本發明屬于汽車尾氣凈化處理領域,特別涉及一種DOC催化劑修復漿料及其制備方法。
背景技術:
世界衛生組織和聯合國環境組織發表的一份報告:“空氣污染已成為全世界城市居民生活中一個無法逃避的現實。”尤其在中國,隨著工業文明和城市發展,在為國人創造巨大財富的同時,也把數億噸污染物排入大氣之中,致使大部分地區均遭到不同程度的霧霾天氣侵襲。有關專家的研究報導顯示,大氣中的污染物,近50%來源于汽車尾氣污染。我國環保部首次發布的《中國機動車污染防治年報》稱,2009年我國首次成為世界汽車產銷第一大國,汽車尾氣排放已成為我國大中城市空氣污染的主要源頭。汽車尾氣污染對生態、城市環境都產生嚴重的污染,并且直接、持續地危害人體健康。
汽車尾氣排放的絕大部分污染物都來自于柴油車,碳煙(PM)更是幾乎全部來自于柴油車的排放;DOC的使用有效的去除了柴油車污染物中的CO、HC和一部分碳煙(PM),降低了柴油車污染物排放。但是,由于國內很多地區的油品質量還不能達到國家標準,加上惡劣的用車環境和車主的不良駕駛習慣,導致催化劑的使用壽命大大降低,嚴重的使催化劑中毒、失效。
針對上述問題,本發明提供了一種DOC催化劑修復漿料及其制備方法,在中毒、失效的DOC催化劑載體上進行催化劑的重新負載,使尾氣催化器恢復原有的催化活性和凈化效果。
技術實現要素:
針對現有技術存在的問題,本發明提供了一種DOC催化劑修復漿料及其制備方法。
本發明所采用的技術方案如下:
一種DOC催化劑修復漿料,包括基質、負載在基質上的活性組分、粘結劑和輔助助劑;
所述基質主要由基質a、基質s和基質z組成;
所述活性組分包括活性組分t或活性組分d其中一種或其組合;
所述粘結劑為納米級γ-Al2O3;
所述輔助助劑包括螯合劑、粘度劑和pH調節劑。
上述的一種DOC催化劑修復漿料,其中,
所述基質a主要由質量百分含量≥99%的γ-Al2O3組成;
所述基質s主要由質量百分含量≥69%的γ-Al2O3和質量百分含量≥30%的SiO2組成;
所述基質z主要由質量百分含量為≥99%的β-沸石組成;
所述活性組分t為質量濃度為10%~15%的硝酸鉑溶液;
所述活性組分d為質量濃度為10%~15%的硝酸鈀溶液。
上述的一種DOC催化劑修復漿料,其中,所述基質s與所述基質a的質量比為1:0.5~2;所述活性組分與所述基質a的質量比為1:1~2;所述粘結劑與所述基質a的質量比為1:10~20;所述螯合劑與所述基質a的質量比為1:2~3。
上述的一種DOC催化劑修復漿料,其中,所述螯合劑為多元羧酸,優選地,所述多元羧酸為檸檬酸、酒石酸或琥珀酸中的一種或兩種以上。
上述的一種DOC催化劑修復漿料,其中,所述粘度劑包括甲基纖維素、羥乙基纖維素、葡甘露聚糖或魔芋甘露聚糖。
上述的一種所述氧化催化劑修復漿料,其中,所述pH調節劑選用醋酸或硝酸;所述醋酸濃度為36~38%;所述硝酸濃度為65%~68%。
一種DOC催化劑修復漿料的制備方法,其中,包括如下步驟:
1)取基質a分散于水,制得基礎漿料A,所述基礎漿料A質量百分含量為25~35%;
2)取基質s分散于水,制得基礎漿料S,所述基礎漿料S質量百分含量為25~35%;
3)取基質z分散于水,制得基礎漿料Z,所述基礎漿料Z質量百分含量為25~35%;
4)用球磨機分別對所述基礎漿料A和所述基礎漿料S進行研磨,分別得基礎漿料B和基礎漿料D;所述基礎漿料B的顆粒度目標是D50≤7μm,所述基礎漿料B的顆粒度目標是D90≤18μm;
5)將基礎漿料B和基礎漿料D按質量比2:1比例混合,得混合基礎漿料C;
