專(zhuān)利名稱(chēng)：一種活性組份區(qū)塊分布式催化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種催化劑，具體地說(shuō)，涉及一種活性組份區(qū)塊分布 式催化劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
催化凈化的方法是內(nèi)燃機(jī)排放控制最有效的方法之一，催化劑是 催化凈化技術(shù)的核心。催化劑通過(guò)催化氧化和催化還原反應(yīng)，可將機(jī)動(dòng)車(chē)排氣當(dāng)中的一氧化碳CO、碳?xì)浠衔颒C、可溶性有機(jī)物SOF、 氮氧化物NOx、乃至固體微粒物轉(zhuǎn)化成無(wú)公害或低公害的水蒸氣 H20、氮?dú)釴2和二氧化碳C02等。催化凈化的方法也是各種固定污 染源排放控制的最有效方法之一，而催化劑在工業(yè)上的應(yīng)用更為廣 泛。催化劑中不同的活性組份，在催化反應(yīng)中的作用和承擔(dān)的任務(wù)并 不一樣。不同組份達(dá)到其有效活性的溫度及對(duì)應(yīng)所需的時(shí)間也不盡相 同。例如，在當(dāng)催化劑在機(jī)動(dòng)車(chē)排放控制領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)，常采用貴金屬 作為活性組份。而三種貴金屬中銠Rh對(duì)氣氧化物NOx的還原活性較 高，Pd對(duì)HC的氧化活性較高，Pd和Rh在高溫下又易形成合金而失去 活性?？梢詫⑷呓Y(jié)合起來(lái)，聯(lián)合使用，提高活性成分的利用率。目前，在聯(lián)合使用過(guò)程中釆用串聯(lián)催化劑的方式，此方式增加排 氣管長(zhǎng)度，造成焊接麻煩，熱量傳遞不及時(shí)，影響催化效果。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種活性組份區(qū)塊分布式催化劑，可充分利 用稀缺的貴金屬等活性組份，并同時(shí)有利于催化劑床層的傳熱、傳熱 過(guò)程，以最大限度地提高活性組份的利用率及降低制造成本。本發(fā)明的另 一 目的是提供 一種活性組份區(qū)塊分布式催化劑的制 備方法。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明的一種活性組份區(qū)塊分布式催化 劑，催化劑的活性組份在軸向方向上分段分布，或/和涂層在縱向方 向上呈分層分布。即，本發(fā)明的催化劑在軸向方向上，涂層、活性組份種類(lèi)及負(fù)載量為分段分布催化劑各段床層上的涂層和/或活性組份各不相同；不同區(qū)塊負(fù)載不同活性組分和/或涂層。具體地說(shuō)，本發(fā)明所述的活性組份區(qū)塊分布式催化劑包括但不限于1)在催化劑各段床層上活性組份不同，但涂層為單層的區(qū)塊分 布式催化劑；2)在催化劑各段床層上涂層為多層分布，但活性組份 相同的區(qū)塊分布式催化劑；3)在催化劑各段床層上活性組份不同， 且各段的涂層為多層分布的區(qū)塊分布式催化劑。這樣可以充分發(fā)揮不 同活性組份的作用，以最大限度地提高活性組份的利用率及降低制造 成本。本發(fā)明所述的活性組份在軸向方向上呈2段以上的分布。優(yōu)選的 為3段分布。所述涂層在縱向方向上呈2層以上的分布。優(yōu)選的為3層分布。 所述的分段分布形式包括但不限于間斷分布、連續(xù)分布和漸變 分布。所述的涂層的主要成分為氧化鋁，包括但不限于氧化鋁漿料、鈰 鋯復(fù)合氧化物漿料。所述的活性組份包括但不限于鉑(Pt)鹽、銠(Rh)鹽、鈀(Pd) 鹽等。