一種內有圓臺狀通孔的金屬催化劑載體及其加工方法
2023-06-02 16:17:21
一種內有圓臺狀通孔的金屬催化劑載體及其加工方法
【專利摘要】本發明提供一種內有圓臺狀通孔的金屬催化劑載體，包括載體主體和通孔，所述金屬催化劑載體內有成排設置的通孔，所述通孔為圓臺狀，所述通孔一端為進氣口，通孔一端為出氣口,所述進氣口直徑小於出氣口直徑，所述進氣口直徑為4-8mm,所述出氣口直徑為8-12mm,所述橫排每兩個相鄰通孔中心線之間的距離為16mm-22mm，所述上下相鄰兩排通孔中心線所在平面之間的距離為20mm-26mm。本發明為一種內有圓臺狀通孔的金屬催化劑載體及其加工方法，採用3D列印技術對金屬催化劑載體進行加工，因此其通孔為圓臺狀進氣口直徑小於出氣口直徑，這樣廢氣在金屬催化劑載體內的流速會大大減低，進而可提高大大提高反應效率。
【專利說明】一種內有圓臺狀通孔的金屬催化劑載體及其加工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及廢氣處理領域，特別涉及一種內有圓臺狀通孔的金屬催化劑載體及其加工方法。
【背景技術】
[0002]金屬催化劑載體主要用於放置金屬催化劑，金屬催化劑載體內有通孔，金屬催化劑放置在金屬催化劑載體通孔內，然後讓廢氣通過載體通孔與載體上的金屬催化劑發生反應來對廢氣進行處理，因此在反應過程中氣體出去越慢反應越徹底，由於金屬催化劑載體的通孔孔徑非常的小，因此過去受加工工藝的限制，通孔只能是直孔，隨著科技的不斷進步3D列印技術已經越來越多的運用在部件的生產中，因此可將金屬催化劑載體的進氣口設計的比出氣口大，這樣可大大減緩氣體在通孔內的速度以提高反應效率，此外由於3D列印技術是層層疊加生產，因此金屬催化劑載體內可設計凸部來減緩氣流運動，提高反應效率。
【發明內容】
[0003]針對以上問題，本發明為一種內有圓臺狀通孔的金屬催化劑載體及其加工方法，採用3D列印技術對金屬催化劑載體進行加工，因此其通孔為圓臺狀進氣口直徑小於出氣口直徑，這樣廢氣在金屬催化劑載體內的流速會大大減低，進而可提高大大提高反應效率，為達此目的，本發明提供一種內有圓臺狀通孔的金屬催化劑載體，包括載體主體和通孔，所述金屬催化劑載體內有成排設置的通孔，所述通孔為圓臺狀，所述通孔一端為進氣口，通孔一端為出氣口，所述進氣口直徑小於出氣口直徑，所述進氣口直徑為4-8mm，所述出氣口直徑為8-12mm，所述橫排每兩個相鄰通孔中心線之間的距離為16mm-22mm，所述上下相鄰兩排通孔中心線所在平面之間的距離為20mm-26mm。
[0004]作為本發明的進一步改進，所述通孔內壁有凸部，所述通孔內壁凸部上有顆粒粘接劑，本發明可在通孔內設置凸部減緩風速並在凸部上塗抹顆粒粘接劑利用顆粒粘接劑去除廢氣中的顆粒以減少汙染。
[0005]作為本發明的進一步改進，所述顆粒粘結劑配方為醋酸乙烯-乙烯共聚乳液:5-25%，聚乙烯醇:5-15%,防鏽劑:0.5-2.5%，防腐劑:0.5-1.5%，消泡劑:0.5-1.5%，其餘為水，本發明可使用以上配方的顆粒粘結劑，經測試以上配方的顆粒粘結劑粘結效果最好。
[0006]作為本發明的進一步改進，所述上下相鄰兩排通孔錯位設置，上下相鄰兩排通孔雖然結構更為簡單但是會沒有錯位設置廢氣通過效率高，由於本發明使用3D列印技術，因此不用過多考慮上下相鄰兩排通孔錯位設置所帶來的加工困難。
[0007]作為本發明的進一步改進，其具體製備工藝為:
a、在計算機中建立載體的3D模型，再由計算機按層分解，形成由上至下一系列帶有序號的正平面圖，生成每個正平面圖的同時生成一個與之對應的反平面圖，即每層得到正、反兩個圖形；
b、向3D印表機內注入熱解氧化物粉末後準備進行列印； C、由計算機生成的正、反兩個圖形經信號轉換裝置分別轉換成載有正、反圖形信息的光束；
d、3D印表機中的部分感光鼓進行充電獲得電位，經所述載有正圖形映像信息的光束掃描，形成正圖形映像的靜電潛像；
e、所述正圖形映像的靜電潛像經過磁刷，吸附一層熱解氧化物粉末，加載電壓使熱解氧化物粉末落入模型工作檯，在模型工作檯中形成由熱熔粉末鋪成的正圖形；
f、3D印表機中剩餘的感光鼓進行充電獲得電位，經所述載有反圖形映像信息的光束掃描，形成反圖形映像的靜電潛像；