6)將粘結劑加入到所述混合基礎漿料C中,然后加入水,混合均勻,得混合溶液k;
7)將螯合劑、活性組分依次加入到混合溶液k中,并充分攪拌,用pH調節劑調節pH值,得混合溶液g;
8)將所述基礎漿料Z加入到混合溶液g中,并充分攪拌;加水調節固含量,用粘度劑調節漿料粘度,即得所述氧化催化劑修復漿料。
上述的一種DOC催化劑修復漿料的制備方法,其中,步驟8)所述固含量為10%~25%。
與現有技術相比,本發明所提供的一種DOC催化劑修復漿料,達到了如下技術效果:提供了一種低成本的DOC催化劑修復漿料;本發明的一種DOC催化劑修復漿料屬于單組份漿料,減少對柴油車尾氣處理器的催化劑的修復程序,節省時間,提高效率;且本漿料對HC和CO同時具有高的處理能力,對中毒、失效的柴油車尾氣處理器有較強的修復能力,使其催化活性和凈化效果恢復到原廠,甚至超過原廠的水平;本發明的一種DOC催化劑修復漿料可以參與本廠維保項目。
具體實施方式
下面結合實施例進一步說明本發明方法的過程和效果,實施例并非用以限制本發明的專利范圍,凡未脫離本發明所為的等效實施或變更,均應包含于本專利保護范圍中。
實施例1主要由質量百分含量≥99%的γ-Al2O3、由質量百分含量≥69%的γ-Al2O3和質量百分含量≥30%的SiO2組成的基質s、質量百分含量為≥99%的β-沸石、質量濃度為10%的硝酸鉑溶液、檸檬酸、葡甘露聚糖、66.5%硝酸組成。其中,檸檬酸可替換為酒石酸或琥珀酸,葡甘露聚糖可替換為甲基纖維素、羥乙基纖維素、或魔芋甘露聚糖,66.5%硝酸可替換為36~38%的醋酸。
實施例2主要由質量百分含量≥99%的γ-Al2O3、由質量百分含量≥69%的γ-Al2O3和質量百分含量≥30%的SiO2組成的基質s、質量百分含量為≥99%的β-沸石、質量濃度為10%的硝酸鉑溶液、質量濃度為10%的硝酸鈀溶液、檸檬酸、葡甘露聚糖、66.5%硝酸組成。
實施例3一種DOC催化劑修復漿料的制備方法
1、取600g質量百分含量≥99%的γ-Al2O3分散于水,制得質量百分含量為30%的基礎漿料A;
2、取600g主要由質量百分含量≥69%的γ-Al2O3和質量百分含量≥30%的SiO2組成的基質s分散于水,制得質量百分含量為30%基礎漿料S;
3、取600g質量百分含量為≥99%的β-沸石分散于水,制得質量百分含量為30%的基礎漿料Z;
4、用球磨機分別對基礎漿料A和基礎漿料S進行研磨,分別得基礎漿料B和基礎漿料D;其中所述基礎漿料B的顆粒度目標是D50≤7μm,所述基礎漿料B的顆粒度目標是D90≤18μm;
5、將2000g基礎漿料B和2000g基礎漿料D混合均勻,得混合基礎漿料C;其中,質量百分含量≥99%的γ-Al2O3與主要由質量百分含量≥69%的γ-Al2O3和質量百分含量≥30%的SiO2組成的基質s的質量比為1:1;
6、將40g納米級γ-Al2O3加入到混合基礎漿料C中,然后加入500g的去離子水,混合均勻,得混合溶液k;其中納米級γ-Al2O3與質量百分含量≥99%的γ-Al2O3的質量比為1:15;
7、將240g檸檬酸、400g質量濃度為10%的硝酸鉑溶液依次加入到混合溶液k中,并充分攪拌,直到檸檬酸完全溶解,用66.5%硝酸調節pH值到6~7之間,得混合溶液g;其中,檸檬酸與質量百分含量≥99%的γ-Al2O3的質量比為1:2.5;質量濃度為10%硝酸鉑溶液與質量百分含量≥99%的γ-Al2O3的質量比為1:1.5;
8、將2000g基礎漿料Z加入到混合溶液g中,并充分攪拌,加去離子水調節固含量至20%,用葡甘露聚糖調節漿料粘度至1700~2500cps,即得。其中,質量百分含量為≥99%的β-沸石與質量百分含量≥99%的γ-Al2O3的質量比為1:1。
