被动再生的颗粒过滤器载体材料混合物制备方法技术

本发明专利技术涉及一种被动再生的颗粒过滤器载体材料混合物制备方法，是在颗粒过滤器基体材料中添加有具有氧化功能的物质，具有氧化功能的物质以金属氧化物为主体，镍，锰、钴、稀土元素的氧化物构成的复合材料；颗粒过滤器载体材料混合物为氧化铝、二氧化硅、氧化镁、石墨、凡士林、聚乙二醇、成孔材料、具有氧化功能的金属氧化物；该柴油颗粒过滤器的优点是具备被动再生功能，同时可以降低主动再生的频率，减少燃油的消耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于柴油机颗粒过滤器及其制造材料和制备方法。
技术介绍
与汽油机相比，柴油机经济性好、油耗低，由于其压缩比高，废气排放总量和污染物排放总量均高于汽油机，尤其碳烟颗粒物(PM)含量，是汽油机的40到100倍，因此对于柴油机碳烟颗粒物的净化尤显重要。机动车的尾气排放已经成为城市环境污染的一个主要的污染源。针对机动车的排放法规也已经在逐步加严。由柴油发动机提供动力的机动车辆排出的尾气中，不仅包括一氧化碳(C0)和氮氧化物(NOx)，而且还包括来源于燃料在充分情况下产生的多种组分。所属组分不仅包括碳氢化合物(HC)，还有碳烟或是被称为“烟炱”的颗粒污染物。一氧化碳，气态碳氢化合物(HC)以及未充分燃烧的有机物会附着在碳烟颗粒上面，形成所谓的挥发性有机物(V0F)。通过选择性催化还原(SCR)技术可以将柴油发动机尾气中的氮氧化物(NOx)转化成无害的氮气和水。而挥发性有机组分以及碳烟颗粒可以通过氧化性的催化转化器将其除去。国内外的研究学者长期以来都在致力于废气中颗粒物(PM)的排放治理工作，通常认为柴油机颗粒物过滤器(DPF)是去除颗粒物的有效手段，但常规DPF需要再生以满足背压要求，其中一种方法是在DPF上涂覆氧化型催化剂来降低微粒燃烧温度，常用催化剂为贵金属催化剂，这种工艺成本较高，并且需要涂覆过程。本专利技术采用氧化型分子筛催化剂作为DPF再生催化剂，同时利用分子筛理化性质与载体材料相近，可以共同加工、共同烧结的特点，直接制作成具有催化氧化功能的柴油机颗粒捕获器，与常规DPF相比，既降低了成本，又减少了涂覆工艺，经试验验证本专利技术制作的DPF可满足国5排放标准。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种被动再生的颗粒过滤器载体材料混合物及其制备方法，该柴油颗粒过滤器的优点是具备被动再生功能，同时可以降低主动再生的频率，减少燃油的消耗。本专利技术的技术方案是这样实现的:被动再生的颗粒过滤器载体材料混合物的制备方法，其特征在于:是在颗粒过滤器基体材料中添加有具有氧化功能的物质，具有氧化功能的物质以金属氧化物为主体，镍，锰、钴、稀土元素的氧化物构成的复合材料；颗粒过滤器载体材料混合物为氧化铝、二氧化硅、氧化镁、石墨、凡士林、聚乙二醇、成孔材料、具有氧化功能的金属氧化物；具体步骤如下: 1)将无机粉末与纯水按照质量比2:5~4:5混合搅拌，然后加入有机材料:凡士林，聚乙二醇混合搅拌均匀，具有氧化功能的负载型分子筛10%~30%，加入l~2%wt稻壳粉，然后和具有氧化催化活性的物质，以金属氧化物为主体，镍、锰、钴、稀土元素的氧化物构成的复合材料，添加比例为1°/『10%，稀土元素为镧、铈，比例为1:1~1: 2，混合搅拌，室温干燥研磨5~15min，得到混合物材料； 2)将混合物材料与纯水混合比例为2:1~3:1，加入成孔材料，稻壳粉，比例为1%~2% ;经过30min和泥，3遍，每遍2小时练泥制成可以挤出载体生料泥，然后挤出构成蜂窝结构，通过非对称交替堵孔，制成壁流式载体生坯，通风静置24~36小时或者烘箱105°C烘干6~8小时，陈化，脱水干燥，脱水干燥可以室温，经过高温烧结，烧结温度为600°C -1500°C，更优的烧结温度1250°C ~1500°C，时间2~16小时，更优化时间为8~12小时，制成具备被动再生功能的颗粒过滤器载体。所述的无机粉末为氧化铝、二氧化硅、氧化镁、二氧化钛、石墨，材料配比为:氧化铝 30%~80%、二氧化硅为 10%~50%、氧化镁 10%~20%、二氧化钛、5~35%、石墨 10%~50%。