CN113996286A - 一种高机械强度薄壁耐硫的船舶脱硝催化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高机械强度薄壁耐硫的船舶脱硝催化剂及其制备方法,所述脱硝催化剂以TiO2作为载体,V2O5为活性成分,辅助活性组分包括锑、钨、锰、铈中的一种或两种以上;基于催化剂的应用场景,利用催化剂配方智能筛选平台,采用机器学习和人工智能算法对催化剂配方进行筛选;根据筛选结果确定原材料配比和用量,对原材料进行搅拌混炼;对湿料进行充分过滤,将过滤处理后的滤料进行陈化处理;将陈化的原料挤出成型;将成型的催化剂样品进行干燥:一次干燥和二次干燥;干燥完成后进行网带窑煅烧;煅烧后进行定长切割固化,最后检验合格后组装成模块包装。
Description
技术领域
本发明涉及一种高机械强度薄壁耐硫的船舶脱硝催化剂及其制备方法。
背景技术
选择性催化还原技术(SCR)是常用的NOx脱除技术,已广泛应用于电厂、钢铁厂等固定源以及汽油车、柴油车等移动源脱硝,取得了巨大的环境效益。然而,船舶燃料油含硫量高、运行工况复杂,尾气温度及流量多变,如何实现船舶尾气的高效净化,达到更严格排放限值要求是亟待解决的难题。
现阶段,催化剂配方筛选主要依赖试错实验手段,需要消耗大量的实验成本和研发时间。如果能够将大数据分析应用到SCR催化剂的组分筛选和配方设计上,极大地缩短催化剂的研发周期,降低研发成本。
商用催化剂的制备过程中添加剂属于保密技术,国内外相关文献较少,因此要实现催化剂制备的国产化,需要对成型催化剂的制备过程关键步骤和关键参数进行细化。
发明内容
本发明为适应船舶低速柴油机低排温条件下的低温抗硫需求,提供了一种高机械强度、薄壁、耐硫的船舶脱硝催化剂。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是:
一种高机械强度薄壁耐硫的船舶脱硝催化剂,所述脱硝催化剂以TiO2作为载体,V2O5为活性成分,辅助活性组分包括锑、钨、锰、铈中的一种或两种以上。
优选的,所述辅助活性组分为锑,所述脱硝催化剂为V2.7Sb2Ti。(低温催化剂的硫中毒主要为硫酸氢铵的沉积覆盖活性位点所致,而V2.7Sb2Ti催化剂由于其对SO2氧化能力低,且硫酸氢铵和一氧化氮的反应活性高,导致硫酸氢铵沉积量大为减少,辅助活性锑的添加可将脱硝活性起始温度下降,提高低温下催化剂活性。)
一种高机械强度薄壁耐硫的船舶脱硝催化剂的制备方法,包括以下步骤:
基于催化剂的应用场景,利用催化剂配方智能筛选平台,采用机器学习和人工智能算法对催化剂配方进行筛选;
根据筛选结果确定原材料配比和用量,对原材料进行搅拌混炼;
对湿料进行充分高压过滤,将过滤处理后的滤料进行陈化处理;
将陈化的原料挤出成型;
将成型的催化剂样品进行干燥:一次干燥和二次干燥;
干燥完成后进行网带窑煅烧;
煅烧后进行定长切割固化,最后检验合格后组装成模块包装。
进一步的,所述混炼工序主要包括以下步骤:
S11:在混炼机中加入一定量的TiO2-Sb2O3粉与TiO2-Sb2O3-SiO2粉;然后,加入硬脂酸、去离子水、15%的氨水、50%的乳酸,将以上物质进行混合、第一次混炼;
S12:第一次混炼结束后,加入一定量的TiO2-Sb2O3粉与去离子水,进行第二次混炼;
S13:第二次混炼结束后,加入剩余的TiO2-Sb2O3粉与15%的氨水,继续第三次混炼浓缩,在获得合适的湿度范围后,停止第三次混炼。(为加速干燥,利用NH3洗涤塔的排风机排出混炼原料中挥发出来的NH3;)
