一种低反应温度、低劣化金属丝网催化器的制作工艺的制作方法

本发明属于催化剂技术领域，尤其涉及一种低反应温度、低劣化金属丝网催化器的制作工艺。

背景技术：

汽油机小型园林工具一般是指以汽油为燃料的动力园林护理工具，每年我国小型园林工具的产销量都达到1700万台之多。这种园林工具体积小，重量轻，操作方便，但同时消音器结构小。

随着我国非道路国二排放的实施，汽油机园林工具排出的尾气排放不能满足排放要求，必须增加催化器对尾气进行催化反应，由于消音器结构小，消音器内部结构复杂，一般的催化器很难安装，一种可以自由定制的丝网催化器能满足汽油机园林工具的要求。一般的丝网催化器的涂覆方式都是使用单一涂覆。将所需的贵金属溶液制备于涂层浆料中进行配制，再经过研磨分散处理后直接涂覆于丝网载体中。这种方式的丝网催化器虽然也能满足一般客户机器的排放需求，但大多客户都有反映装有催化器的消音器，在机器运行的前1个小时，消音器表面温度较高，汽油机塑料保护罩经常被烫化，长期运行塑料罩有烧着的风险。而且装上新消音器的汽油机初始排放都很低，排放劣化的非常快，劣化系数达到1.5左右，不利于汽油机排放的管控。针对国家对安全和环保的严格管控要求，此问题解决迫在眉睫。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有技术存在的反应温度高和劣化速度快的缺陷，提供一种低反应温度、低劣化金属丝网催化器制作工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低反应温度、低劣化金属丝网催化器制作工艺，其特征在于：将贵金属溶液一分为二，其中一份分散至涂料中，并涂覆在载体上，形成涂层；另一份直接涂覆在所述涂层上。

其中所述的一份含量为总含量的60％～80％，另一份为总含量的20％～40％。

作为优选，涂覆完贵金属溶液的涂料后，对涂层进行烘干，然后进行预老化处理。

具体地，预老化处理的温度为900-1050℃，保温时间为1-4h。

进一步地，将另一份贵金属溶液涂覆所述涂层上后，需要进行550±50℃保温2h的焙烧。

有益效果：高温预老化工艺对涂层微孔不稳定结构进行强制干预破坏，比表面积相应减少，初始转化率有所降低，使得反应工作温度也降低；而二次涂覆贵金属溶液则可以弥补预老化后比表面积减少造成转化效率降低的风险。本发明利用这种低反应温度低劣化制作工艺生产的丝网催化器使消音器的工作温度得到降低，保护汽油机外部塑料罩不被熔化；同时可以降低催化器本身的劣化系数至1.3以下，提高催化器本身的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的优选实施例1的消音器各部位结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

1、选用丝网载体规格为34*30*10，选用贵金属质量配比为pt:pd:rh＝0:20:1，贵金属涂覆液质量浓度为50g/ft³；

2、将上述贵金属涂覆液稀释为30g/ft³，加入到涂料中，形成浆料，其中涂料的组成为氧化铝粉、铈锆物、贵金属、粘接剂，贵金属占浆料总质量的0.01％，然后均匀涂覆于金属丝网上，进行正常烘干后，再进行550±50℃焙烧，自然冷却待用；

3、冷却后的丝网催化器半成品再经过950±50℃保温4h预老化处理后，自然冷却待用；

4、将步骤1中的贵金属涂覆液稀释为20g/ft³的贵金属溶液，形成表层涂覆液，待用，其中表层涂覆液中含有贵金属的量与步骤2中浆料中含有的贵金属的量的质量比为4:6。

5、将已高温预老化的半成品通过涂覆上述步骤4所完成的稀释贵金属涂覆液，然后按照正常程序进行快速烘干，再进行550±50℃焙烧保温2h处理，冷却后制作成成品。

实施例2：

实施例2所用方法与实施例1相似，区别在于，步骤4中的表层涂覆液中含有贵金属的量与步骤2中浆料中含有的贵金属的量的质量比为2:8。

对比例1：

对比例1所用方法与实施例1相似，区别仅在于，将实施例1中的步骤3省去。

对比例2：

老工艺的涂覆技术为，首先以浓度为100g/l不含贵金属的涂料(组成与实施例相同)涂覆到载体上，烘干焙烧后在测试载体的吸水，根据吸水量以及需要的贵金属量来配制贵金属溶液(其中贵金属含量和涂料的比例与实施例1中贵金属总含量与涂料的比例相同)，然后喷涂于上载过浆料的载体上，再进行120℃烘干，550℃焙烧。

表1是对对比例1老工艺丝网催化器成品和实施例1本发明制作工艺生产的金属丝网催化器成品，进行了消音器表面温度对比测试，测试方法是采用红外线温度测试仪，对测温点进行温度采集，结果如下：

表1.消音器表面温度对比测试(消音器各部位见附图1)：

从表1可知，实施例1较对比例1和对比例2，消音器各处表面温度有下降30-55℃，说明高温预老化工艺有效降低了消音器表面的温度，避免由于温度过高造成消音器烧坏的风险。

表2是对对比例和实施例生产的金属丝网催化器成品，进行了劣化系数对比测试，测试方法是先按标准要求发动机换上焊有金属丝网催化器成品的新消音器，装在待测试机器上测试初始排放，再将机器装在耐久工装上耐久50h，最后装上测试机台架测试50h后耐久排放，耐久后的对应排放值除以新消音器初始排放值得出劣化系数。结果如表2所示：

表2.劣化系数对比测试

通过表2的对比数据可看出，本发明的劣化系数得到了明显的降低，有效改善了汽油排放后的劣化速率，说明本发明的低反应温度低劣化丝网催化器制作工艺对现有技术有明显的改进效果。

技术特征：

技术总结
本发明涉及催化剂技术领域，一种低反应温度、低劣化金属丝网催化器制作工艺，该制作工艺第一步涂覆含有含量为60％～80％贵金属溶液的涂层浆料，然后进行烘干焙烧，进行预老化处理；第二步将生产的半成品丝网催化器表面涂层上再涂覆上剩余20％～40％的贵金属溶液。有益效果：对涂层微孔不稳定结构进行强制干预破坏，比表面积相应减少，初始转化率有所降低，反应工作温度也就降低，塑料罩也就降低了被烫化的风险。同时，进行了高温预老化催化器，涂层不稳定结构已处理，在正常使用后劣化系数也就相应降低；最后在结构稳定涂层上涂覆贵金属溶液则可以弥补预老化后比表面积减少造成转化效率降低的风险，从而保证产品达到排放法规的要求。

技术研发人员：李纪委;杨亚娟
受保护的技术使用者：南京德普瑞克催化器有限公司
技术研发日：2018.10.12
技术公布日：2019.01.22