本发明专利技术属于催化剂载体技术领域。本发明专利技术提供的滤芯式载体，包括陶瓷纤维制单端开口管材；所述陶瓷纤维制单端开口管材具有孔隙结构，所述孔隙由陶瓷纤维交叉层叠排布形成，所述孔隙的内径为10～180μm；所述孔隙的总体积占陶瓷纤维制单端开口管材总体积的80～95％。本发明专利技术还提供了负载型催化剂，包括活性组分和载体，所述载体为负载型载体。本发明专利技术利用滤芯式载体制成的负载型催化剂用于脱硝处理时，在260～400℃的中低温度区，脱硝效率达到80～97％，说明本发明专利技术提供的滤芯式载体能够有效过滤烟气中的粉尘，降低粉尘对催化剂催化性能的影响。
Filter core carrier and preparation method, supported catalyst and preparation method thereof
The invention belongs to the technical field of catalyst carrier. The filter core type carrier provided by the invention comprises a ceramic fiber end-opening pipe material; the ceramic fiber end-opening pipe material has a pore structure, the pore is formed by the cross-layered arrangement of the ceramic fiber, the inner diameter of the pore is 10-180 micron; the total volume of the pore accounts for the total volume of the ceramic fiber end-opening pipe material. 80 to 95%. The invention also provides a supported catalyst, including an active component and a carrier, which is a supported carrier. When the catalyst is used for denitrification treatment, the denitrification efficiency reaches 80-97% in the medium-low temperature range of 260-400 C. It shows that the carrier can effectively filter the dust in flue gas and reduce the influence of dust on the catalytic performance of the catalyst.
【技术实现步骤摘要】
滤芯式载体及其制备方法、负载型催化剂及其制备方法
本专利技术属于催化剂载体
，特别涉及滤芯式载体及其制备方法、负载型催化剂及其制备方法。
技术介绍
催化剂载体是催化活性组分的分散剂、黏合剂或支撑体，是负载催化活性组分的骨架，能够提高催化活性组分的催化性能。为提高催化剂载体的负载量，研究者对催化剂载体的结构不断改进，如平板式、波纹式和蜂窝式就是应用较为广泛的催化剂载体构型。如附图1所示，蜂窝式载体因其具有蜂窝状多孔结构而得名，相对于平板式或波纹式载体而言，比表面积较大，有利于负载更多的催化活性组分，因此，在工业脱硝领域得到广泛应用，但以蜂窝式载体制得的催化剂催化性能容易受到影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种滤芯式载体及其制备方法，本专利技术提供的滤芯式载体能过滤粉尘，有效避免粉尘和重金属对活性组分催化性能的影响。