S14:第三次混炼结束后,加入玻璃纤维、木浆、去离子水与偏钒酸铵,继续第四次混炼。改变转轴相反方向转动,加入羧甲基纤维素与聚氧化乙烯各一半,进行混炼,同时运行混炼机冷却风机即第五次混炼;
S15:第五次混炼结束后,加入剩余的另一半羧甲基纤维素与聚氧化乙烯,继续进行混炼,同时运行混炼机冷却风机,即第六次混炼;
S16:最后,通过加入15%氨水与去离子水调节混炼原料的可塑性。将混炼后的原料装入集装袋并密封,然后放置24h进行陈腐老化。
进一步的,所述过滤主要包括以下步骤:
S21:混成料从集装袋转移至过滤斗中过滤,滤斗末端装有滤网。过滤后的滤成料连续加入预挤出机中进行预成型加工。
S22:预成型的材料在传输机上被钢琴线切成短圆柱条。
S23:所述切好的预挤出料储存于平板上,并用乙烯基盖布密封后进行老化陈腐12h,老化后的预挤出料进行挤压成型。
进一步的,对老化陈腐12h及以上的预挤出料挤出成型包括以下步骤:
S31:移去预成型料表面的乙烯基盖布密封、并将预成型料置于挤出机专用进料传输机I上,然后通过挤出机专用传输机II与挤出机专用传输机III送入挤出机。挤出机末端装有催化剂模具;
S32:预成型料通过催化剂模具孔后挤出为整块材料,挤出的整块材料滑至挤出料输送机,在催化剂与传输机之间垫有海绵垫,挤出成形品在传输机上被钢琴线切成多段一定长度的切成品;然后,用刷子在切割面涂抹树脂,每块被树脂涂抹后的切成品装入塞有纸与海绵垫的纸盒,进入老化阶段。
S33:启动挤出机时,需要利用真空泵排空真空室内的空气,同时需要在低端螺旋与其外围圆筒加入冷却剂。(真空室的真空压力、以及挤出材料的温度必须分别保持在一定的数值范围内。树脂涂料的目的是防止切割面出现裂缝。涂料溶液由树脂与丙酮按照一定的比例混合而成。)
S34:在涂抹树脂涂料时,使用排气风机排出空气中的有毒有机挥发气体。(挤出机末端安装的模具必须定期更新,因为模具的孔逐步被滤成料中残留的杂质堵塞。根据每个新模具中通过的挤出成形品数量,可以了解可塑材料的流动性。堵塞后的模具应置于清洗箱中使用清洗箱高压泵打出的水流进行清洗。挤出机也应定期利用水流喷射清洗。)
进一步的,所述干燥过程主要包括以下步骤:
S41:老化后的挤出成形品在干燥I段干燥室内进行均匀、逐渐的干燥。装有挤出成形品的纸箱被分别置于干燥I段干燥专用搁架。在老化过程中,对挤出成形品称重,并测量外部尺寸与长度,以确定收缩程度。所述专用搁架在干燥I段干燥室中静置24小时以上。
所述干燥I段干燥室的空气由干燥I段干燥热风风机循环提供,热风由干燥I段干燥空气加热器加热。干燥I段干燥室的温度由干燥I段空气加热器出口的控制器控制调节。
(进一步优选,所述干燥I段干燥室的空气由干燥I段干燥热风风机循环提供,热风由干燥I段干燥空气加热器加热。干燥I段干燥室的温度由干燥I段空气加热器出口的控制器控制调节。
进一步优选,干燥I段干燥空气加热器热源优选为蒸汽,干燥I段干燥室的湿度由控制器控制调节。如果干燥I段干燥室内湿度偏低,则喷入蒸汽;如果干燥I段干燥室内湿度偏高,则排出高湿度循环空气,并喷入低湿度空气。
进一步优选,所述干燥I段循环空气的2条循环喷射管安装于干燥I段干燥室的下部,干燥I段循环空气通过循环空气管的喷嘴喷入干燥室,在喷嘴出口处需要安装铁皮或其他装置,以避免热空气直接喷向挤出品纸盒。
进一步优选,置有挤出品纸盒的干燥I段干燥专用搁架被放入干燥I段干燥室内,干燥I段的时间为10天。在干燥I段干燥室内升温的过程中,对催化剂称重,并测量外部尺寸与长度,以确定收缩程度。)