實施例4一種DOC催化劑修復漿料的制備方法
1、取600g質量百分含量≥99%的γ-Al2O3分散于水,制得質量百分含量為30%的基礎漿料A;
2、取600g主要由質量百分含量≥69%的γ-Al2O3和質量百分含量≥30%的SiO2組成的基質s分散于水,制得質量百分含量為30%基礎漿料S;
3、取600g質量百分含量為≥99%的β-沸石分散于水,制得質量百分含量為30%的基礎漿料Z;
4、用球磨機分別對基礎漿料A和基礎漿料S進行研磨,分別得基礎漿料B和基礎漿料D;其中所述基礎漿料B的顆粒度目標是D50≤7μm,所述基礎漿料B的顆粒度目標是D90≤18μm;
5、將2000g基礎漿料B和2000g基礎漿料D混合均勻,得混合基礎漿料C;其中,質量百分含量≥99%的γ-Al2O3與主要由質量百分含量≥69%的γ-Al2O3和質量百分含量≥30%的SiO2組成的基質s的質量比為1:1;
6、將40g納米級γ-Al2O3加入到混合基礎漿料C中,然后加入500g的去離子水,混合均勻,得混合溶液k;其中納米級γ-Al2O3與質量百分含量≥99%的γ-Al2O3的質量比為1:15;
7、將240g檸檬酸、200g質量濃度為10%的硝酸鉑溶液、200g質量濃度為10%的硝酸鈀溶液依次加入到混合溶液k中,并充分攪拌,直到檸檬酸完全溶解,用66.5%硝酸調節pH值到6~7之間,得混合溶液g;其中,檸檬酸與質量百分含量≥99%的γ-Al2O3的質量比為1:2.5;10%硝酸鉑溶液與10%的硝酸鈀溶液組合的活性組分與質量百分含量≥99%的γ-Al2O3的質量比為1:1.5;
8、將2000g基礎漿料Z加入到混合溶液g中,并充分攪拌,加去離子水調節固含量至20%,用葡甘露聚糖調節漿料粘度至1700~2500cps,即得。其中,質量百分含量為≥99%的β-沸石與質量百分含量≥99%的γ-Al2O3的質量比為1:1。
實施例5一種DOC催化劑修復漿料的制備方法
1、取700g質量百分含量≥99%的γ-Al2O3分散于水,制得質量百分含量為30%的基礎漿料A;
2、取350g主要由質量百分含量≥69%的γ-Al2O3和質量百分含量≥30%的SiO2組成的基質s分散于水,制得質量百分含量為30%基礎漿料S;
3、取580g質量百分含量為≥99%的β-沸石分散于水,制得質量百分含量為30%的基礎漿料Z;
4、用球磨機分別對基礎漿料A和基礎漿料S進行研磨,分別得基礎漿料B和基礎漿料D;其中所述基礎漿料B的顆粒度目標是D50≤7μm,所述基礎漿料B的顆粒度目標是D90≤18μm;
5、將2000g基礎漿料B和1000g基礎漿料D混合均勻,得混合基礎漿料C;其中,質量百分含量≥99%的γ-Al2O3與主要由質量百分含量≥69%的γ-Al2O3和質量百分含量≥30%的SiO2組成的基質s的質量比為1:0.5;
6、將70g納米級γ-Al2O3加入到混合基礎漿料C中,然后加入500g的去離子水,混合均勻,得混合溶液k;其中納米級γ-Al2O3與質量百分含量≥99%的γ-Al2O3的質量比為1:10;
7、將350g檸檬酸、700g質量濃度為10%的硝酸鉑溶液依次加入到混合溶液k中,并充分攪拌,直到檸檬酸完全溶解,用66.5%硝酸調節pH值到6~7之間,得混合溶液g;其中,檸檬酸與質量百分含量≥99%的γ-Al2O3的質量比為1:2;10%硝酸鉑溶液與質量百分含量≥99%的γ-Al2O3的質量比為1:1;