所述的有机材料为凡士林或聚乙二醇，配比为:凡士林1%~5%、聚乙二醇5~10%。本专利技术的积极效果是该柴油颗粒过滤器的优点是具备被动再生功能，同时可以降低主动再生的频率，减少燃油的消耗。【附图说明】图1为Ni及氧化物催化剂颗粒过滤器混合材料。图2为La/Ce复合颗粒过滤器混合材料。图3为Ni/Co复合氧化物颗粒过滤器混合材料。图4为Cu/Ni/Ce催化颗粒过滤器。图5为Mn/La/Ce/Zr催化剂颗粒过滤器。图6为Ni/La/Ce催化剂颗粒过滤器。【具体实施方式】下面结合附图与实施例对本专利技术做进一步说明: 实施例1 1、在5L去离子水中，依次加入氧化镁、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛，搅拌至均匀，上述无机粉末质量依次为lOmol、10mol、25mol、0.5kg，随后加入成孔材料石墨0.05kg，稻壳粉0.051kg，具有氧化功能的镍及镍氧化物1.0kg ; 2、加入凡士林0.1kg，聚乙二醇0.1kg，放入球磨机中球磨，转速为20Hz、料球比1:2，球磨 20h ； 3、取出产物，105°C脱水至形成浆料； 4、浆料烧结，温度550°C，时间4小时保温，随炉冷却； 5、研磨产物，粒径小于2μ m。得到具备被动再生功能的颗粒过滤器载体材料混合物，如图1所示。混合物采用美国麦克公司的AutoPore VI9510型号的压汞仪测试其样品的孔隙率65~75%o实施例2 1、在6L去离子水中，依次加入氧化镁、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛，搅拌至均匀，上述无机粉末质量依次为12mol、12mol、30mol、1kg，随后加入成孔材料石墨0.05kg，稻壳粉0.1kg，具有氧化功能的La/Ce复合氧化物2kg ； 2、加入凡士林0.2kg，聚乙二醇0.1kg，放入球磨机中球磨，转速为20Hz、料球比1:2，球磨 20h ； 3、取出产物，105°C脱水至形成浆料； 4、浆料烧结，温度550°C，时间4小时保温，随炉冷却； 5、研磨产物，粒径小于2μ m。得到具备被动再生功能的颗粒过滤器载体材料混合物，如图2所示。混合物采用美国麦克公司的AutoPore VI9510型号的压汞仪测试其样品的孔隙率65~70%o 实施例3 1、在10L去离当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
被动再生的颗粒过滤器载体材料混合物的制备方法，其特征在于：是在颗粒过滤器基体材料中添加有具有氧化功能的物质，具有氧化功能的物质以金属氧化物为主体，镍，锰、钴、稀土元素的氧化物构成的复合材料；颗粒过滤器载体材料混合物为氧化铝、二氧化硅、氧化镁、石墨、凡士林、聚乙二醇、成孔材料、具有氧化功能的金属氧化物；具体步骤如下：1）将无机粉末与纯水按照质量比2:5~4:5混合搅拌，然后加入有机材料：凡士林，聚乙二醇混合搅拌均匀，具有氧化功能的负载型分子筛10%~30%，加入1~2%wt稻壳粉，然后和具有氧化催化活性的物质，以金属氧化物为主体，镍、锰、钴、稀土元素的氧化物构成的复合材料，添加比例为1%~10%，稀土元素为镧、铈，比例为1:1~1:2,混合搅拌，室温干燥研磨5~15min，得到混合物材料；2）将混合物材料与纯水混合比例为2:1~3:1，加入成孔材料，稻壳粉，比例为1%~2%；经过30min和泥，3遍，每遍2小时练泥制成可以挤出载体生料泥，然后挤出构成蜂窝结构，通过非对称交替堵孔，制成壁流式载体生坯，通风静置24~36小时或者烘箱105℃烘干6~8小时，陈化，脱水干燥，脱水干燥可以室温，经过高温烧结，烧结温度为600℃~1500℃，更优的烧结温度1250℃~1500℃，时间2~16小时，更优化时间为8~12小时，制成具备被动再生功能的颗粒过滤器载体。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔龙，张克金，张斌，于力娜，杨帅，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22