S42:干燥I段结束后,从纸箱中取出挤出成形品,并放入干燥II段专用搁架,然后放入干燥II段干燥箱内。
进一步优选,在干燥初期,干燥温度相对较低,并在切割面与切割面周围的催化剂壁上刷树脂涂料,以防止不均匀干燥。采用纸盒包装减少空气流的冲击,并提高挤出成形品周围的湿度。挤出成形品扩散出的湿气在纸箱内部形成饱和状态,并由于纸箱内外湿度的差异,逐步扩散至纸箱外。
进一步的,所述煅烧包括以下步骤:
S51:将干燥II段催化剂成品置于隧道窑的网带输送机上,放置方向与输送机前进方向平行;
S52:从隧道窑出来的焙烧后催化剂块垒放在平板上自然冷却。(由于焙烧后催化剂缺乏韧性,比干燥后催化剂易碎,因此必须小心搬运。)为防止添加剂的燃烧分解对催化剂孔结构的影响,并防止催化剂煅烧温度上升过快导致催化剂开裂,本发明采用程序升温煅烧,温度缓慢上升并在200℃先煅烧5h,以使有机物充分分解,然后逐渐升至最终温度煅烧5h。
进一步的,所述催化剂固化包括及时配置适量的固化液,质检检验合格后,方可投入生产使用。(不定时测量、调整固化池液面位置,确保催化剂固化尺寸在20-30mm规范内。催化剂放入固化池前,需尽可能除尽催化剂中的残存灰尘。催化剂固化浸泡时间为10秒钟以上,严禁浸泡时间不达标。报废品严禁流入下道工序,不良品严格受控;固化池及时清污处理,管路畅通。)
进一步优选,所述隧道窑的上壁安装有多个排风管。通过隧道窑的排风扇将催化剂块中挥发出的水分、氨、硫的氧化物、硫铵排到大气中。由于每个排风管的烟气流速严重影响催化剂的活性,因此必须对每个排风管的烟气流速严格调节。
进一步优选,所述隧道窑内,上壁装有多个不锈钢壁板,底部设有多个砖隔离板,从而将网带输送机上的催化剂块分成若干个区域,使新鲜空气通过催化剂块的孔内。
作为优选,模块组装工序操作规程上、下框、面板孔距等主要尺寸先测量、记录,再组装,发现规格不符、生锈严重或有明显缺陷的配件,禁止组装操作。
作为优选,所述模块焊接工序操作规程主要是对吊装用行车、工装、焊接工作台必须定期检查,确认行车操作按钮正常、前后左右、刹车上下运行正常、缆绳正常、吊装工装正常后方可作业,否则禁止焊接作业。
作为优选,所述模块包装操作规程主要是根据项目的模块尺寸,协同组装人员封烫模块包装薄膜袋;清除模块铁板、角铁上的污渍、锈渍后,须均匀涂上保护油脂。模块包装后要求标识清晰、包裹端正、外观精致。
混炼设备包括混炼机,混炼机冷却风机,NH3洗涤塔及其排放机,除盐水系统、氨水箱、乙醇胺计量箱、偏钒酸铵溶解箱、乳酸计量箱及其对应的输送泵、阀门管道等原料制备系统。(混炼捏合是成型催化剂中很重要的步骤,一方面要保证活性组分能够均匀的负载在载体上,另一方面也要保证催化剂有适当的塑性、强度以及含水量以易于催化剂的成型,因此添加剂对催化剂的成型有很大的影响。)
过滤设备包括过滤斗、预挤出机、滤网、传输机、钢琴线、乙烯塑料膜。(在过滤阶段,去除混成料中的杂质,陈腐后的物料需进行过滤去除物料中的杂质,以防止在成型时堵塞模具影响催化剂成型;滤斗末端安装的滤网必须定期更新,因为滤网网孔逐渐被混成料中所含的杂质堵塞;通过确定每个新滤网过滤的预挤出料数量,可以获得混成料的流动性信息。)
挤压成型设备包括挤出机、催化剂模具、挤出料专用输送机、真空泵、排风机、带有海绵垫的塑料膜等。
催化剂模具采用高密度多孔薄壁模具,催化剂孔优选为35~40孔,催化剂壁厚优选为0.6mm±0.05mm,节距3.5~5.0mm。
干燥设备包括干燥室、干燥箱、干燥热风风机、干燥专用搁架、循环空气管喷嘴、空气加热器、热风风机、湿度控制器等。