當(dāng)催化劑各段床層上涂層相同，而活性組份不同時(shí)，本發(fā)明的活 性組份區(qū)塊分布式催化劑的制備方法，包括如下步驟l)將活性氧化鋁、鈰鋯固溶體和硝酸進(jìn)行混合，然后加水進(jìn)行研磨混合，控制總的固含量為30~60%,制成氧化鋁漿料CO;2)然后將載體浸入漿料CO后，取出，吹盡殘留漿料，進(jìn)行烘干 和焙燒，制成半成品G0;3 )再將半成品GO繼續(xù)焙燒3 ~ 12hrs;制成催化劑半成品(已載 有涂層)Gl;4)取濃度為5 ~20%配比分別為Pt:Rh=5 ~ 10:1、 Pt:Pd=5 ~ 10:2、 Pt:Rh =5 ~ 10:1，將上述催化劑半成品G1 —端A三分之一浸漬于活 性組份溶液P1中1~5分鐘，取出，吹凈殘液；焙燒，自然冷卻至室 溫，取出；5 )將催化劑半成品Gl另 一端B三分之一浸入去離子水中，10 ~ 15分鐘，取出，吹凈殘液；保持方向不變，將載體三分之二浸入活 性組份溶液P2中1-5分鐘，取出，吹凈殘液；焙燒，自然冷卻至室 溫，取出；6)將催化劑載體另一端B三分之一浸入活性組份溶液P3中， 1~5分鐘，取出，吹凈殘液；焙燒，自然冷卻至室溫，取出。其中，步驟l)中活性氧化鋁、鈰鋯固溶體和硝酸的重量配比為 20~50: 5~10: 0.3 ~1。所述的水為去離子水。所述研磨混合的時(shí)間為3~12hrs。步驟2)中所述載體為金屬或陶瓷蜂窩載體，載體在使用前須經(jīng) 清洗、氧化或干燥等過(guò)程。載體浸入漿料CO中的時(shí)間為5~30s。烘干溫度為80- 120°C，時(shí)間為3~8h;焙燒溫度為450~650°C， 時(shí)間為1 ~4h。用1 5MPa的壓縮空氣吹掃殘留漿料。步驟3)中烘培的溫度為300-600 °C，時(shí)間為3 12hrs。步驟4-6)中烘培的溫度為300-500 °C。當(dāng)催化劑各段床層的活性組份相同，而涂層不同時(shí)，本發(fā)明的活性組份區(qū)塊分布式催化劑的制備方法，包括如下步驟1 )制備不同的氧化鋁漿料CI ， C2和C3,控制總的固含量為25 ~ 60%， Cl中活性氧化鋁與鈰鋯固溶體重量配比為20-50: 5 ~ 10, C2中氧化鋁與鈰鋯固溶體的重量配比為5~10: 20~40; C3中只 加氧化鋁，不加鈰鋯固溶體。2)催化劑載體一端A三分之一浸漬于漿料C1中10 15s，取出， 吹凈殘液，烘干并焙燒；3 )將催化劑載體另 一端B三分之一浸入去離子水中，10 ~ 15分 鐘，取出，吹凈殘液；保持方向不變，將載體三分之二浸入漿料C2 中10-15s,取出，吹凈殘液，烘干并焙燒；4) 將催化劑載體另一端B三分之一浸入漿料C3中10-15s，取 出，保持方向不變，吹凈殘液，烘干并焙燒，制得半成品G1;5) 取濃度為5~10%的貴金屬溶液(如Pt/Rh=5:10~2)，釆取 等量浸漬法，在G1上負(fù)載活性組份；然后將其烘培后自然冷卻至室 溫，取出。其中，步驟2-4)烘干溫度為80~120°C,時(shí)間為3-8hrs;焙燒 溫度為450~650°C，時(shí)間為l 4hrs。步驟5)中焙燒溫度為300~500°C，時(shí)間為l-3hrs。對(duì)于在各段床層上涂層和活性組份成分都不同的區(qū)塊分布式催 化劑的制備方法，就是將上述兩種方法進(jìn)行結(jié)合，具體包括如下步驟:1 )制備不同的氧化鋁漿料Cl, C2和C3,控制總的固含量為25 ~ 60%， Cl中活性氧化鉬和鈰鋯固溶體硝酸的重量配比為20~50: 5~ 10, C2中氧化鋁與鈰鋯固溶體的重量配比為5~ 10: 20-40; C3 中的組分為氧化鋁；2)催化劑載體一端A三分之一浸漬于漿料C1中10 15s,取出， 吹凈殘液，烘干并焙燒；3 )將催化劑載體另 一端B三分之一浸入去離子水中，10 ~ 15分鐘，取出，吹凈殘液；保持方向不變，將載體三分之二浸入漿料C2 