用于移除废气中的氮氧化物的蜂窝状催化剂的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及用于移除废气中的氮氧化物的蜂窝状催化剂。所述蜂窝状催化剂具有多个贯通流动通道并且用于从废气或尾气移除氮氧化物，所述蜂窝状催化剂包括基底，所述基底包括有沟槽的波纹状陶瓷纸片材以及平坦的陶瓷纸底衬，所述基底被卷成筒形主体并且包含被承载在其上的催化剂，所述催化剂用于氮氧化物的选择性催化还原，所述有沟槽的波纹状陶瓷纸和所述陶瓷纸底衬用E玻璃纤维来增强。
【专利说明】用于移除废气中的氮氧化物的蜂窝状催化剂
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及用于从废气或尾气中选择性地还原氮氧化物的蜂窝状催化剂。
【背景技术】
[0002]具体地，本实用新型提供了一种改进的蜂窝状催化剂，其通过将波纹状陶瓷纸片材卷成筒形主体上来制备，所述蜂窝状催化剂包括由波状物以及在波纹状纸上的底衬形成的多个平行且贯通流动通道。
[0003]本领域已知的筒形蜂窝状催化剂是通过卷起波纹状金属片来制备的，以便当以热废气或尾气操作时提供稳定的结构。例如参见US2010254864、US7101602、EP0988892、EP0919280 和 US6689328。
[0004]已经发现，稳定的筒形蜂窝状催化剂可以由陶瓷纸、以E玻璃纤维增强的陶瓷纸板或纸作为原材料来制造，这通过使用具有特定片材厚度的纸并且将该纸形成为具有特定沟槽轮廓的波纹状片材来实现。
实用新型内容
[0005]因此，本实用新型提供了一种用于从废气或尾气中移除氮氧化物的具有多个贯通流动通道的蜂窝状催化剂，其特征在于，所述蜂窝状催化剂包括经洗涂(water coated)的基底，所述经洗涂的基底包括有沟槽的波纹状陶瓷纸片材以及平坦的陶瓷纸底衬，所述基底被卷成筒形主体并且 包含被承载在所述基底上的用于氮氧化物的选择性催化还原的催化剂，所述有沟槽的波纹状陶瓷纸和所述陶瓷纸底衬用E玻璃纤维来增强，所述蜂窝状催化剂的有沟槽的波纹状陶瓷纸的壁厚在0.28毫米至0.38毫米之间，所述蜂窝状催化剂的洗涂的陶瓷纸底衬的壁厚在0.37毫米至0.47毫米之间，所述有沟槽的波纹状陶瓷纸的波长在2.40毫米至3.40毫米之间，并且所述波纹高度在0.65毫米至2.05毫米之间；以及
[0006]所述通道的液力直径在0.6毫米至1.5毫米之间。
[0007]本领域已知且可市售得到的是，通过在纸制造过程期间将无机原材料与有机粘结剂混合来制备陶瓷纸材料。
[0008]根据本实用新型的蜂窝状催化剂的上述尺寸涉及到完成后催化剂的经洗涂的基
。
[0009]在本实用新型的【具体实施方式】中，卷成的所述筒形主体具有并不由所述基底构成的一个或两个筒形孔或者不由所述基底构成的不规则形状的空隙空间，其占据所述筒形主体的整个中心达5 mm2和30 mm2之间的总面积。但是在洗涂期间，这些孔能够被容易地填充或部分地填充。
[0010]当在移除包含在废弃或尾气中的氮氧化物的过程中操作蜂窝状催化剂时，氮氧化物在存在SCR催化剂的情况下借助还原剂(通常是氨)通过下述选择性催化还原被转变为游离氮气:
[0011]4 NO + 4 NH3 + O2 — 4 N2 + 6 H2O[0012]NO + NO2 + 2 NH3 — 2 N2 + 3 H2O
[0013]任何已知SCR催化剂成分将适合用于本实用新型。
[0014]典型地，催化活性材料借助如下操作被承载在基底上:在该基底上施加洗涂层；干燥洗涂层；可选地煅烧受控气氛；以及随后用催化活性材料或其前体的溶液来浸溃洗涂层。最后，如此催化的主体在升高的温度下被煅烧。
