含有分子筛的储氨混合物多孔固体样块及其制备方法技术

技术编号:7892207 阅读:156 留言:0更新日期:2012-10-23 00:26
本发明专利技术涉及一种含有分子筛的储氨混合物多孔固体样块及其制备方法,含有分子筛的储氨混合物多孔固体样块由无水氯化锶(SrCl2)、分子筛和工业硅溶胶组成,其特征在于其制备方法,具体步骤如下:采用工业无水的氯化锶盐的粉末,掺入工业硅溶胶、分子筛和工业酒精,组成混合物;通过搅拌机混合,调成半干性的混合粉体,经过机械振荡,干燥得到含有分子筛的储氨混合物多孔固体样块;其保证了金属盐的储氨特性又改善了微观纳米孔的丰富度,增加了宏观孔的数量,提高了混合物多孔固体样块的机械强度,还添加了适量的工业硅溶胶,有效地改善了混合物多孔固体样块的粘度及比表面积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种,应用于汽车尾气的SCR后处理系统以及FCEV燃料电池系统。
技术介绍
当前,全球面临能源和环境的综合挑战。在传统汽车的排放达标的技术手段选择方面,以及新能源汽车的燃料供给技术方面人们仍然面临不少的难题。SCR后处理系统是依靠尿素还原剂的精确供给并在催化剂的前端分解成氨气后来去除NOX危害物,达到净化尾气的目的,实现车辆的国4或以上的标准的达标。但是,在实际使用中,这种依靠尿素分解成氨气的液体尿素的计量喷射存在许多不足和难点,例如,尿素溶液在-11°C环境下结冰堵塞的问题,需要额外的管路加热系统来解决;尿素溶液在135°C 以上的温度环境下才能分解,而公交系统的许多车辆走走停停,根本无法达到尿素溶液稳定的分解温度的,无法产出氨气,无法消除预定的NOX成分,最后造成液体尿素在排气管中的积累,生产三聚氰胺的聚合物,堵塞尿素喷嘴和发动机排气管,致使车辆产生故障,影响正常的使用。此外,如果国4以上的主流车辆全面使用SCR系统,涉及到全国约15万个加油站点创新建设液体尿素加注基础设施的问题,由于投资巨大,目前仍没有看到政府和企业动手完善该基础设施,成为SCR使用中的ー个潜在的巨大问题。对于突破能源困境,解决未来能源问题的新能源汽车发展问题,氢燃料电池被公认是ー个极为重要的技术路线。但是,如何稳定的获得氢气来源是个制约本领域发展的不小的难题。在所有可能被采用的氢气来源方式中,有高压气瓶储氢的技术路线、有电解水制氢的技术路线、有高纯烃类石油燃料裂解制氢的技术路线、低分子醇类裂解制氢的技术路线以及其它H-N的含氢前驱体分解或裂解制氢的技术路线。上述技术路线中,都存在若干问题和不足,例如,制氢效率和成本,制氢精度和速率,也包括系统方面的问题。总之,氢的来源是燃料电池车辆发展的瓶颈,需要人们想法进行解決。氢的前驱体其中之ー是H-N含氢的化合物,其中,储氢密度最高的是氨气。氨气是ー种最常见的化工原料,氨气分子属于活泼的极性分子,分子的直径尺寸约为3 4 A,因此,常温下非常的活泼,极易扩散,并具有毒害性,其毒害性体现在对接触的皮肤组织都有腐蚀和刺激作用,可以吸收皮肤组织中的水分,使组织蛋白变性,并使组织脂肪皂化,破坏细胞膜结构。氨气在水中的的溶解度极高,所以主要对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用,常被吸附在皮肤粘膜和眼结膜上,从而产生刺激和炎症。此外,氨气通常以气体形式吸入人体,危及生命安全,因此,氨气的使用的最大隐患是安全问题。由此可见,解决好氨气的使用中储存和安全问题,就可以开辟一条新的氨气利用的技术路线。传统的氨气储存方式是高压气瓶,或者是以高浓度氨气溶于水形成氨水来实现。如果采用高压气瓶来储存氨气,大批量エ业应用中存在操作方面和密封方面的安全隐患,如果是以高浓氨水的方式,又存在严重的腐蚀问题。在国家专利信息网,以“储氨”为主题词检索,专利号为CN201120099229. 7的‘ー种气相法乌洛托品尾气氨回收装置’、专利号为CN201020677361. 7的‘用于冷库机房的配氨连接机构’、专利号为CN201020269811.9的‘复合功能型储氨器’、专利号为CN200520057558. X的‘ー种蒸氨装置’,是ー类对氨氮エ业废水进行氨氮排脱处理的环保治理装置,也不涉及到本专利技术中的特征成分。同本专利技术不相关。专利号为CN201010244091. 5的‘用于对SCR催化剂的工作进行检验的方法和系统’和专利号为CN200880104697.X的‘SCR排气后处理系统的运行方法及诊断方法’的这2个专利技术提供了一种用于选择性催化还原(SCR)催化转化器和传统液体尿素分解的氨配给模块和控制系统,没有涉及到化合物的特征成分。专利号为CN200910197860. 8的‘ー种高效低温储氨材料的制备方法’的专利技术应用于SCR后处理系统,特征是把氨基硼烷化合物置于密闭容器中,抽真空,在(T4°C温度下,与 氨接触,在(T4°C温度下保持3(T60min,制备得到所需产物氨基硼烷氨络合物NH3BH3(NH3)n(n = Γ3);室温最大储氨量可达62. 