中10 15s，取出，吹凈殘液，烘干并焙燒；4)將催化劑載體另一端B三分之一浸入漿料C3中10-15s，取 出，保持方向不變，吹凈殘液，烘干并焙燒，制得半成品G1;5 )取濃度為5 ~20%配比分別為Pt:Rh=5 ~ 10:1、 Pt:Pd=5 ~ 10:2、 Pt:Rh=5~10:l的三種硝酸鹽溶液Pl, P2， P3，將上述催化劑半成品 Gl —端A三分之一浸漬于活性組份溶液P1中1~5分鐘，取出，吹凈殘液；焙燒，自然冷卻至室溫，取出；6 )將催化劑半成品Gl另 一端B三分之一浸入去離子水中，10 ~ 15分鐘，取出，吹凈殘液；保持方向不變，將載體三分之二浸入活 性組份溶液P2中1~5分鐘，取出，吹凈殘液；焙燒，自然冷卻至室 溫，取出；7)將催化劑載體另一端B三分之一浸入活性組份溶液P3中， 1~5分鐘，取出，吹凈殘液；焙燒，自然冷卻至室溫，取出。本發(fā)明所述的鹽溶液包括但不限于硝酸鹽溶液、醋酸鹽溶液。本發(fā)明所述的催化劑可用于汽油機(jī)、柴油機(jī)及各種替代燃料發(fā)動(dòng) 機(jī)、各種混合動(dòng)力用不種類(lèi)型的三效催化劑TWC、氧化型催化劑OC、 氮氧化物凈化催化劑DeNOx和負(fù)載有活性組份的各種形式的微粒捕 集器；各種類(lèi)型的工業(yè)用催化劑、固定污染源控制催化劑等。本發(fā)明制備的催化劑的突出特點(diǎn)是催化劑活性組份在催化劑床 層上分段分布，發(fā)揮不同的作用，從而大大提高活性組份的利用率。本發(fā)明釆用區(qū)塊涂覆方法，可以將Rh負(fù)載在催化劑的前端床層 處，而將Pd負(fù)載在催化劑后端床層處。利用Rh的活性在床層前端 主要對(duì)NOx進(jìn)行催化還原，而在床層后端主要對(duì)HC進(jìn)行催化氧化， 從而能更充分地利用各種活性組份的作用，形成協(xié)同作用，最終提高 催化劑的活性和選擇性等。通過(guò)區(qū)塊涂覆技術(shù)，可以在催化劑床層前端的涂層中負(fù)載上HC、NOx等吸附-存儲(chǔ)材料及相應(yīng)的活性組份，而在催化劑后端的床層上負(fù)載上對(duì)應(yīng)的可對(duì)HC或NOx進(jìn)行有效催化凈化的活性組份。這樣 在低溫下(如發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng))可以利用催化劑床層前端的吸附-存儲(chǔ) 材料將HC和NOx存儲(chǔ)起來(lái)，而等催化劑床層升高后，再釋放出來(lái)， 正好在后端的催化劑床層上進(jìn)行相應(yīng)的催化反應(yīng)，達(dá)到凈化廢氣的作 用。通過(guò)上述方法制備的催化劑可充分利用稀缺的貴金屬等活性組 份，并同時(shí)有利于催化劑床層的傳熱、傳熱過(guò)程，頗具實(shí)用價(jià)值。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。 實(shí)施例l本實(shí)施例活性組份區(qū)塊分布式催化劑由下述步驟制成 (1 )稱(chēng)取活性氧化鋁40kg、鈰鋯固溶體7kg、硝酸1kg及去離子水52kg,放入球磨罐中球磨8h,制成氧化鋁漿料。(2)將清洗、氧化后的金屬蜂窩載體浸于上述漿料中10s,取出后用4MPa壓縮空氣吹盡殘留漿料，12(TC烘干3h， 500'C焙燒2h,制成半成品G0。(3)將半成品GO放入網(wǎng)帶式連續(xù)烘干焙燒窯中，加熱8hrs,最 高焙燒溫度控制在50(TC,制成催化劑半成品(已載有涂層)G1。(4)取濃度為10。/。的P1 (Pt:Rh=10:l)溶液、10%的P2 ( Pt:Pd =10:2)溶液和10°/。