[0015]由于由陶瓷纸制成的未煅烧的蜂窝状主体的相对不稳定性，因此在最终蜂窝状催化剂的制备期间对蜂窝状主体的洗涂和浸溃需要一些防护措施。
[0016]已经发现，当在洗涂(washcoating)、煅烧、浸溃和最终煅烧期间通过将卷成的筒形催化剂主体插入到其直径比所述筒形催化剂主体稍小的筒形容器中来稳定卷成的所述筒形催化剂主体时，避免或显著减少了有缺陷的制造。
[0017]因此，本实用新型还提供了一种用于制备根据权利要求1或2所述的蜂窝状催化剂的方法，所述制备方法包括以下相继步骤:
[0018](a)将基底卷成筒形主体，所述基底包括有沟槽的波纹状陶瓷纸片材和平坦的陶瓷纸底衬；
[0019](b)将卷起的基底插入到筒形容器中，所述筒形容器与卷成的所述筒形主体相比具有更小的直径；
[0020]之后，当被设置在圆形容器中时:
[0021](C)洗涂所述筒形主体；
[0022](d)可选地煅烧经洗涂的所述筒形主体；
[0023](e)用催化活性成分或其前体的溶液来浸溃所述经洗涂的所述筒形主体；
[0024](f)干燥并煅烧设置在所述筒形容器中的步骤(e)的所述筒形主体；以及
[0025](g)从所述筒形容器移除经煅烧的所述筒形主体，并且获得所述蜂窝状催化剂。
[0026]从筒形容器移除经煅烧的筒形主体将在如此制备的蜂窝状催化剂的筒形主体的表面上留有一些不规则条纹。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]附图中的图1仅是根据本实用新型的蜂窝状催化剂的截面图。
【具体实施方式】
[0028]如图1所示，根据本实用新型的蜂窝状催化剂的洗涂基底I包括底衬2以及波纹状片材3。基底I在洗涂之前被卷成筒状主体。
[0029]权利要求书中要求保护的最终洗涂的催化剂中的底衬2的壁厚在其中底衬2接触波纹状片材3的区域之外的点(如用附图标记4表示的)处被确定/测量。权利要求书中要求保护的最终洗涂的催化剂中的波纹状片材3的壁厚在波状部6的切向区域中的点5处被确定/测量。权利要求书中要求保护的最终洗涂的催化剂中的波长在点7和8的两个波谷之间被确定/测量。权利要求书中要求保护的最终洗涂的催化剂中的波纹高度H在底衬2的内表面9与波状部6的内表面10之间被确定/测量。
【权利要求】
1.一种用于从废气或尾气中移除氮氧化物的具有多个贯通流动通道的蜂窝状催化剂，其特征在于，所述蜂窝状催化剂包括基底，所述基底包括经洗涂的有沟槽的波纹状陶瓷纸片材以及经洗涂的平坦的陶瓷纸底衬，所述基底被卷成筒形主体并且包含被承载在所述基底上的催化剂，所述催化剂用于氮氧化物的选择性催化还原，所述有沟槽的波纹状陶瓷纸和所述陶瓷纸底衬用E玻璃纤维来增强，所述蜂窝状催化剂的经洗涂的有沟槽的波纹状陶瓷纸的壁厚在0.28毫米至0.38毫米之间，所述蜂窝状催化剂的经洗涂的陶瓷纸底衬的壁厚在0.37毫米至0.47毫米之间，所述有沟槽的波纹状陶瓷片材的波长在2.40毫米至3.40毫米之间，并且波纹高度在0.65毫米至2.05毫米之间；并且 所述通道的液力直径在0.6毫米至1.5毫米之间。
2.根据权利要求1所述的蜂窝状催化剂，其特征在于，卷成的所述筒形主体具有并不由所述基底构成的一个或两个筒形孔或者不由所述基底构成的不规则形状的间隙空间，其占据了所述筒形主体的整个中心达5 mm2和30 mm2之间的总面积。
【文档编号】B01J35/04GK203764271SQ201320521667
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2013年8月26日 优先权日:2013年6月21日
【发明者】K.乔汉森, J.W.霍, P.L.T.加里伊斯森 申请人:赫多特普索化工设备公司