g质量百分含量为≥99％的β-沸石分散于水，制得质量百分含量为30％的基础浆料Z；
4、用球磨机分别对基础浆料A和基础浆料S进行研磨，分别得基础浆料B和基础浆料D；其中所述基础浆料B的颗粒度目标是D50≤7μm，所述基础浆料B的颗粒度目标是D90≤18μm；
5、将2000g基础浆料B和2000g基础浆料D混合均匀，得混合基础浆料C；其中，质量百分含量≥99％的γ-Al2O3与主要由质量百分含量≥69％的γ-Al2O3和质量百分含量≥30％的SiO2组成的基质s的质量比为1:1；
6、将40g纳米级γ-Al2O3加入到混合基础浆料C中，然后加入500g的去离子水，混合均匀，得混合溶液k；其中纳米级γ-Al2O3与质量百分含量≥99％的γ-Al2O3的质量比为1：15；
7、将240g柠檬酸、200g质量浓度为10％的硝酸铂溶液、200g质量浓度为10％的硝酸钯溶液依次加入到混合溶液k中，并充分搅拌，直到柠檬酸完全溶解，用66.5％硝酸调节pH值到6～7之间，得混合溶液g；其中，柠檬酸与质量百分含量≥99％的γ-Al2O3的质量比为1：2.5；10％硝酸铂溶液与10％的硝酸钯溶液组合的活性组分与质量百分含量≥99％的γ-Al2O3的质量比为1：1.5；
8、将2000g基础浆料Z加入到混合溶液g中，并充分搅拌，加去离子水调节固含量至20％，用葡甘露聚糖调节浆料粘度至1700～2500cps，即得。其中，质量百分含量为≥99％的β-沸石与质量百分含量≥99％的γ-Al2O3的质量比为1：1。
实施例5一种DOC催化剂修复浆料的制备方法
1、取700g质量百分含量≥99％的γ-Al2O3分散于水，制得质量百分含量为30％的基础浆料A；
2、取350g主要由质量百分含量≥69％的γ-Al2O3和质量百分含量≥30％的SiO2组成的基质s分散于水，制得质量百分含量为30％基础浆料S；
3、取580g质量百分含量为≥99％的β-沸石分散于水，制得质量百分含量为30％的基础浆料Z；
4、用球磨机分别对基础浆料A和基础浆料S进行研磨，分别得基础浆料B和基础浆料D；其中所述基础浆料B的颗粒度目标是D50≤7μm，所述基础浆料B的颗粒度目标是D90≤18μm；
5、将2000g基础浆料B和1000g基础浆料D混合均匀，得混合基础浆料C；其中，质量百分含量≥99％的γ-Al2O3与主要由质量百分含量≥69％的γ-Al2O3和质量百分含量≥30％的SiO2组成的基质s的质量比为1:0.5；
6、将70g纳米级γ-Al2O3加入到混合基础浆料C中，然后加入500g的去离子水，混合均匀，得混合溶液k；其中纳米级γ-Al2O3与质量百分含量≥99％的γ-Al2O3的质量比为1：10；
7、将350g柠檬酸、700g质量浓度为10％的硝酸铂溶液依次加入到混合溶液k中，并充分搅拌，直到柠檬酸完全溶解，用66.5％硝酸调节pH值到6～7之间，得混合溶液g；其中，柠檬酸与质量百分含量≥99％的γ-Al2O3的质量比为1：2；10％硝酸铂溶液与质量百分含量≥99％的γ-Al2O3的质量比为1：1；
8、将1666g基础浆料Z加入到混合溶液g中，并充分搅拌，加去离子水调节固含量至25％，用葡甘露聚糖调节浆料粘度至1700～2500cps，即得。其中，质量百分含量为≥99％的β-沸石与质量百分含量≥99％的γ-Al2O3的质量比为1：1.2。
实施例6一种DOC催化剂修复浆料的制备方法
1、取500g质量百分含量≥99％的γ-Al2O3分散于水，制得质量百分含量为25％的基础浆料A；
2、取1000g主要由质量百分含量≥69％的γ-Al2O3和质量百分含量≥30％的SiO2组成的基质s分散于水，制得质量百分含量为25％基础浆料S；
3、取625g质量百分含量为≥99％的β-沸石分散于水，制得质量百分含量为25％的基础浆料Z；
4、用球磨机分别对基础浆料A和基础浆料S进行研磨，分别得基础浆料B和基础浆料D；其中所述基础浆料B的颗粒度目标是D50≤7μm，所述基础浆料B的颗粒度目标是D90≤18μm；
5、将2000g基础浆料B和4000g基础浆料D混合均匀，得混合基础浆料C；其中，质量百分含量≥99％的γ-Al2O3与主要由质量百分含量≥69％的γ-Al2O3和质量百分含量≥30％的SiO2组成的基质s的质量比为1:2；
6、将25g纳米级γ-Al2O3加入到混合基础浆料C中，然后加入500g的去离子水，混合均匀，得混合溶液k；其中纳米级γ-Al2O3与质量百分含量≥99％的γ-Al2O3的质量比为1：20；
7、将167g柠檬酸、250g质量浓度为10％的硝酸铂溶液依次加入到混合溶液k中，并充分搅拌，直到柠檬酸完全溶解，用66.5％硝酸调节pH值到6～7之间，得混合溶液g；其中，柠檬酸与质量百分含量≥99％的γ-Al2O3的质量比为1：3；10％硝酸铂溶液与质量百分含量≥99％的γ-Al2O3的质量比为1：2；
