一种用于废气催化氧化的γ-氧化铝蜂窝催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于废气催化氧化的γ

【技术实现步骤摘要】
一种用于废气催化氧化的
γ
‑
氧化铝蜂窝催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及废气治理领域，具体为一种用于废气催化氧化的γ
‑
氧化铝蜂窝催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着工业的快速发展，大气中存在的挥发性有机物(VOCs)的量越来越大，对人民的健康形成造成了不可估量的损害，目前对于挥发性有机废气的治理较为有效的技术为催化氧化技术，该技术通常有两大类催化剂，一类是采用铂、钯、铑等贵金属为活性组分，负载于蜂窝状载体上形成催化氧化催化剂，可以在高空速低气阻条件下使用，但其制备成本高，对于贵金属蜂窝催化剂，通常的做法是将氧化铝、高岭土、粘土等粉末制成蜂窝状载体(如专利200510037910.8)，然后再在载体上涂覆氧化铝层，再把贵金属钯、铂等通过浸渍的方法负载形成催化剂(如专利200810020032.2)；另一类为非贵金属复合氧化物催化剂，制成粒状、球状或环状，制备成本较低是其优势，用于低空速下的固定床催化氧化处理VOCs、废气，若在高空速下进行操作则会迅速加大气阻，不利于反应的顺利进行，此外，为了减少颗粒催化剂在工业应用的高风阻，也采用在蜂窝载体涂覆催化剂活性层的方法得到催化剂(如专利201811325560.9)，但这种涂覆法制备催化剂的制备过程相对较为复杂，涂层与载体之间结合的牢固程度决定了催化剂的使用寿命，因此需要一种低成本蜂窝催化剂用于高空速低气阻下净化大气中VOCs，同时现有技术中在对两大类催化剂进行制成时，需要使用到混合机来将各个粉末成分进行混合，但现有混合机混合时不能够将粉末进行有效地搅匀，导致其混合物无法正确有效的进行下一步反应，最终影响最终制成催化剂的催化效果。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种用于废气催化氧化的γ
‑
氧化铝蜂窝催化剂及其制备方法以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于废气催化氧化的γ
‑
氧化铝蜂窝催化剂，制备的原料按重量分包括100份γ
‑
氧化铝，30
‑
50份碳酸锰，10
‑
25份碱式碳酸盐，1
‑
3份甘油，3
‑
4份羟甲基纤维素，3
‑
8份铝溶胶，35
‑
50份去离子水。
[0005]进一步地，所述碱式碳酸盐为碱式碳酸铜、碱式碳酸钴、碱式碳酸镍或碱式碳酸锌中的一种。
[0006]本专利技术还提供一种用于废气催化氧化的γ
‑
氧化铝蜂窝催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1：制料：将碱式碳酸盐在球磨机中碾磨至颗粒粒径至2
‑
10μm后，将碾磨后的碱式碳酸盐与2
‑
10μm的γ
‑
氧化铝粉与在混合机中混合均匀，制成碱式碳酸盐与γ
‑
氧化铝粉的混合料；
[0008]S2：制剂：将甘油溶于去离子水中，搅拌均匀后，加入羟甲基纤维素，强力搅拌后形
成浆糊状添加剂；
[0009]S3：练泥：在捏合机中加入S1中得到的混合料，再加入S2中得到的浆糊状添加剂，同时加铝溶胶粘结剂，捏合均匀后，在室温下陈腐48
‑
72h后，真空练泥得到制坯泥料；
[0010]S4：挤出：将S3中得到的制坯泥料通过方形蜂窝孔模具挤出成型得到蜂窝湿坯体；
[0011]S5：焙烧：将S4中得到的蜂窝湿坯体在110
‑
130℃下烘干24
‑
36h后，在隧道窑中350
‑
500℃下焙烧3h得到蜂窝催化剂。
[0012]进一步地，所述碳酸锰及碱式碳酸盐在加热条件下会分解，热分解反应方程式如下所示：
[0013]MnCO3＝MnO+CO2[0014]Cu2(OH)2CO3＝2CuO+CO2+H2O
[0015]Zn2(OH)2CO3＝2ZnO+CO2+H2O
[0016]2CoCO3·
3Co(OH)2·
H2O+5/4O2＝5/2Co2O3+2CO2+4H2O
[0017]NiCO3·
2Ni(OH)2·
4H2O＝3NiO+CO2+6H2O
[0018]进一步地，所述γ
‑
氧化铝的粒径为2
‑
10μm，γ
‑
氧化铝含量≥99％。
[0019]上述S1中所述的混合机包括箱体、设置在箱体顶部的进料口和电机、设置在箱体一侧的出料口以及设置在箱体内部的隔板，隔板将箱体的内部分隔成第一腔室和第二腔室，所述箱体的内部设置有主动机构和从动机构；