焙烧过程设备主要包括隧道窑、隧道窑的排风扇、布袋除尘器、不锈钢尺、停表、玻璃棉垫、波纹式纸板。
本发明的有益效果:
(1)创新性地提出了高机械强度薄壁耐硫的船舶脱硝催化剂及其制备工艺,可针对性解决船舶低速柴油机低排温条件的低温抗硫问题,适用最大SO2含量达400ppm,催化剂反应温度窗口达到220℃~560℃,成型催化剂横向抗压强度达到1.65MPa,纵向抗压强度达到4.7MPa。
(2)现阶段,催化剂配方筛选主要依赖试错实验手段,需要消耗大量的实验成本和研发时间。本发明基于催化剂的应用场景,利用所述的催化剂配方智能筛选平台,采用机器学习和人工智能算法对催化剂的配方进行筛选,极大地缩短催化剂的研发周期,降低研发成本。
附图说明
图1是本发明的催化剂的制备方法流程图。
图2是混炼过程工艺流程图。
图3为蜂窝状催化剂孔结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,基于催化剂的应用场景,利用所述的催化剂配方智能筛选平台,采用机器学习和人工智能算法对催化剂的配方进行筛选,根据筛选结果确定原材料配比和用量,利用所述原料智能混炼设备对原材料进行高速搅拌混合,进而利用高压过滤挤出机,对湿料进行充分过滤;将过滤处理后的滤料进行陈化处理;将陈化的原料投入新型成型网孔挤出机进行产品的挤出成型;将成型的催化剂样品进行一次干燥和二次干燥;干燥完成后进行网带窑煅烧,煅烧后进行定长切割硬化,最后检验合格后组装成模块包装。
如图2所示,所述混炼过程主要包括以下步骤:
S11:开启洗涤塔的排风机,确认离洗涤塔最近的排气阀半开、离混炼机最近的排气阀关闭开启洗涤塔的排风机,将通向混炼机的排气阀开启10%;向混炼机加入TiO2-Sb2O3粉292.7kg,TiO2-Sb2O3-SiO2粉100.5kg;通过转子的低速转动(350rpm)运行混炼机;向混炼机加入硬脂酸1.30kg,向混炼机加入50%LA 6.5kg,向混炼机加入去离子水230L,向混炼机加入15%氨水45L;关闭通向洗涤塔的排气阀;高速运转(750rpm)混炼机7分钟,第一次混炼。
S12:停止混炼机,将通向的排气阀打开10%,向混炼机加入TiO2-Sb2O3粉原材料105.0kg;通过转子低速旋转运行混炼机。向混炼机加入去离子水18L;关闭通向洗涤塔的排气阀;通过转子高速旋转运行混炼机20,分钟第二次混炼。
S13:停止混炼机,将通向洗涤塔的排气阀打开10%,向混炼机加入TiO2-Sb2O3粉原材料135.0kg;通过转子低速转动运行混炼机,向混炼机加入15%氨水8L;关闭通向洗涤塔的排气阀,通过转子的高速运转运行混炼机;当混炼材料的温度超过95℃,完全打开离混炼机近的排气阀(通向洗涤塔),并调整离洗涤塔近的排气阀,使排出气体不会从顶盖泄漏。然后继续混炼35min(第三次混炼(浓缩))。第三次混炼结束后,确保混炼成分的湿度达到了要求值(25.5%~27.5%)。
S14:在确认混炼成分的湿度后,通过转子的低速旋转运行混炼机。向混炼机加入木浆3.25kg,向混炼机加入玻璃纤维36.1kg,向混炼机加入钒酸铵溶液50L,向混炼机加入去离子水50L;通过转子的高速旋转运行混炼机,运行时间10min。第四次混炼;
S15:第四次混炼后,用低速、反向的转子旋转运行。向混炼机加入羧甲基纤维素2.14kg,向混炼机加入聚氧化乙烯2.44kg,运行洗涤塔排风机,并调节靠近洗涤塔的排气阀,使排放气体不会通过顶盖泄漏;然后通过高速、反向的转子旋转运行混炼机,运行时间5分钟,即第5次混炼。