8、將1666g基礎漿料Z加入到混合溶液g中,并充分攪拌,加去離子水調節固含量至25%,用葡甘露聚糖調節漿料粘度至1700~2500cps,即得。其中,質量百分含量為≥99%的β-沸石與質量百分含量≥99%的γ-Al2O3的質量比為1:1.2。
實施例6一種DOC催化劑修復漿料的制備方法
1、取500g質量百分含量≥99%的γ-Al2O3分散于水,制得質量百分含量為25%的基礎漿料A;
2、取1000g主要由質量百分含量≥69%的γ-Al2O3和質量百分含量≥30%的SiO2組成的基質s分散于水,制得質量百分含量為25%基礎漿料S;
3、取625g質量百分含量為≥99%的β-沸石分散于水,制得質量百分含量為25%的基礎漿料Z;
4、用球磨機分別對基礎漿料A和基礎漿料S進行研磨,分別得基礎漿料B和基礎漿料D;其中所述基礎漿料B的顆粒度目標是D50≤7μm,所述基礎漿料B的顆粒度目標是D90≤18μm;
5、將2000g基礎漿料B和4000g基礎漿料D混合均勻,得混合基礎漿料C;其中,質量百分含量≥99%的γ-Al2O3與主要由質量百分含量≥69%的γ-Al2O3和質量百分含量≥30%的SiO2組成的基質s的質量比為1:2;
6、將25g納米級γ-Al2O3加入到混合基礎漿料C中,然后加入500g的去離子水,混合均勻,得混合溶液k;其中納米級γ-Al2O3與質量百分含量≥99%的γ-Al2O3的質量比為1:20;
7、將167g檸檬酸、250g質量濃度為10%的硝酸鉑溶液依次加入到混合溶液k中,并充分攪拌,直到檸檬酸完全溶解,用66.5%硝酸調節pH值到6~7之間,得混合溶液g;其中,檸檬酸與質量百分含量≥99%的γ-Al2O3的質量比為1:3;10%硝酸鉑溶液與質量百分含量≥99%的γ-Al2O3的質量比為1:2;
8、將2500g基礎漿料Z加入到混合溶液g中,并充分攪拌,加去離子水調節固含量至10%,用葡甘露聚糖調節漿料粘度至1700~2500cps,即得。其中,質量百分含量為≥99%的β-沸石與質量百分含量≥99%的γ-Al2O3的質量比為1:0.8。
實施例7一種DOC催化劑修復漿料的制備方法
實施例7與實施例2基本相同,其中的不同之處在于步驟7中,螯合劑為酒石酸;
實施例8一種DOC催化劑修復漿料的制備方法
實施例8與實施例2基本相同,其中的不同之處在于步驟7中,螯合劑為琥珀酸;
實施例9一種DOC催化劑修復漿料的制備方法
實施例9與實施例2基本相同,其中的不同之處在于步驟8中,粘度劑為甲基纖維素;
實施例10一種DOC催化劑修復漿料的制備方法
實施例10與實施例2基本相同,其中的不同之處在于步驟8中,粘度劑為羥乙基纖維素;
實施例11一種DOC催化劑修復漿料的制備方法
實施例11與實施例2基本相同,其中的不同之處在于步驟8中,粘度劑為魔芋甘露聚糖;
實施例12
對比例1:對比例1為積碳清洗過后,未修復的催化劑;
表1實施例3-11與對比例1的轉化率結果
由表1得出,經本發明修復后的催化劑的催化性能要明顯優于未修復的催化劑;另外,增加活性組分的含量,或者增加基質a、基質s、基質z的比例,都可以提高修復后的催化劑的催化性能。
上述說明示出并描述了本發明的若干優選實施例,但如前所述,應當理解本發明并非局限于本文所披露的形式,不應看作是對其他實施例的排除,而可用于各種其他組合、修改和環境,并能夠在本文所述發明構想范圍內,通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發明的精神和范圍,則都應在本發明所附權利要求的保護范圍內。