的P3 (Pt: Rh =5:1)溶液，將上述催化劑半成品 一端A約三分之一浸于P1溶液中5min，取出，保持方向不變，垂直 從另一端B用壓縮空氣吹凈殘液，焙燒窯中50(TC焙燒2h,自然冷卻 至室溫，取出。(5 )將催化劑載體另 一端B三分之一浸入去離子水中，10分鐘， 取出，保持方向不變，垂直地從另一端A用壓縮空氣吹凈殘液。保 持方向不變，將載體三分之二浸入P2溶液中5分鐘，取出，保持方向不變，垂直地從另一端A用壓縮空氣吹凈殘液。焙燒窯中500。C焙 燒2h,自然冷卻至室溫，取出。(6)將催化劑的B端三分之一浸入P3溶液中5分鐘，取出，保 持方向不變，垂直地從另一端A用壓縮空氣吹凈殘液，焙燒窯中50(TC 焙燒2h，自然冷卻至室溫，取出。即可制得涂層相同而活性組分不 同得區(qū)塊式催化劑。 實(shí)施例2基本過(guò)程同實(shí)施例1，不同的是(1) 氧化鋁漿料為活性氧化鋁50kg、鈰鋯固溶體5kg、硝酸 0.5kg及去離子水44.5kg，球磨3h。(2) 漿料在陶瓷蜂窩載體中浸30s，取出后用5MPa壓縮空氣吹 盡殘留漿料，100。C烘干5h， 650。C焙燒lh，制成半成品GO。(3)再在網(wǎng)帶式連續(xù)烘干焙燒窯中，加熱12hrs，最高焙燒溫度 控制在300 。C,制成催化劑半成品(已載有涂層)G1。(4 )取濃度為20%的Pl( Pt:Rh=8:l )溶液、10%的P2( Pt:Pd =5:2 ) 溶液和10。/。的P3 (Pt:Rh=10:l)溶液，催化劑半成品一端A三分之 一浸于Pl溶液中3min， 300。C焙燒3h。(5) 將催化劑載體另一端B三分之一浸入去離子水中，15分鐘， 取出，然后將載體三分之二浸入P2溶液中1分鐘，取出，之后再在 300。C焙燒3h，自然冷卻至室溫，取出。(6) 將催化劑的B端三分之一浸入P3溶液中l(wèi)分鐘，在400。C 焙燒3h，自然冷卻至室溫，取出。即可制得涂層相同而活性組分不 同得區(qū)塊式催化劑?；具^(guò)程同實(shí)施例1,不同的是 (l)氧化鉬漿料為活性氧化鉬20kg、鈰鋯固溶體10kg、硝酸 0.3kg及去離子水69.7kg，球磨12h。(2)漿料在陶瓷蜂窩載體中浸5s，取出后用lMPa壓縮空氣吹 盡殘留漿料，8(TC烘干8h， 450'C焙燒4h,制成半成品GO。(3)再在網(wǎng)帶式連續(xù)烘干焙燒窯中，加熱3hrs，最高焙燒溫度 控制在60(TC，制成催化劑半成品(已載有涂層)G1。(4 )取濃度為5%的Pl( Pt:Rh=10:l )溶液、10%的P2( Pt:Pd =8:2 ) 溶液和10%的P3 (Pt :Rh =8:1)溶液，將上述催化劑半成品一端A 三分之一浸于Pl溶液中3min, 400。C焙燒lh。(5 )將催化劑載體另 一端B三分之一浸入去離子水中，12分鐘， 取出，之后將載體三分之二浸入P2溶液中3分鐘，在400。C焙燒lh。(6)將催化劑的B端三分之一浸入P3溶液中3分鐘，在300。C 下焙燒2h,自然冷卻至室溫，取出。即可制得涂層相同而活性組分 不同得區(qū)塊式催化劑。 實(shí)施例4本實(shí)施例活性組份區(qū)塊分布式催化劑由下述步驟制成(1) 稱(chēng)取活性氧化銷(xiāo)40kg、鈰鋯固溶體10kg、硝酸lkg及去離 子水49kg,放入球磨罐中球磨8h,制成氧化鋁漿料C1。(2) 稱(chēng)取活性氧化鋁10kg、鈰鋯固溶體40kg、硝酸lkg及去離 子水49kg,放入球磨罐中球磨8h，制成氧化鋁漿料C2。(3) 稱(chēng)取活性氧化鋁50kg、硝酸lkg及去離子水49kg,放入球 磨罐中球磨8h,制成氧化鋁漿料C3。(4) 將預(yù)處理好的金屬蜂窩載體一端A約三分之一浸于Cl漿 料中15s,取出，保持方向不變，垂直從另一端B用壓縮空氣吹凈殘 液，120。C烘干3h， 50(TC焙燒2h。(5 )將催化劑載體另 一端B三分之一浸入去離子水中，10分鐘， 取出，保持方向不變，垂直地從另一端A用壓縮空氣吹凈殘液。