4wt. %,室温供气压カ2. Obar左右,室温供氨压カ适中,吸放氨完全可逆,但是该专利的特种物质氨基硼烷的价格昂贵,具有较高的爆炸危险和燃烧等级,不适合普通エ业领域的大批量推广应用; 专利号为CN200580026626. 9的‘存储和输送氨的固体材料’的专利技术涉及存储和输送氨的固体材料。该存储氨的固体材料包括ー种氨吸收盐,其中该氨吸收盐是通式为Ma(NH3)nXz的离子性盐,其中M是选自碱土金属和/或一种或多种过渡金属例如Mn、Fe、Co、Ni、Cu和/或Zn的一种或多种阳离子,X是ー种或多种阴离子,a是每个盐分子中包括的阳离子数,z是每个盐分子中包括的阴离子数,η是2 12的配位数,其中M是Mg,该氨吸收盐为汽车エ业用氨提供了ー种安全、轻质、便宜而且致密的存储。该专利是把固体原料直接模压成型,电热加热解吸氨气,更侧重于系统的控制策略,不涉及到混合物整体多孔固体样块的改性和优化; 专利号为CN200580009219. 7的‘储氨装置在能量生产中的用途’专利技术涉及ー种发电单元,该单元包括⑴容器⑵形式的储氨装置,包含通式为Ma(NH3) ηΧζ的氨吸收与释放盐,其中M是ー种或多种阳离子,选自碱金属、碱土金属和过渡金属如Li、K、Mg、Ca、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu或Zn,X是ー种或多种阴离子,选自氟根、氯根、溴根、碘根、硝酸根、硫氰酸根、硫酸根、钥酸根、磷酸根和氯酸根离子,a是每个盐分子的阳离子数,z是每个盐分子的阴离子数,而η为2 — 12的配位数,(ii)用于加热所述容器(2)和氨吸收与释放盐以释放氨气的装置(3a),和(iiia)用于将氨直接转化为电功率的燃料电池;或者(iiibl)用于将氨离解为氢和氮的反应器(6),和(iiib2)用于将氢转化为电功率的燃料电池(4),该专利主要用于燃料电池的,权利要求4中提到了特征物质为该类盐或位于多孔载体材料上,并没有声明是何种材料。CN200710156866. I的‘一种氨基络合物及其制备方法和用途’的专利技术公开了一种氨基络合物及其制备方法和用途。该氨基络合物的成分为MXm(NH3)n,式中M为Li、Mg、Al、Ca、Sc、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sr、Ba、Sn 中的ー种或多种;X 为 F、Cl、Br、N03、SO4 中的ー种或多种;m根据化合价而定,I ^ m ^ 5 ;n根据配位数而定,I < η < 15。以脱氨后的氨基络合物作为氨的吸收剂,通过低温吸氨、高温放氨实现氨气的分离、净化、储存和运输。该专利仅仅涉及到该氨基络合物本身的制备エ艺和过程。专利号为CN200680005886. 2的‘氨的高密度存储’专利包含氨吸收/解吸固体材料的固体氨存储和输送材料,所述已被压实到密度大于理论骨架密度的50%的存储和输送材料提供固体氨存储材料,该存储材料容易制备和处理并且具有极高密度的存储氨,所述存储氨在受控条件下容易释放,即使所述材料的孔隙率非常低仍如此,并且该存储材料对于存储和输送氨是安全的,不需要特殊的安全措施。该专利是采用固体料直接模压成型,采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
含有分子筛的储氨混合物多孔固体样块及其制备方法,含有分子筛的储氨混合物多孔固体样块由无水氯化锶(SrCl2)、分子筛和工业硅溶胶组成,其特征在于其制备方法,具体步骤如下:?1)采用重量百分比70~85wt%的工业无水的氯化锶盐的粉末,掺入5~10wt%的工业硅溶胶、5~18wt%分子筛和1~3wt%的工业酒精,组成混合物;2)各组分通过搅拌机混合,混合时间1~10h,调成半干性的混合粉体,该粉体添加到一可敞开式的密闭容器内进行机械振荡30~60min,然后在60~80℃,真空度为10?1~1KPa的条件下干燥1~3h,或在90~100℃的温度下干燥2~3h即可得含有分子筛的储氨混合物多孔固体样块。

【技术特征摘要】
1.含有分子筛的储氨混合物多孔固体样块及其制备方法,含有分子筛的储氨混合物多孔固体样块由无水氯化锶(SrCl2)、分子筛和工业硅溶胶组成,其特征在于其制备方法,具体步骤如下 1)采用重量百分比7(T85wt%的工业无水的氯化锶盐的粉末,掺入5 10wt%的工业硅溶胶、5 18被%分子筛和I 3wt%的工...

【专利技术属性】
技术研发人员:张克金崔龙姜涛王丹王金星安宇鹏于力娜许德超
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:

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