S16:第五次混炼结束后,停止洗涤塔排风机。通过低速、反向的转子转动运行混炼机。向混炼机加入羧甲基纤维素2.14kg。向混炼机加入聚氧化乙烯2.44kg。向混炼机加入15%氨水5L。在加入羧甲基纤维素,聚氧化乙烯与15%氨水后,启动洗涤塔排风机。通过高速、反向的转子转动运行混炼机,运行时间25分钟,即第6次混炼。
S17:第6次混炼结束后,停止洗涤塔排风机。根据标准值(湿度:29%~31%;塑性:4~5.6,pH>7.7)调整塑性、湿度与pH。取出混炼机的混成料,并装入集装袋中并密封,然后放置24h进行陈腐老化。
所述过滤过程主要包括以下步骤:
S21:在预挤出机末端安装金属丝网,启动预挤出机,向过滤斗中加入混成料;将过滤斗中出来的混成料加至预挤出机;
S22:利用钢琴线切割预挤出材料,切割长度约25cm,然后将切割后的预挤出料置于平板上;
S23:利用乙烯塑料膜包裹预挤出料;将包有乙烯塑料膜的预挤出料放置12小时以上进行陈腐。老化后的预挤出料加入挤出机。
所述挤出成型过程主要包括以下步骤:
S31:启动挤出机,将预挤出料(混成料)加入挤出机,将预挤出料放到挤出机;依次启动挤出机,在预挤出料开始进入挤出机进料仓后,启动挤出机的上段螺旋;在预挤出料到达挤出机的真空室后,启动挤出机的下段螺旋;
S32:启动清洗箱高压泵,当压力显示-93.3kPa到-98.8kPa之间,挤出约90cm长度,检查挤出料,确认真空是否有效,如果真空无效,则停止挤出机。将挤出的混成料返回挤出机进料仓;
S33:在挤出机末端安装模具,启动挤出机,在挤出机与挤出品之间放置带有海绵垫的塑料膜,利用钢琴线切割挤出品,刻度尺距离模具约250cm;
S34:使用编号刻章在挤出品朝上的中部刻上产品编号;将铁架放置在树脂刷漆台;将纸箱放置于铁架,并在纸箱上放置2片纸;将挤出品置于纸箱上;在挤出品两端刷树脂漆;将挤出品与铁架台一起置于搁架上;在用纸箱包装前,测量挤出品样品的外部尺寸、长度与重量。
所述干燥过程主要包括以下步骤:
S41:调节干燥I段干燥室的温度与湿度;开启洗涤塔的排风机;开启干燥I段热风风机;通过干燥I热风风机的挡板门调节进入干燥I段干燥室(的空气流;调整干燥I段空气加热器出口的控制器,使干燥I段干燥室的温度符合要求值。
S42:设定干燥I段干燥室的湿度控制器,使其满足要求值;按照规定干燥约10天。在每次改变干燥室温度与湿度时,测量催化剂样品的外部尺寸、长度、曲度与重量减少率;
S43:干燥后,从干燥I干燥室推出干燥I专用搁架,取掉催化剂的包装纸盒。
所述焙烧过程主要包括以下步骤:
S51:设定温度控制器,打开电源,开始升温;在约24h后启动隧道窑输送机;
S52:启动隧道窑的排风扇;在窑炉内部各点的温度达到要求值后,向隧道窑送入催化剂仿制品;在使用催化剂仿制品运行12小时后,调节各排风挡板门,使排风压力符合规定的静压值;使用催化剂仿制品继续运行12个小时,在这一时间段内通过调节窑炉排风系统的挡板门开度,调节窑炉温度;
S53:向隧道窑送入干燥后的催化剂。
S54:将焙烧后的催化剂置于平板上。在焙烧后的催化剂之间插入波纹纸箱板,以防止在搬运过程中催化剂之间由于相互接触造成破损。搁架层数不超过6层。
催化剂固化工序操作主要包括及时配置适量的固化液,质检检验合格后,方可投入生产使用。不定时测量、调整固化池液面位置,确保催化剂固化尺寸在20-30mm规范内。催化剂放入固化池前,需尽可能除尽催化剂中的残存灰尘。催化剂固化浸泡时间为10秒钟以上,严禁浸泡时间不达标。报废品严禁流入下道工序,不良品严格受控;固化池及时清污处理,管路畅通。