保 持方向不變，將載體三分之二浸入C2漿料中15s，取出，保持方向 不變，垂直地從另一端A用壓縮空氣吹凈殘液。12(TC烘干3h， 500°C焙燒2h。(6)將催化劑載體另一端B三分之一浸入漿料C3中15s，取出， 保持方向不變，垂直地從另一端A用壓縮空氣吹凈殘液，12(TC烘干 3h， 50(TC焙燒2h。制得催化劑半成品。(7)取10%的貴金屬溶液(Pt:Rh=5:10)通過(guò)等量浸漬法，將貴 金屬負(fù)載于上述催化劑涂層上，于500 。C焙燒2h,即可制得活性組分 相同而涂層不同的區(qū)塊式催化劑。 實(shí)施例5基本過(guò)程同實(shí)施例4，不同的是 (1 )稱(chēng)取活性氧化鋁50kg、鈰鋯固溶體5kg、硝酸0.5kg及去 離子水44.5kg,放入球磨罐中球磨12h,制成氧化鋁漿料C1。(2) 稱(chēng)取活性氧化鋁5kg、鈰鋯固溶體30kg、硝酸0.5kg及去 離子水49kg，放入球磨罐中球磨12h，制成氧化鋁漿料C2。(3) 稱(chēng)取活性氧化鋁60kg、硝酸0.5kg及去離子水39.5kg，放 入球磨罐中球磨12h，制成氧化鉬漿料C3。(4) 將預(yù)處理好的陶瓷蜂窩載體一端A三分之一浸于Cl漿料 中10s,烘干溫度為100'C進(jìn)行5h,焙燒溫度為65(TC進(jìn)行4h。(5 )催化劑載體另 一端B三分之一浸去離子水15分鐘，載體三 分之二浸入C2漿料中10s， 10(TC烘干5h, 65(TC焙燒4h。(6)將催化劑載體另一端B三分之一浸入漿料C3中10s, 80°C 烘干8h， 650。C焙燒lh。(7)取8°/。的貴金屬溶液(Pt:Rh=5:2)通過(guò)等量浸漬法，將貴金 屬負(fù)載于上述催化劑涂層上，于300 'C焙燒3h,即可制得活性組分 相同而涂層不同的區(qū)塊式催化劑。 實(shí)施例6基本過(guò)程同實(shí)施例4，不同的是 (1)稱(chēng)取活性氧化鋁20kg、鈰鋯固溶體8kg、硝酸0.3kg及去 離子水71.7kg,放入球磨罐中球磨3h，制成氧化鋁漿料C1。(2) 稱(chēng)取活性氧化鋁8kg、鈰鋯固溶體20kg、硝酸0.3kg及去 離子水71.7kg,放入球磨罐中球磨3h,制成氧化鋁漿料C2。(3) 稱(chēng)取活性氧化鋁25kg、硝酸0.3kg及去離子水74.7kg，放 入球磨罐中球磨3h，制成氧化銷(xiāo)漿料C3。(4) 金屬蜂窩載體一端A約三分之一浸于C1漿料中12s，烘干 溫度為80。C，進(jìn)行8h,焙燒溫度為450'C進(jìn)行2h。(5 )將催化劑載體另 一端B三分之一浸去離子水12分鐘，載體 三分之二浸入C2漿料中12s，取出，80。C烘干8h, 450。C焙燒lh。(6)將催化劑載體另一端B三分之一浸入漿料C3中12s， IO(TC 烘干5h， 450。C焙燒4h。制得催化劑半成品。(7)取5%的貴金屬溶液(Pt.Rh=5:8)通過(guò)等量浸漬法，將貴金 屬負(fù)載于上述催化劑涂層上，于450。C焙燒lh，即可制得活性組分 相同而涂層不同的區(qū)塊式催化劑。本實(shí)施例的在各段床層上涂層和活性組份成分都不同的區(qū)塊分 布式催化劑由如下步驟制成1) 制備過(guò)程同實(shí)施例4的步驟1-6,制成各段涂層不同的催化劑 半成品。2) 制備過(guò)程同實(shí)施例2的步驟4-6，制成各段床層上涂層和活性組份成分都不同的區(qū)塊分布式催化劑。 實(shí)施例8本實(shí)施例的在各段床層上涂層和活性組份成分都不同的區(qū)塊分 布式催化劑由如下步驟制成1) 制備過(guò)程同實(shí)施例5的步驟1-6，制成各段涂層不同的催化劑 半成品。2) 制備過(guò)程同實(shí)施例1的步驟4-6，制成各段床層上涂層和活性 組份成分都不同的區(qū)塊分布式催化劑。