用于天然气和煤层气燃烧的整体式催化剂及制法和应用

摘要

一种用于天然气和煤层气燃烧的整体式催化剂，该催化剂的本体为块状体，本体上设置有若干气体流体通道，流体通道相互平行排列或者呈网状排列；该催化剂的组在为：a)单一过渡金属氧化物或复合氧化物；b)硅氧化物或硅铝氧化物的混合物；上述a组分与b组分的质量比为a∶b＝1.5-3∶1。本催化剂的制备工艺简单，可以制成具有一定形状、大小和强度的整体式催化剂。该类催化剂可应用于民用燃具、工业锅炉和天然气发电等天然气和煤层气催化燃烧环境。

主权项

一种用于天然气和煤层气燃烧的整体式催化剂的制备方法，该催化剂的本体为块状体，本体上设置有若干气体流体通道，流体通道相互平行排列或者呈网状排列；该催化剂的组成为：a)单一过渡金属氧化物；b)硅氧化物或硅铝氧化物的混合物；上述a组分与b组分的质量比为a∶b＝1.5‑3∶1；所述单一过渡金属氧化物为氧化钴、氧化铁、氧化铜、氧化锰中的一种或几种；其制备步骤如下：A)制备用作催化活性物质的单一过渡金属氧化物材料，加入硅氧化物或硅铝氧化物的混合物，充分混合，混合物粒度粉碎至15‑25μm；单一过渡金属氧化物与硅氧化物或硅铝氧化物的混合物的质量比为a∶b＝1.5‑3∶1；B)在步骤A的粉体材料中加入润滑剂和水进行混合，湿料静置8‑12小时；上述粉体材料∶润滑剂的质量比＝1∶0.05‑0.25；上述润滑剂为选自石墨、甘油、甲基纤维素、聚丙烯酰胺中的一种或几种混合物；C)将形成规则通道的型芯放入模具内组装构成催化剂铸模，将步骤B制备的湿料注入催化剂铸模并进行震动，震动时间以料浆不出现气泡为限，对入模后的物料施压，得到湿态整体式催化剂；D)将步骤C得到湿态整体式催化剂进行切割并于100‑200℃下干燥20‑30小时；E)将步骤D干燥后的整体式催化剂以1‑2℃/min的升温速率于600‑1200℃下焙烧4‑8小时，得目标产物。