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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化剂,具体涉及一种一氧化碳选择性氧化催化剂的成型制备方法。
技术介绍
1、燃料电池是一种高效的能量转换装置,能够直接将贮存在燃料和氧化剂中的化学能转化为电能,并且能量转换效率可达到60%以上,远高于内燃机的30%,且没有任何污染物排放。因此,以燃料电池为核心的动力系统和分布式供能系统被认为是21世纪最具吸引力的终端能源利用形式之一。其中,质子交换膜燃料电池(pemfc)的优势最为明显,但其工作电极的材料多为pt金属,对co极度敏感,极容易因为co中毒而失活。因此,通常需要使用纯氢(co含量小于0.2ppm)作为燃料。
2、目前,工业富氢气的生产方式主要为甲醇重整制氢,其产出的氢气中含有0.5-2%的co、10-20%的水以及20%的co2气体,需要对其进行纯化。co的去除主要有化学法和物理吸附法。其中,化学法中的co选择性氧化技术具有工艺简单、经济、高效等优点。
3、在实际的甲醇燃料电池应用中,催化剂的成型是一个关键的步骤,在全球的催化剂发展历史中,有相当一部分的催化剂因为成型技术的问题最终没有走向商业化。ceo2基催化剂由于具有良好的氧转移能力以及良好的贵金属活性位在一氧化碳选择性氧化体系中受到了广泛的关注。目前,工业上甲醇燃料电池系统中的co选择性氧化系统为固定床,它对催化剂的物理性能有相当苛刻的要求。目前的ceo2基催化剂多为粉末形式,存在装填粉尘大、分离回收困难、反应器压降大、排放携带严重、催化剂强度低、堆密度小等问题。目前,常用的成型方法为挤条成型,但是,现有挤条成型的技术缺点为
4、因此,提供一种操作简单,成型率高,催化剂强度高的挤条方法成为需待解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术要解决的技术问题在于提供一种一氧化碳选择性氧化催化剂的成型制备方法,本专利技术提供的成型制备方法操作简单,成型率高,得到的催化剂强度高。
2、本专利技术提供了一种一氧化碳选择性氧化催化剂的成型制备方法,包括以下步骤:
3、a)将一氧化碳选择性氧化催化剂、田菁粉和水混合,得到混合物料;
4、b)将拟薄水铝石粉和无机酸溶液混合,得到粘结剂;
5、c)将所述粘结剂与混合物料混合,得到催化剂前体;
6、d)将所述催化剂前体挤出成型、干燥和焙烧,得到成型催化剂。
7、优选的,所述一氧化碳选择性氧化催化剂选自pt/ceo2催化剂。
8、优选的,所述一氧化碳选择性氧化催化剂与田菁粉的质量比为1:(0.01~0.05),进一步优选为1:0.03。
9、优选的,所述一氧化碳选择性氧化催化剂和水的质量比为1:(0.1~0.25),优选为1:0.15。
10、优选的,所述无机酸溶液为盐酸、硝酸、硫酸,优选为硝酸;
11、所述硝酸浓度为0.1~3mol/l,优选浓度为0.3mol/l。
12、优选的,所述拟薄水铝石粉与无机酸溶液的质量比为1:(0.05~1),优选比例为1:0.1。
13、优选的,所述混合物料与粘结剂的质量比为1:(0.1~0.5),优选比例为1:0.2。
14、优选的,所述干燥温度为30~100℃,优选温度为50℃。
15、优选的,所述焙烧温度为400~700℃,优选焙烧温度为500℃;升温速率为0.5~3℃/分钟,优选为1℃/分钟,焙烧时间为2~6h,优选为3h。
16、本专利技术还提供了一种上述成型制备方法得到的一氧化碳选择性氧化催化剂。
17、与现有技术相比,本专利技术提供了一种一氧化碳选择性氧化催化剂的成型制备方法,包括以下步骤:a)将一氧化碳选择性氧化催化剂、田菁粉和水混合,得到混合物料;b)将拟薄水铝石粉和无机酸溶液混合,得到粘结剂;c)将所述粘结剂与混合物料混合,得到催化剂前体;d)将所述催化剂前体挤出成型、干燥和焙烧,得到成型催化剂。本专利技术首先配置催化剂浆料,再与拟薄水铝石和无机酸溶液配置的粘结剂混合进行成型,该方法可以保护催化剂的原有结构,保持催化剂的活性,方法操作简单,成型率高,得到的催化剂强度高。
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1.一种一氧化碳选择性氧化催化剂的成型制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的成型制备方法,其特征在于,所述一氧化碳选择性氧化催化剂选自Pt/CeO2催化剂。
3.根据权利要求1所述的成型制备方法,其特征在于,所述一氧化碳选择性氧化催化剂与田菁粉的质量比为1:(0.01~0.05),进一步优选为1:0.03。
4.根据权利要求1所述的成型制备方法,其特征在于,所述一氧化碳选择性氧化催化剂和水的质量比为1:(0.1~0.25),优选为1:0.15。
5.根据权利要求1所述的成型制备方法,其特征在于,所述无机酸溶液为盐酸、硝酸、硫酸,优选为硝酸;
6.根据权利要求1所述的成型制备方法,其特征在于,所述拟薄水铝石粉与无机酸溶液的质量比为1:(0.05~1),优选比例为1:0.1。
7.根据权利要求1所述的成型制备方法,其特征在于,所述混合物料与粘结剂的质量比为1:(0.1~0.5),优选比例为1:0.2。
8.根据权利要求1所述的成型制备方法,其特征在于,所述干燥温度为30~100
9.根据权利要求1所述的成型制备方法,其特征在于,所述焙烧温度为400~700℃,优选焙烧温度为500℃;升温速率为0.5~3℃/分钟,优选为1℃/分钟,焙烧时间为2~6h,优选为3h。
10.一种如权利要求1~9任意一项所述的成型制备方法得到的一氧化碳选择性氧化催化剂。
...【技术特征摘要】
1.一种一氧化碳选择性氧化催化剂的成型制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的成型制备方法,其特征在于,所述一氧化碳选择性氧化催化剂选自pt/ceo2催化剂。
3.根据权利要求1所述的成型制备方法,其特征在于,所述一氧化碳选择性氧化催化剂与田菁粉的质量比为1:(0.01~0.05),进一步优选为1:0.03。
4.根据权利要求1所述的成型制备方法,其特征在于,所述一氧化碳选择性氧化催化剂和水的质量比为1:(0.1~0.25),优选为1:0.15。
5.根据权利要求1所述的成型制备方法,其特征在于,所述无机酸溶液为盐酸、硝酸、硫酸,优选为硝酸;
6.根据权利要求1所述的成...
【专利技术属性】
技术研发人员:脱永笑,刘强,尤加强,曹建琳,隋建才,冯翔,邢涛,杨朝合,刘园园,李维国,陈德,牟国栋,周露露,
申请(专利权)人:山东能源集团有限公司,
类型:发明
国别省市:
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