为实现以上目的，本专利技术提供了一种滤芯式载体，包括陶瓷纤维制单端开口管材；所述陶瓷纤维制单端开口管材具有孔隙结构，所述孔隙由陶瓷纤维交叉层叠排布形成，所述孔隙的内径为10～180μm；所述孔隙的总体积占陶瓷纤维制单端开口管材总体积的80～95％。优选地，所述陶瓷纤维制单端开口管材的内径为30～150mm，所述陶瓷纤维制单端开口管材的侧壁厚度为8～20mm。优选地，所述陶瓷纤维制单端开口管材的长度为100～8000mm。优选地，所述陶瓷纤维制单端开口管材的开口端为法兰边或锥形。本专利技术提供了上述技术方案所述滤芯式载体的制备方法，包括如下步骤：(1)将陶瓷纤维、粘结剂与水混合，得到混合液；所述陶瓷纤维、粘结剂与水的质量比为1:0.1～0.3:100；(2)将滤芯式载体模具浸入到所述步骤(1)得到的混合液中，然后通过负压成型和脱模，得到滤芯式载体初坯；对所述滤芯式载体初坯进行烘干，得到滤芯式载体；所述滤芯式模具有微孔，所述微孔的直径为40～80目，所述微孔的密度为60000～120000个/m2。优选地，所述步骤(1)中粘结剂为氧化硅溶胶、聚丙烯酰胺或淀粉。本专利技术还提供了一种负载型催化剂，包括载体和活性组分；所述载体为上述技术方案所述滤芯式载体或上述技术方案所述制备方法制备得到的滤芯式载体，所述活性组分分布于所述滤芯式载体的陶瓷纤维制单端开口管材孔隙中。优选地，所述活性组分的质量为滤芯式载体质量的8～80％。优选地，所述活性组分包括硫酸亚铁。本专利技术提供了上述技术方案所述负载型催化剂的制备方法，包括：(a)将活性组分对应的化合物与水混合，得到活性组分水溶液；(b)将滤芯式载体浸渍到所述步骤(a)得到的活性组分水溶液中，再对浸渍后的滤芯式载体进行烘干，得到负载型催化剂。本专利技术提供的滤芯式载体，包括陶瓷纤维制单端开口管材，所述陶瓷纤维制单端开口管材具有孔隙结构，所述孔隙由陶瓷纤维交叉层叠排布形成，所述孔隙的内径为10～180μm；所述孔隙的总体积占陶瓷纤维制单端开口管材总体积的80～95％。本专利技术提供的载体为滤芯式结构，能过滤烟气中的粉尘，减少粉尘对催化剂的覆盖，避免粉尘中的重金属使催化剂中毒，进而提高催化剂催化性能的稳定性。本专利技术实施例结果表明，利用滤芯式载体负载硫酸亚铁后，得到的负载型催化剂用于脱硝处理时，在260～400℃的中低温度区，脱硝效率达到80～97％，说明本专利技术提供的滤芯式载体能够有效过滤烟气中的粉尘，降低粉尘对催化剂催化性能的影响。附图说明图1为现有技术中蜂窝式载体的结构示意图；图2为本专利技术滤芯式载体初坯负压成型的示意图；图3为实施例1滤芯式载体的外观图；图4为实施例1所得负载型催化剂的外观图；图5为实施例1滤芯式载体的微观图；图6为实施例1滤芯式载体气孔孔径分布统计图；图7为实施例1所得负载型催化剂在不同倍数下的SEM图。具体实施方式本专利技术提供了一种滤芯式载体，包括陶瓷纤维制单端开口管材；所述陶瓷纤维制单端开口管材具有孔隙结构，所述孔隙由陶瓷纤维交叉层叠排布形成，所述孔隙的内径为10～180μm；所述孔隙的总体积占陶瓷纤维制单端开口管材总体积的80～95％。在本专利技术中，所述滤芯式载体包括陶瓷纤维制单端开口管材；如图2所示，所述陶瓷纤维制单端开口管材的开口端优选为法兰边或锥形，以避免滤芯式载体在使用过程中由于重量原因导致的滤芯式载体开裂或断裂，进一步提高滤芯式载体的使用寿命。在本专利技术中，所述陶瓷纤维制单端开口管材的内径优选为30～150mm，进一步优选为45～120mm；所述陶瓷纤维制单端开口管材的侧壁厚优选为8～20mm，进一步优选为10～15mm。本专利技术对所述陶瓷纤维制单端开口管材的长度没有特殊要求，所述陶瓷纤维制单端开口管材的长度优选包括但不限于100～8000mm，进一步优选为150～4500mm。在本专利技术中，所述陶瓷纤维制单端开口管材封闭端的底部厚度优选为10～20mm，进一步优选为12～15mm。本专利技术对所述陶瓷纤维制单端开口管材横截面的形状没有特殊要求，包括但不限于圆形或矩形。在本专利技术中，所述陶瓷纤维制单端开口管材具有孔隙，所述孔隙的孔径为10～180μm，优选为20～100μm，进一步优选为40～80μm。