[发明专利]制备经涂覆的整料的方法

说明书

本发明涉及一种制备经涂覆的整料负载元件的方法，所述负载元件包含具有将该通道彼此隔开的壁的通道。根据本发明，在第一步(i)中，提供具有基于悬浮液总重量为15-401重量%的特定固含量的优选含水悬浮液。在第二步(ii)中，将所述悬浮液适当地分散进气流中，随后将所得气流导至整料负载元件，其中将涂料施加至所述整料元件的壁上。优选分散和引导通过使用包含至少一个位于所述整料负载元件对面的喷嘴的设备进行。此外，本发明涉及由此获得的经涂覆的整料负载元件及其用途，尤其是在催化领域中的用途。

在催化领域中，例如在用于汽车废气处理的催化剂领域中，使用其中通常将催化活性材料施加至整料负载元件的催化剂。在大多数相应领域中，使用通流式整料，其包含具有将通道彼此隔开的壁的通道。在大多数情况下，所述通道具有多边形横截面，其中优选为矩形，尤其优选正方形横截面。如果将催化活性材料施加至具有矩形横截面的这些通道的壁上，通常会存在如下问题：在施加涂料期间，在由两个相邻壁形成的角落中形成涂层的圆角部分。这些圆角部分大致确定了横截面的中凹外形，且根据本领域的已知方法如浸涂工艺，该中凹外形的半径较大。这又意味着所述圆角部分中所含的较高量的涂层且因此较高量的催化活性材料不能用于废气流，因此对用作催化剂的经涂覆负载元件的所需应用而言是无用的。由于对若干催化目的而言，该催化活性材料包含至少一种贵金属组分这一事实，圆角部分中的该催化活性材料的浪费在经济上也是显著不利的。此外，圆角部分的所述中凹半径越大，则在给定整料负载元件的通道中，用于废气流的表面就越低。因此，大半径导致经涂覆整料的不期望的催化活性损失。可预期由于大半径也可导致压力损失的不希望的增大。

DE 199 61 483B4公开了用于净化点火式发动机的废气的催化剂。根据该文献，公开了具有六边形孔的整料负载元件，其中涂覆至所述整料壁上的催化活性层最薄区域中的厚度为10-70微米，且其中最后区域中的厚度不超过最薄区域中的厚度的12倍。特别地，根据DE 199 61 483B4的图3，不能避免圆角部分的大半径。

US 4,335,023公开了用于负载催化促进材料的整料负载元件，其中所述元件的通道横截面外形为正多边形，优选为正方形。在US 4,335,023的上下文中，描述了将通道壁的接合处倒圆角以提供中凹外形。因此，通过改变整料负载元件本身，避免或至少部分减少了锐角角落中发生的过量催化材料的聚集。然而，改变整料负载元件本身的几何形状会导致整料制备困难度增大。根据US 4,335,023的图5，点画部分A_B显示了不易到达的壁的接合角落。US 4,335,023的图2、3和4显示了在第9栏表A中详述的经涂覆的整料负载元件。根据该表，圆角部分中的涂层的最小曲率半径为0.0168英寸，对应于0.043cm。如上所述，为了避免半径过大，US 4,335,023教导了改变整料负载元件，但就所关注的用于涂覆常规整料负载元件的改进方法而言，未给出教导。

因此，本发明的目的是提供一种涂覆整料负载元件的方法，所述负载元件包含具有将通道彼此隔开的壁的通道，所述通道具有多边形横截面外形，其中在该经涂覆的整料负载元件中，两个相邻的涂覆壁的接合由涂层圆角部分形成，且其中涂层圆角部分在横截面中确定了深度延伸至与两个相邻的涂覆壁相切设置的圆的弓形中点的中凹外形，其中所述圆具有小半径R。

令人惊讶地发现，可通过如下方法制备该经涂覆的整料负载元件：其中将具有特定固含量的悬浮液分散进气流中，并将该气流沿所述负载元件通道的轴向导至该整料负载元件，其中所述分散的悬浮液的质量流量以及将所述分散的悬浮液导至所述整料负载元件的时间处于特定范围之内。

发明简述

本发明涉及一种制备经涂覆的整料负载元件的方法，其中所述负载元件包含具有将通道彼此隔开的壁的通道，所述通道具有多边形，优选矩形，更优选正方型横截面外形，所述方法包括：

(i)提供具有通过以100s^-1剪切速率剪切悬浮液而测得的为0.5-100mPas的粘度且具有基于所述悬浮液总重量为1-40重量%的固含量的悬浮液，所述悬浮液优选为含水悬浮液；

(ii)将所述悬浮液分散进气流中，以获得包含液滴尺寸处于从d10大于或等于1微米至d90小于或等于100微米范围内的液滴的气流；

(iii)将包含所述液滴的所述气流沿负载元件通道的轴向导至所述整料负载元件。

此外，本发明涉及一种包含具有壁的通道的整料负载元件，所述壁具有可通过或通过上文所定义的方法获得的沉积于其上的涂层。