8、将2500g基础浆料Z加入到混合溶液g中，并充分搅拌，加去离子水调节固含量至10％，用葡甘露聚糖调节浆料粘度至1700～2500cps，即得。其中，质量百分含量为≥99％的β-沸石与质量百分含量≥99％的γ-Al2O3的质量比为1：0.8。
实施例7一种DOC催化剂修复浆料的制备方法
实施例7与实施例2基本相同，其中的不同之处在于步骤7中，螯合剂为酒石酸；
实施例8一种DOC催化剂修复浆料的制备方法
实施例8与实施例2基本相同，其中的不同之处在于步骤7中，螯合剂为琥珀酸；
实施例9一种DOC催化剂修复浆料的制备方法
实施例9与实施例2基本相同，其中的不同之处在于步骤8中，粘度剂为甲基纤维素；
实施例10一种DOC催化剂修复浆料的制备方法
实施例10与实施例2基本相同，其中的不同之处在于步骤8中，粘度剂为羟乙基纤维素；
实施例11一种DOC催化剂修复浆料的制备方法
实施例11与实施例2基本相同，其中的不同之处在于步骤8中，粘度剂为魔芋甘露聚糖；
实施例12
对比例1：对比例1为积碳清洗过后，未修复的催化剂；
表1实施例3-11与对比例1的转化率结果
由表1得出，经本发明修复后的催化剂的催化性能要明显优于未修复的催化剂；另外，增加活性组分的含量，或者增加基质a、基质s、基质z的比例，都可以提高修复后的催化剂的催化性能。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种DOC催化剂修复浆料，其特征在于，包括基质、负载在基质上的活性组分、粘结剂和辅助助剂；
所述基质主要由基质a、基质s和基质z组成；
所述活性组分包括活性组分t或活性组分d其中一种或其组合；
所述粘结剂为纳米级γ-Al2O3；
所述辅助助剂包括螯合剂、粘度剂和pH调节剂。
2.根据权利要求1所述的一种DOC催化剂修复浆料，其特征在于，
所述基质a主要由质量百分含量≥99％的γ-Al2O3组成；
所述基质s主要由质量百分含量≥69％的γ-Al2O3和质量百分含量≥30％的SiO2组成；
所述基质z主要由质量百分含量为≥99％的β-沸石组成；
所述活性组分t为质量浓度为10％～15％的硝酸铂溶液；
所述活性组分d为质量浓度为10％～15％的硝酸钯溶液。
3.根据权利要求1所述的一种DOC催化剂修复浆料，其特征在于，所述基质a与所述基质s的质量比为1：0.5～2；所述基质z与所述基质a的质量比为1:0.8-1.2；所述活性组分与所述基质a的质量比为1：1～2；所述粘结剂与所述基质a的质量比为1：10～20；所述螯合剂与所述基质a的质量比为1：2～3。
4.根据权利要求1所述的一种DOC催化剂修复浆料，其特征在于，所述螯合剂为多元羧酸，优选地，所述多元羧酸为柠檬酸、酒石酸或琥珀酸中的一种或两种以上。
5.根据权利要求1所述的一种DOC催化剂修复浆料，其特征在于，所述粘度剂包括甲基纤维素、羟乙基纤维素、葡甘露聚糖或魔芋甘露聚糖。
6.根据权利要求1所述的一种所述DOC催化剂修复浆料，其特征在于，所述pH调节剂选用醋酸或硝酸；所述醋酸浓度为36～38％；所述硝酸浓度为65％～68％。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的DOC催化剂修复浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)取基质a分散于水，制得基础浆料A，所述基础浆料A的质量百分含量为25～35％；
2)取基质s分散于水，制得基础浆料S，所述基础浆料S的质量百分含量为25～35％；
3)取基质z分散于水，制得基础浆料Z，所述基础浆料Z的质量百分含量为25～35％；
4)用球磨机分别对所述基础浆料A和所述基础浆料S进行研磨，分别得基础浆料B和基础浆料D；所述基础浆料B的颗粒度目标是D50≤7μm，所述基础浆料B的颗粒度目标是D90≤18μm；
5)将基础浆料B和基础浆料D按质量比1：0.5-2比例混合，得混合基础浆料C；
6)将粘结剂加入到所述混合基础浆料C中，然后加入水，混合均匀，得混合溶液k；
7)将螯合剂、活性组分依次加入到混合溶液k中，并充分搅拌，用pH调节剂调节pH值，得混合溶液g；
8)将所述基础浆料Z加入到混合溶液g中，并充分搅拌；加水调节固含量，用粘度剂调节浆料粘度，即得所述氧化催化剂修复浆料。
8.根据权利要求7所述的一种DOC催化剂修复浆料的制备方法，其特征在于，步骤8)所述固含量为10％～25％。
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