模块组装工序操作规程上、下框、面板孔距等主要尺寸先测量、记录,再组装,发现规格不符、生锈严重或有明显缺陷的配件,禁止组装操作。
所述模块焊接工序操作规程主要是对吊装用行车、工装、焊接工作台必须定期检查,确认行车操作按钮正常、前后左右、刹车上下运行正常、缆绳正常、吊装工装正常后方可作业,否则禁止焊接作业。
所述模块包装操作规程主要是根据项目的模块尺寸,协同组装人员封烫模块包装薄膜袋;清除模块铁板、角铁上的污渍、锈渍后,须均匀涂上保护油脂。模块包装后要求标识清晰、包裹端正、外观精致。
进一步优选,所述催化剂模具采用高密度多孔薄壁模具,催化剂孔优选为35~40孔,催化剂壁厚优选为0.6mm±0.05mm,节距3.5~5.0mm。
图3为蜂窝状催化剂孔结构示意图。催化剂模具的模芯采用品字型排列,进料孔与模芯错位,也成品字形排列,泥料轴向进轴向出,可以使泥料分布均匀,流动通畅,模子不易堵塞,不仅可以实现璧薄,高孔密度也易于模具的加工。模芯采用不锈钢实心材料,采用该材料不仅可以制造内孔道较大也可制造内孔道较小的圆孔高密度薄壁蜂窝载体。
基于上述工艺过程,采用新设计的薄壁模具,调试制备工艺,制备了高密度35孔特种催化剂,所生产的催化剂样件,在实验室评价中起始温度(T80)可降低到210℃,在含硫30ppm烟气气氛(相当于使用1%含硫量的清洁燃油)中550℃处理150h,T80仍低于210℃,符合船级社关于脱硝催化剂热稳定性的考核要求。在高硫(400ppm)低温(220℃)的极端条件下,催化剂的脱硝效率经历168h后脱硝活性仍可达77%。同时对成型催化剂的强度进行测试表明,成型催化剂横向抗压强度达到1.65MPa,纵向抗压强度达到4.7MPa。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高机械强度薄壁耐硫的船舶脱硝催化剂,其特征在于,所述脱硝催化剂以TiO2作为载体,V2O5为活性成分,辅助活性组分包括锑、钨、锰、铈中的一种或两种以上。
2.一种高机械强度薄壁耐硫的船舶脱硝催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
基于催化剂的应用场景,利用催化剂配方智能筛选平台,采用机器学习和人工智能算法对催化剂配方进行筛选;
根据筛选结果确定原材料配比和用量,对原材料进行搅拌混炼;
对湿料进行充分过滤,将过滤处理后的滤料进行陈化处理;
将陈化的原料挤出成型;
将成型的催化剂样品进行干燥:一次干燥和二次干燥;
干燥完成后进行网带窑煅烧;
煅烧后进行定长切割固化,最后检验合格后组装成模块包装。
3.根据权利要求2所述一种高机械强度薄壁耐硫的船舶脱硝催化剂的制备方法,其特征在于,所述混炼工序主要包括以下步骤:
S11:在混炼机中加入一定量的TiO2-Sb2O3粉与TiO2-Sb2O3-SiO2粉;然后,加入硬脂酸、去离子水、15%的氨水、50%的乳酸,将以上物质进行混合、第一次混炼;
S12:第一次混炼结束后,加入一定量的TiO2-Sb2O3粉与去离子水,进行第二次混炼;
S13:第二次混炼结束后,加入剩余的TiO2-Sb2O3粉与15%的氨水,继续第三次混炼浓缩,在获得合适的湿度范围后,停止第三次混炼;
S14:第三次混炼结束后,加入玻璃纤维、木浆、去离子水与偏钒酸铵,继续第四次混炼;改变转轴相反方向转动,加入羧甲基纤维素与聚氧化乙烯各一半,进行混炼,同时运行混炼机冷却风机即第五次混炼;
S15:第五次混炼结束后,加入剩余的另一半羧甲基纤维素与聚氧化乙烯,继续进行混炼,同时运行混炼机冷却风机,即第六次混炼;
