Носитель катализатора сотовой структуры

 

Изобретение относится к газоочистке и может быть использовано для получения катализаторов очистки производственных помещений от вредных газов, дожига выхлопных газов, окисления углеводородов и т.п. Сущность изобретения заключается в носителе катализатора сотовой структуры, содержащем монолитный корпус с множеством сквозных каналов для прохождения среды, в которых установлены с зазором вставки цилиндрической, или шнекообразной, или звездообразной формы, изготовленные из того же материала, что и корпус, при этом вставки и корпус выполнены из красной глины с добавлением пластификатора, например карбоксиметилцеллюлозы, в количестве 10-12%. За счет увеличения удельной поверхности контакта повышается степень очистки газа. 1 з.п.ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к области газоочистки и может быть использовано при производстве носителей катализаторов сотовой структуры, используемых для получения катализаторов очистки производственных помещений от вредных газов, дожига выхлопных газов, окисления углеводородов и т.п.

Известен носитель, выполненный в виде сотового блока, изготовленный из пастообразной массы, содержащий 100 мас.ч. порошка Al₂O₃ размером 2 - 7 мкм и 25 мас.ч. воды. Каналы сотового блока имеют прямоугольную форму (см. а.с. N 1595558, МПК B 01 J 37/04, 35/04).

Недостатком аналога является ограниченная активная поверхность каналов для нанесения катализатора.

Известен, наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому, носитель катализатора сотовой структуры, выполненный в виде монолитного блока, имеющего множество сквозных каналов с улучшенной геометрией (скругление углов каналов) для прохода среды ( пат. США N 4335023, МПК B 01 J 21/04).

Недостатком носителя прототипа является ограниченная активная поверхность каналов для нанесения катализатора.

Задачей создания изобретения является разработка конструкции носителя катализатора с большей удельной поверхностью контакта для повышения степени очистки.

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в п. 1 формулы изобретения, общих с прототипом, таких как, носитель катализатора сотовой конструкции, содержащий монолитный корпус с множеством сквозных каналов для прохода среды, а также отличительных существенных признаков, таких как, в каналах установлены с зазором вставки цилиндрической или шнекообразной или звездообразной формы, изготовленные из того же материала, что и корпус, при этом корпус и вставки выполнены из красной глины с добавлением пластификатора, например, карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) в количестве 10 - 12 мас.%.

Снабжение устройства вставками в форме цилиндра или шнека или звездочки позволяет значительно увеличить удельную поверхность контакта.

Выполнение вставок и корпуса носителя из одного и того же материала позволяет равномерно распределить слой катализатора на активной поверхности каналов и вставок носителя, что позволяет упростить технологию изготовления и оптимизировать процесс очистки.

В пункте 2 формулы изобретения характеризуется материал, из которого выполнен носитель катализатора, а именно корпус и вставки выполнены из красной глины с добавлением пластификатора, например, КМЦ в количестве 10 - 12%.

Для изготовления носителя используется наиболее доступный и дешевый материал - красная глина, что увеличивает экономическую эффективность предлагаемой конструкции.

Предпочтительно в качестве пластификатора берут КМЦ, т.к. масса на основе красной глины с этим пластификатором обладает лучшей формуемостью.

Если пластификатора берут менее 10 мас.% то масса не обладает необходимыми пластическими свойствами для формования носителя.

Если пластификатор берут более 12 мас.%, то снижается прочность корпуса носителя, увеличивается усадка изделия и затрудняется процесс сушки и обжига.

На фиг. 1 показан носитель со вставками цилиндрической формы.

На фиг. 2 - носитель со вставками в виде шнека.

На фиг. 3 - носитель со вставками в виде звездочки.

Носитель 1 содержит монолитный корпус 2 со множеством сквозных каналов 3, имеющих прямоугольную форму. В каналах 3 установлены вставки 4 с зазором 5.

Вставки 4 могут быть выполнены цилиндрической формы (фиг. 1) или шнекообразной формы (фиг. 2) или звездообразной формы (фиг. 3).

Корпус 2 и вставки 4 выполнены из красной глины.

Приготовление материала для изготовления носителя катализатора осуществляют следующим образом : смешивают пастообразную массу с пластификатором и водой в месильной машине. В специальном экструдере полученной массе придается сотовая форма. Затем "решетки" подвергаются многоступенчатой сушке и обжигу. В заключении осуществляется нарезка элементов по длине.

Устройство работает следующим образом.

Носитель 1 размещают в устройстве для очистки воздуха (на чертеже не показано), прогоняют поток среды через каналы 3, при этом поток контактирует и с поверхностью вставок 4, размещенных в каналах 3, тем самым увеличивается площадь контакта катализатора с газом и как следствие повышение степени его очистки (см. табл.).

Формула изобретения

1. Носитель катализатора сотовой структуры, содержащий монолитный корпус с множеством сквозных каналов для прохождения среды, отличающийся тем, что в каналах установлены с зазором вставки цилиндрической, или шнекообразной, или звездообразной формы, изготовленные из того же материала, что и корпус.

2. Носитель по п.1, отличающийся тем, что корпус и вставки выполнены из красной глины с добавлением пластификатора, например карбоксиметилцеллюлозы, в количестве 10-12%.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4