一种六铝酸盐整体催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种六铝酸盐整体催化剂及其制备方法，涉及气相催化技术领域。本发明专利技术以六铝酸盐(LaMnAl

【技术实现步骤摘要】
一种六铝酸盐整体催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及气相催化
，特别是涉及一种六铝酸盐整体催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]甲烷是一种稳定的化合物，在燃烧时会产生较高的燃烧温度，同时会生成热力型氮氧化物等大气污染物。采用催化燃烧的方法可以在实现甲烷高效利用的同时降低其燃烧温度，进而减少热力型氮氧化物的排放，具有良好的应用前景。目前研究较多的用于甲烷催化燃烧的催化剂有贵金属类、过渡金属复合氧化物类、六铝酸盐类等。其中，六铝酸盐具有耐高温、结构稳定等优点，被认为是有良好应用前景的高温燃烧催化剂，受到广泛关注。
[0003]在实际应用中，通常会将粉体六铝酸盐制备成整体催化材料，避免出现活性组分流失、设备压降过大和堵塞等问题。现阶段，整体催化材料制备采用的方法主要是涂敷法，即将活性组分负载并涂敷在惰性载体的表面上，再通过焙烧制得。例如，专利CN103831095A公布了一种用于甲烷催化燃烧的整体式金属复合催化剂的制备方法，将钙钛矿溶胶浸渍于多孔基体表面后烘干、焙烘制得。专利CN108686714B公布了一种用于甲烷催化燃烧的SiC泡沫整体式催化剂，以SiC泡沫为惰性载体；在载体上添加莫来石为过渡层，并负载贵金属作为活性组分。
[0004]涂敷法具有工艺简单、对设备要求低、操作安全等优点，但同时也存在着载体和催化剂涂覆层之间的相互作用较弱、涂覆层的热稳定性和机械稳定性不足等缺点，在后续的高温、复杂气相条件下，催化剂涂层和结构载体之间的作用减弱，容易发生涂覆层的脱落等问题。
专利
技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种六铝酸盐整体催化剂及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，克服现有整体式催化剂涂层牢度较低、活性下降的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]本专利技术提供一种六铝酸盐整体催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)将六铝酸盐、助挤剂、粘结剂和酸混合，得到混合物；
[0009](2)将步骤(1)得到的混合物进行练泥，排出所述混合物内空气；
[0010](3)将步骤(2)得到的混合物进行醒泥；
[0011](4)将步骤(3)得到的混合物预烘、焙烧，得到所述六铝酸盐整体催化剂。
[0012]进一步地，所述助挤剂、粘结剂和酸相对于六铝酸盐的质量比例分别为：10％
‑
20％、20％
‑
40％、30
‑
70％。
[0013]进一步地，所述练泥为人工练泥或采用机械真空练泥机进行练泥。
[0014]醒泥之后还包括利用挤条机对混合物进行挤条的步骤，之后进行后续预烘、焙烧，得到柱状六铝酸盐整体催化剂。
[0015]本专利技术还可根据实际需要，改变挤出模具的形状，从而获得三叶草、不规则截面等多种形状的整体催化剂材料。
[0016]进一步地，所述醒泥的环境温度为20
‑
40℃，环境湿度为60
‑
90％。
[0017]进一步地，所述预烘步骤为：40
‑
50℃处理3小时，70
‑
80℃处理3小时，100℃处理3小时。
[0018]进一步地，所述焙烧的程序为：从100℃升温至1100℃，恒温2小时。
[0019]进一步地，升温速率为5℃/min。
[0020]进一步地，所述六铝酸盐的粒径为60
‑
200目。
[0021]进一步地，所述助挤剂为田菁粉，粒径为60
‑
200目；所述粘结剂为拟薄水铝石，粒径为60
‑
200目；所述酸为硝酸。
[0022]具体的，步骤(1)是将六铝酸盐、田菁粉(助挤剂)、拟薄水铝石(粘结剂)、硝酸和水混合，得到混合物；其中，拟薄水铝石、田菁粉、和硝酸、水相对于六铝酸盐的质量百分比分别为20％、10％、30％和50％。
[0023]本专利技术还提供上述制备方法制备的六铝酸盐整体催化剂。
[0024]本专利技术公开了以下技术效果：
[0025]本专利技术以六铝酸盐(LaMnAl
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O
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)为活性成分，添加粘结剂、助挤剂等组分，结合混料、练泥、醒泥、预烘及焙烧等工艺步骤制备得到六铝酸盐整体催化剂，克服了现有涂敷工艺催化剂载体和催化剂涂覆层之间相互作用较弱的缺陷，该催化剂可用于甲烷催化燃烧，进而降低热力型氮氧化物的排放量，对能源高效利用和节能减排具有积极作用，可带来一定的经济效益和社会效益。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术制备整体六铝酸盐催化剂采用的粉末六铝酸盐的XRD谱图；
[0028]图2为本专利技术实施例1六铝酸盐整体催化剂的制备流程；
[0029]图3为采用实施例1制备的六铝酸盐整体催化剂催化燃烧甲烷过程NO浓度分布。
具体实施方式
[0030]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
[0031]应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
[0032]除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规
技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但是在本专利技术的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
[0033]在不背离本专利技术的范围或精神的情况下，可对本专利技术说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本专利技术的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
[0034]关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
[0035]本专利技术中所述的“份”如无特别说明，均按质量份计。
[0036]实施例1
[0037]一种柱状整体六铝酸盐催化剂的制备方法，步骤如下：
[0038](1)混料：将粒径60
‑
80目的六铝酸盐、拟薄水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六铝酸盐整体催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将六铝酸盐、助挤剂、粘结剂和酸混合，得到混合物；(2)将步骤(1)得到的混合物进行练泥，排出所述混合物内空气；(3)将步骤(2)得到的混合物进行醒泥；(4)将步骤(3)得到的混合物进行预烘处理、焙烧，得到所述六铝酸盐整体催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述助挤剂、粘结剂和酸相对于六铝酸盐的质量比例分别为：10％
‑
20％、20％
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40％、30
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70％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述练泥为人工练泥或采用机械真空练泥机进行练泥。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述醒泥的环境温度为20
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40℃，环境湿度为60
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90％。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，王然，龚龑，孔姿颜，郭瑶珂，
申请(专利权)人：北京服装学院，
类型：发明
国别省市：