S16:最后,通过加入15%氨水与去离子水调节混炼原料的可塑性;将混炼后的原料装入集装袋并密封,然后放置24h进行陈腐老化。
4.根据权利要求2所述一种高机械强度薄壁耐硫的船舶脱硝催化剂的制备方法,其特征在于,所述过滤主要包括以下步骤:
S21:混成料从集装袋转移至过滤斗中过滤,滤斗末端装有滤网;过滤后的滤成料连续加入预挤出机中进行预成型加工;
S22:预成型的材料在传输机上被钢琴线切成短圆柱条;
S23:所述切好的预挤出料储存于平板上,并用乙烯基盖布密封后进行老化陈腐12h,老化后的预挤出料进行挤压成型。
5.根据权利要求4所述一种高机械强度薄壁耐硫的船舶脱硝催化剂的制备方法,其特征在于,对老化陈腐12h及以上的预挤出料挤出成型包括以下步骤:
S31:移去预成型料表面的乙烯基盖布密封、并将预成型料置于挤出机专用进料传输机I上,然后通过挤出机专用传输机II与挤出机专用传输机III送入挤出机;挤出机末端装有催化剂模具;
S32:预成型料通过催化剂模具孔后挤出为整块材料,挤出的整块材料滑至挤出料输送机,在催化剂与传输机之间垫有海绵垫,挤出成形品在传输机上被钢琴线切成多段一定长度的切成品;然后,用刷子在切割面涂抹树脂,每块被树脂涂抹后的切成品装入塞有纸与海绵垫的纸盒,进入老化阶段;
S33:启动挤出机时,需要利用真空泵排空真空室内的空气,同时需要在低端螺旋与其外围圆筒加入冷却剂;
S34:在涂抹树脂涂料时,使用排气风机排出空气中的有毒有机挥发气体。
6.根据权利要求2所述一种高机械强度薄壁耐硫的船舶脱硝催化剂的制备方法,其特征在于,所述干燥过程主要包括以下步骤:
S41:老化后的挤出成形品在干燥I段干燥室内进行均匀、逐渐的干燥;装有挤出成形品的纸箱被分别置于干燥I段干燥专用搁架;在老化过程中,对挤出成形品称重,并测量外部尺寸与长度,以确定收缩程度;所述专用搁架在干燥I段干燥室中静置24小时以上;
S42:干燥I段结束后,从纸箱中取出挤出成形品,并放入干燥II段专用搁架,然后放入干燥II段干燥箱内;
7.根据权利要求6所述一种高机械强度薄壁耐硫的船舶脱硝催化剂的制备方法,其特征在于,避免热空气直接喷向挤出品纸箱,干燥I段的时间为10天。
8.根据权利要求2所述一种高机械强度薄壁耐硫的船舶脱硝催化剂的制备方法,其特征在于,所述煅烧包括以下步骤:
S51:将干燥II段催化剂成品置于隧道窑的网带输送机上,放置方向与输送机前进方向平行;
S52:从隧道窑出来的焙烧后催化剂块垒放在平板上自然冷却。
9.根据权利要求8所述一种高机械强度薄壁耐硫的船舶脱硝催化剂的制备方法,其特征在于,本步骤采用程序升温煅烧,温度缓慢上升并在200℃先煅烧5h,以使有机物充分分解,然后逐渐升至最终温度煅烧5h。
10.根据权利要求2所述一种高机械强度薄壁耐硫的船舶脱硝催化剂的制备方法,其特征在于,所述催化剂固化包括及时配置适量的固化液,质检检验合格后,方可投入生产使用,确保催化剂固化尺寸在20-30mm规范内,催化剂放入固化池前,需尽可能除尽催化剂中的残存灰尘,催化剂固化浸泡时间为10秒钟以上,严禁浸泡时间不达标。
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- 2021-10-20 CN CN202111219779.2A patent/CN113996286A/zh active Pending
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