實(shí)施例9本實(shí)施例的在各段床層上涂層和活性組份成分都不同的區(qū)塊分 布式催化劑由如下步驟制成1) 制備過(guò)程同實(shí)施例6的步驟l-6，制成各段涂層不同的催化劑 半成品。2) 制備過(guò)程同實(shí)施例3的步驟4-6，制成各段床層上涂層和活性 組份成分都不同的區(qū)塊分布式催化劑。雖然，上文中已經(jīng)用 一般性說(shuō)明及具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了詳 盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本 領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ) 上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種活性組份區(qū)塊分布式催化劑，其特征在于，催化劑的活性組份在軸向方向上多段分布，或/和涂層在縱向方向上呈多層分布。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的活性組份區(qū)塊分布式催化劑，其特征在 于，所述的活性組份區(qū)塊分布式催化劑包括但不限于l)在催化劑 各段床層上活性組份不同，但涂層為單層的區(qū)塊分布式催化劑；2) 在催化劑各段床層上涂層為多層分布，但活性組份相同的區(qū)塊分布式 催化劑；3)在催化劑各段床層上活性組份不同，且各段的涂層為多 層分布的區(qū)塊分布式催化劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的活性組份區(qū)塊分布式催化劑，其特 征在于，所述的活性組份在軸向方向上呈三段分布，所述涂層在縱向 方向上呈三層分布。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l-3任意 一項(xiàng)所述的活性組份區(qū)塊分布式催化 劑，其特征在于，所述的活性組份包括但不限于鉑鹽、銠鹽、鈀鹽。
5. 制備權(quán)利要求4所述活性組份區(qū)塊分布式催化劑的方法，其 特征在于，包括如下步驟1) 將活性氧化鋁、鈰鋯固溶體和硝酸進(jìn)行混合，然后加水進(jìn)行 研磨混合，控制總的固含量為30-60%，制成氧化鋁漿料CO;2) 然后將載體浸入漿料CO后，取出，吹盡殘留漿料，進(jìn)行烘干 和焙燒，制成半成品G0;3) 再將半成品G0繼續(xù)焙燒3 12hrs;制成催化劑半成品Gl;4) 取濃度為5~20%，配比分別為Pt:Rh=5~ 10:1、 Pt:Pd=5~ 10:2、 Pt:Rh=5~10:l三種硝酸鹽溶液Pl， P2， P3，將上述催化劑半成品 Gl—端A三分之一浸漬于活性組份溶液P1中1~5分鐘，取出，吹凈殘液；焙燒，自然冷卻至室溫，取出；5 )將催化劑半成品Gl另 一端B三分之一浸入去離子水中，10 ~ 15分鐘，取出，吹凈殘液；保持方向不變，將載體三分之二浸入活性組份溶液P2中1~5分鐘，取出，吹凈殘液；焙燒，自然冷卻至室 溫，取出；6)將催化劑載體另一端B三分之一浸入活性組份溶液P3中，1~ 5分鐘，取出，吹凈殘液；焙燒，自然冷卻至室溫，取出。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述活性組份區(qū)塊分布式催化劑的制備方法， 其特征在于，步驟l)中活性氧化鋁、鈰鋯固溶體和硝酸的重量配比 為20~50: 5~ 10: 0.3-1。7. 