[发明专利]滤芯式载体及其制备方法、负载型催化剂及其制备方法

说明书

本发明属于催化剂载体技术领域。本发明提供的滤芯式载体，包括陶瓷纤维制单端开口管材；所述陶瓷纤维制单端开口管材具有孔隙结构，所述孔隙由陶瓷纤维交叉层叠排布形成，所述孔隙的内径为10～180μm；所述孔隙的总体积占陶瓷纤维制单端开口管材总体积的80～95％。本发明还提供了负载型催化剂，包括活性组分和载体，所述载体为负载型载体。本发明利用滤芯式载体制成的负载型催化剂用于脱硝处理时，在260～400℃的中低温度区，脱硝效率达到80～97％，说明本发明提供的滤芯式载体能够有效过滤烟气中的粉尘，降低粉尘对催化剂催化性能的影响。

技术领域

本发明属于催化剂载体技术领域，特别涉及滤芯式载体及其制备方法、负载型催化剂及其制备方法。

背景技术

催化剂载体是催化活性组分的分散剂、黏合剂或支撑体，是负载催化活性组分的骨架，能够提高催化活性组分的催化性能。为提高催化剂载体的负载量，研究者对催化剂载体的结构不断改进，如平板式、波纹式和蜂窝式就是应用较为广泛的催化剂载体构型。如附图1所示，蜂窝式载体因其具有蜂窝状多孔结构而得名，相对于平板式或波纹式载体而言，比表面积较大，有利于负载更多的催化活性组分，因此，在工业脱硝领域得到广泛应用，但以蜂窝式载体制得的催化剂催化性能容易受到影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种滤芯式载体及其制备方法，本发明提供的滤芯式载体能过滤粉尘，有效避免粉尘和重金属对活性组分催化性能的影响。

为实现以上目的，本发明提供了一种滤芯式载体，包括陶瓷纤维制单端开口管材；所述陶瓷纤维制单端开口管材具有孔隙结构，所述孔隙由陶瓷纤维交叉层叠排布形成，所述孔隙的内径为10～180μm；所述孔隙的总体积占陶瓷纤维制单端开口管材总体积的80～95％。

优选地，所述陶瓷纤维制单端开口管材的内径为30～150mm，所述陶瓷纤维制单端开口管材的侧壁厚度为8～20mm。

优选地，所述陶瓷纤维制单端开口管材的长度为100～8000mm。

优选地，所述陶瓷纤维制单端开口管材的开口端为法兰边或锥形。

本发明提供了上述技术方案所述滤芯式载体的制备方法，包括如下步骤：

(1)将陶瓷纤维、粘结剂与水混合，得到混合液；所述陶瓷纤维、粘结剂与水的质量比为1:0.1～0.3:100；

(2)将滤芯式载体模具浸入到所述步骤(1)得到的混合液中，然后通过负压成型和脱模，得到滤芯式载体初坯；对所述滤芯式载体初坯进行烘干，得到滤芯式载体；

所述滤芯式模具有微孔，所述微孔的直径为40～80目，所述微孔的密度为60000～120000个/m²。

优选地，所述步骤(1)中粘结剂为氧化硅溶胶、聚丙烯酰胺或淀粉。

本发明还提供了一种负载型催化剂，包括载体和活性组分；所述载体为上述技术方案所述滤芯式载体或上述技术方案所述制备方法制备得到的滤芯式载体，所述活性组分分布于所述滤芯式载体的陶瓷纤维制单端开口管材孔隙中。

优选地，所述活性组分的质量为滤芯式载体质量的8～80％。

优选地，所述活性组分包括硫酸亚铁。

本发明提供了上述技术方案所述负载型催化剂的制备方法，包括：

(a)将活性组分对应的化合物与水混合，得到活性组分水溶液；

(b)将滤芯式载体浸渍到所述步骤(a)得到的活性组分水溶液中，再对浸渍后的滤芯式载体进行烘干，得到负载型催化剂。