[0020]所述主动机构包括设置在箱体内部的主动轴以及设置在主动轴外侧且数目不少于六组的转动组件，所述主动轴的顶部与电机的输出端传动连接，所述主动轴的内部设置有第一空腔，所述主动轴的底端延伸至隔板的下方且与隔板通过轴承转动连接，所述主动轴外部位于隔板的下方设置有大齿轮；
[0021]所述转动组件包括设置在主动轴外侧的转动板以及设置在转动板内部的第二空腔，所述第二空腔的内部设置有驱动组件，一组所述转动组件中驱动组件的下方设置有三组与驱动组件相配合的主混合组件；
[0022]所述驱动组件包括设置在第二空腔内部的转轴，且转轴的一端延伸至第一空腔的内部并固定连接有第二锥形齿轮，所述转轴的另一端与第二空腔的内壁转动连接，所述转轴外侧位于第二空腔的内部设置有三个第一锥形齿轮；
[0023]所述主混合组件包括与转动板转动连接的转杆，且转杆的顶部设置有与第一锥形齿轮一一对应且相互啮合的第三锥形齿轮，所述转杆的外侧设置有第一搅拌杆；
[0024]所述从动机构包括两组与主混合组件配合搅拌的副混合组件，所述副混合组件包括与隔板转动连接的转动柱，且转动柱的外侧均匀设置有多个第二搅拌杆，所述第一搅拌杆与第二搅拌杆相互配合，每两个第二搅拌杆之间便有一个第一搅拌杆，进而便于对粉末进行搅拌，所述转动柱的外侧包裹有透气布，通过设置的转动柱位空心结构，气体能够进行到转动柱的内部，且转动柱外壁上设置有许多透气孔，透气布将透气孔包裹，透气布能够使粉末进不去转动柱的内部，而气体能够从转动柱对的内部喷出，所述转动柱外部位于隔板的下方设置有小齿轮，每组所述从动机构中的两个小齿轮相互啮合，每组所述从动机构中的一个小齿轮与大齿轮啮合；
[0025]所述箱体的内底端设置有连接组件，且连接组件包括与箱体内底端固定连接的连接杆，且连接杆贯穿隔板且延伸至第一空腔的内部，所述连接杆的顶端固定连接有与第二
锥形齿轮啮合的第四锥形齿轮。
[0026]进一步地，所述箱体顶部位于电机的一侧设置有出气孔，且出气孔的内部设置有过滤网，过滤网能够保证粉末不会飞扬出去，而气体能够出去。
[0027]进一步地，所述箱体底部的四角处皆设置有支撑腿，便于对箱体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于废气催化氧化的γ
‑
氧化铝蜂窝催化剂，其特征在于，制备的原料按重量分包括100份γ
‑
氧化铝，30
‑
50份碳酸锰，10
‑
25份碱式碳酸盐，1
‑
3份甘油，3
‑
4份羟甲基纤维素，3
‑
8份铝溶胶，35
‑
50份去离子水。2.根据权利要求1所述的一种用于废气催化氧化的γ
‑
氧化铝蜂窝催化剂，其特征在于：所述碱式碳酸盐为碱式碳酸铜、碱式碳酸钴、碱式碳酸镍或碱式碳酸锌中的一种。3.一种用于废气催化氧化的γ
‑
氧化铝蜂窝催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：制料：将碱式碳酸盐在球磨机中碾磨至颗粒粒径至2
‑
10μm后，将碾磨后的碱式碳酸盐与2
‑
10μm的γ
‑
氧化铝粉与在混合机中混合均匀，制成碱式碳酸盐与γ
‑
氧化铝粉的混合料；S2：制剂：将甘油溶于去离子水中，搅拌均匀后，加入羟甲基纤维素，强力搅拌后形成浆糊状添加剂；S3：练泥：在捏合机中加入S1中得到的混合料，再加入S2中得到的浆糊状添加剂，同时加粘结剂，捏合均匀后，在室温下陈腐48
‑
72h后，真空练泥得到制坯泥料；S4：挤出：将S3中得到的制坯泥料通过方形蜂窝孔模具挤出成型得到蜂窝湿坯体；S5：焙烧：将S4中得到的蜂窝湿坯体在110
‑
130℃下烘干24
‑
36h后，在隧道窑中350
‑
500℃下焙烧3h得到蜂窝催化剂。4.根据权利要求3所述的一种用于废气催化氧化的γ
‑
氧化铝蜂窝催化剂，其特征在于：所述蜂窝催化剂在常压下处理含VOCs的废气，反应温度250
‑
450℃，气体总体积空速为20000
‑
50000h
‑1。5.根据权利要求3所述的一种用于废气催化氧化的γ
‑
氧化铝蜂窝催化剂的制备方法，其特征在于：S1中所述的混合机包括箱体(1)、设置在箱体(1)顶部的进料口(101)和电机(2)、设置在箱体(1)一侧的出料口(102)以及设置在箱体(1)内部的隔板(104)，所述箱体(1)的内部设置有主动机构(3)和从动机构(4)；所述主动机构(3)包括设置在箱体(1)内部的主动轴(303)以及设置在主动轴(303)外侧且数目不少于六组的转动组件(9)，所述主动轴(303)的顶部与电机(...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞海宇，许海峰，
申请(专利权)人：苏州任利环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：