制備權(quán)利要求4所述活性組份區(qū)塊分布式催化劑的方法，其 特征在于，包括如下步驟1 )制備不同的氧化鋁漿料Cl ， C2和C3,控制總的固含量為25 ~ 60%, Cl中氧化鋁和鈰鋯固溶體重量配比為20~50: 5-10, C2 中氧化鋁與鈰鋯固溶體的重量配比為5~10: 20~40; C3中僅加入 氧化鋁；2)催化劑載體一端A三分之一浸漬于漿料C1中10-15s，取出， 吹凈殘液，烘干并焙燒；3 )將催化劑載體另 一端B三分之一浸入去離子水中，10 ~ 15分 鐘，取出，吹凈殘液；保持方向不變，將載體三分之二浸入漿料C2 中10 15s,取出，吹凈殘液，烘干并焙燒；4) 將催化劑載體另一端B三分之一浸入漿料C3中10~15s，取 出，保持方向不變，吹凈殘液，烘干并焙燒，制得半成品G1;5) 取濃度為5~10%的貴金屬溶液，釆取等量浸漬法，在G1上負(fù) 載活性組份；然后將其烘培后自然冷卻至室溫，取出。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述活性組份區(qū)塊分布式催化劑的制備方法, 其特征在于，步驟2-4)烘干溫度為80~120°C，時(shí)間為3 8hrs;焙 燒溫度為450~650°C，時(shí)間為l 4hrs;步驟5)中焙燒溫度為300 ~ 500。C，時(shí)間為1 ~3hrs。9. 制備權(quán)利要求4所述活性組份區(qū)塊分布式催化劑的方法，其特征在于，包括如下步驟1 )制備不同的氧化鋁漿料Cl ， C2和C3，控制總的固含量為25 ~ 60%， Cl中氧化鋁和鈰鋯固溶體的重量配比為20~50: 5~10， C2中氧化鋁與鈰鋯固溶體的重量配比為5~10: 20~40; C3中的組分為氧化鋁；2)催化劑載體一端A三分之一浸漬于漿料C1中10 15s，取出，吹凈殘液，烘干并焙燒；3 )將催化劑載體另 一端B三分之一浸入去離子水中，10 ~ 15分 鐘，取出，吹凈殘液；保持方向不變，將載體三分之二浸入漿料C2 中10 15s,取出，吹凈殘液，烘干并焙燒；4) 將催化劑載體另一端B三分之一浸入漿料C3中10~15s,取 出，保持方向不變，吹凈殘液，烘干并焙燒，制得半成品G1;5) 取濃度為5~20%配比分別為Pt:Rh=5~ 10:1、 Pt:Pd=5 ~ 10:2、 Pt:Rh=5~10:l的三種硝酸鹽溶液Pl, P2， P3，將上述催化劑半成品 Gl—端A三分之一浸漬于活性組份溶液P1中1~5分鐘，取出，吹 凈殘液；焙燒，自然冷卻至室溫，取出；6 )將催化劑半成品Gl另 一端B三分之一浸入去離子水中，10 ~ 15分鐘，取出，吹凈殘液；保持方向不變，將載體三分之二浸入活 性組份溶液P2中1~5分鐘，取出，吹凈殘液；焙燒，自然冷卻至室 溫，取出；7)將催化劑載體另一端B三分之一浸入活性組份溶液P3中， 1~5分鐘，取出，吹凈殘液；焙燒，自然冷卻至室溫，取出。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種活性組份區(qū)塊分布式催化劑，催化劑的活性組份在軸向方向上多段分布，或/和涂層在縱向方向上呈多層分布。本發(fā)明采用區(qū)塊涂覆方法，可以根據(jù)需要將不同貴金屬等活性組份負(fù)載在不同的催化劑床層上，從而能更充分地利用各種活性組份對(duì)CO、HC和NOx不同的催化凈化作用，形成協(xié)同作用，最終提高催化劑的活性和選擇性，以最大限度地提高活性組份的利用率及降低制造成本。
文檔編號(hào)B01J23/54GK101224423SQ200810057678
公開(kāi)日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2008年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月4日
發(fā)明者劉耀軍, 潘陸陸, 王大祥 申請(qǐng)人:北京英泰世紀(jì)環(huán)境科技有限公司