在本专利技术中，所述孔隙的总体积占陶瓷纤维制单端开口管材总体积的80～95％，进一步优选为85～92％，更优选为88～90％。在本专利技术中，所述孔隙由陶瓷纤维交叉层叠排布形成。在本专利技术中，所述孔隙分布于陶瓷纤维制单端开口管材的表面和内部。本专利技术利用陶瓷纤维制单端开口管材的孔隙负载活性组分，一方面可提高活性组分的负载量，另一方面还能避免活性组分与粉尘直接接触，减少粉尘对活性组分催化性能的影响。在本专利技术中，所述陶瓷纤维制单端开口管材中还包括残余粘结剂。在本专利技术中，所述陶瓷纤维制单端开口管材中的粘结剂和陶瓷纤维的质量比优选为0.1～3:97～99.9，进一步优选为1～2.5:97.5～99。本专利技术对所述陶瓷纤维的化学组成没有特殊要求；在本专利技术中，所述陶瓷纤维的种类包括但不限于氧化铝和氧化硅构成陶瓷纤维、氧化钙，氧化镁和氧化硅构成的可溶性陶瓷纤维。在本专利技术中，所述粘结剂优选为氧化硅、聚丙烯酰胺或淀粉，进一步优选为氧化硅。本专利技术对所述陶瓷纤维和粘结剂的具体来源没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本专利技术中，所述滤芯式载体的密度优选为270～330kg/m3，进一步优选为280～320kg/m3；所述滤芯式载体的透气率优选为50～250m3/m2·0.5KPa·h，进一步优选为70～180m3/m2·0.5KPa·h。本专利技术提供了上述技术方案所述滤芯式载体的制备方法，包括如下步骤：(1)将陶瓷纤维、粘结剂与水混合，得到混合液；所述陶瓷纤维、粘结剂与水的质量比为1:0.1～0.3:100；(2)将滤芯式载体模具浸入到所述步骤(1)得到的混合液中，然后通过负压成型和脱模，得到滤芯式载体初坯；对所述滤芯式载体初坯进行烘干，得到滤芯式载体；所述滤芯式模具有微孔，所述微孔的直径为40～80目，所述微孔的密度为60000～120000个/m2。本专利技术将陶瓷纤维、粘结剂与水混合，得到混合液。在本专利技术中，所述陶瓷纤维的化学组分与陶瓷纤维制单端开口管材中的陶瓷一致，在此不再重复。本专利技术对所述陶瓷纤维的具体来源没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本专利技术中，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种滤芯式载体，包括陶瓷纤维制单端开口管材；所述陶瓷纤维制单端开口管材具有孔隙结构，所述孔隙由陶瓷纤维交叉层叠排布形成，所述孔隙的内径为10～180μm；所述孔隙的总体积占陶瓷纤维制单端开口管材总体积的80～95％。
【技术特征摘要】
1.一种滤芯式载体，包括陶瓷纤维制单端开口管材；所述陶瓷纤维制单端开口管材具有孔隙结构，所述孔隙由陶瓷纤维交叉层叠排布形成，所述孔隙的内径为10～180μm；所述孔隙的总体积占陶瓷纤维制单端开口管材总体积的80～95％。2.如权利要求1所述的滤芯式载体，其特征在于，所述陶瓷纤维制单端开口管材的内径为30～150mm，所述陶瓷纤维制单端开口管材的侧壁厚度为8～20mm。3.如权利要求1或2所述的滤芯式载体，其特征在于，所述陶瓷纤维制单端开口管材的长度为100～8000mm。4.如权利要求1或2所述的滤芯式载体，其特征在于，所述陶瓷纤维制单端开口管材的开口端为法兰边或锥形。5.权利要求1～4任意一项所述滤芯式载体的制备方法，包括如下步骤：(1)将陶瓷纤维、粘结剂与水混合，得到混合液；所述陶瓷纤维、粘结剂与水的质量比为1:0.1～0.3:100；(2)将滤芯式载体模具浸入到所述步骤(1)得到的混合液中，然后通过负压成型和脱模，得到滤芯式载体初坯；对...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨朝荣，
申请(专利权)人：江苏天雅环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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