g、所述反圖形映像的靜電潛像經過磁刷，吸附一層熱解氧化物粉末，加載電壓使得熱解氧化物粉末落入模型工作檯，在模型工作檯中形成由熱熔粉末鋪成的反圖形；
h、每層圖形列印完成之後，重複步驟d-g，繼續列印上一層，直至整個3D立體圖列印完
成；
1、對模型工作檯進行加熱，直至模型工作檯內的熱解氧化物粉末凝固成一個整體； j、將凝固成一體的待加工載體取出用打磨機進行打磨處理，去除顆粒狀突起；
k、在所得載體外層均勻噴塗一層粘結劑；
1、將載體放入55-60°C的容器中烘乾,保溫Ih ； m、將烘乾的載體取出空冷。
[0008]作為本發明的進一步改進，所述熱解氧化物粉末的成分以及各成分的質量百分比為:熱解氧化物粉末:90-94%,粘結劑:4_6%，加工助劑:2_4% ;所述熱解氧化物粉末為氧化矽粉末、氧化鋁粉末、氧化鈦粉末以及氧化鋯粉末中的一種或幾種的混合物；所述粘結劑的成分以及各成分的質量百分比為:醋酸乙烯-乙烯共聚乳液:5-25%，聚乙烯醇:5-15%，防鏽劑:0.5-2.5%，防腐劑:0.5-1.5%，消泡劑:0.5-1.5%，其餘為水；所述加工助劑由向進行過熱處理的含氟彈性體添加鹼金屬硝酸鹽得到；所述防鏽劑為亞硝酸鈉或硼砂；所述防腐劑為水楊酸、苯甲酸鈉或者山梨酸鉀；所述消泡劑為辛醇或磷酸三丁酯；所述鹼金屬硝酸鹽為硝酸鉀。
[0009]熱解氧化物粉末由熱解氧化物粉末、粘結劑以及加工助劑組成，由於粘結劑和加工助劑的作用，使得熱解氧化物粉末能在高溫下相互粘黏成預先設計的形狀。
[0010]上述粘結劑的成分中含有0.5-2.5%的防鏽劑，用以解決用鐵器容器存放粘結劑時產生鏽蝕以及使用過程中對緊固件的鏽蝕問題；防腐劑用於延長粘結劑的保存以及使用壽命；消泡劑用於抑制泡沫以及降低使用黏度；防鏽劑為亞硝酸鈉或硼砂；所述防腐劑為水楊酸、苯甲酸鈉或者山梨酸鉀；所述消泡劑為辛醇或磷酸三丁酯。
[0011 ] 加工助劑由向進行過熱處理的含氟彈性體添加鹼金屬硝酸鹽得到。含氟彈性體只要是具有與碳原子結合的氟原子且具有橡膠彈性的非晶質的含氟聚合物，沒有特別限定，可以是公知的含氟彈性體。鹼金屬硝酸鹽為硝酸鉀。除鹼金屬硝酸鹽之外還可以選擇其他金屬無機鹽，優選鹼金屬硝酸鹽或者鹼土金屬硝酸鹽，其中更優選鹼金屬硝酸鹽。
[0012] 本發明為一種內有圓臺狀通孔的金屬催化劑載體及其加工方法，採用3D列印技術對金屬催化劑載體進行加工，因此其通孔為圓臺狀進氣口直徑小於出氣口直徑，這樣廢氣在金屬催化劑載體內的流速會大大減低，並且可在通孔內設置凸部減緩風速並在凸部上塗抹顆粒粘接劑利用顆粒粘接劑去除廢氣中的顆粒以減少汙染，此外由於本發明是使用3D列印技術進行加工因此上下相鄰兩排通孔可錯位設置，而不會提高生產難度，因此本發明金屬催化劑載體除塵效率極高，具有較好市場前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明一種示意圖；
圖2是本發明另一種不意圖；
圖中的構件為:
1、載體主體； 2、進氣口； 3、出氣口。
【具體實施方式】
[0014]以下結合附圖和實施例對發明做詳細的說明:
本發明為一種內有圓臺狀通孔的金屬催化劑載體及其加工方法，採用3D列印技術對金屬催化劑載體進行加工，因此其通孔為圓臺狀進氣口直徑小於出氣口直徑，這樣廢氣在金屬催化劑載體內的流速會大大減低，進而可提高大大提高反應效率。
[0015]作為本發明一種實施例，本發明提供示意圖如圖1和圖2所示的一種內有圓臺狀通孔的金屬催化劑載體，包括載體主體I和通孔，所述金屬催化劑載體內有成排設置的通孔，所述通孔為圓臺狀，所述通孔一端為進氣口 2，通孔一端為出氣口 3，所述進氣口 2直徑小於出氣口 3直徑，所述進氣口 2直徑為4-8mm，所述出氣口 3直徑為8_12mm，所述橫排每兩個相鄰通孔中心線之間的距離為16mm-22mm，所述上下相鄰兩排通孔中心線所在平面之間的距離為20mm-26mm。
[0016]其具體製備工藝為:
a、在計算機中建立載體的3D模型，再由計算機按層分解，形成由上至下一系列帶有序號的正平面圖，生成每個正平面圖的同時生成一個與之對應的反平面圖，即每層得到正、反兩個圖形；
b、向3D印表機內注入熱解氧化物粉末後準備進行列印；熱解氧化物粉末的成分以及各成分的質量百分比為:熱解氧化物粉末:94%，粘結劑:4%，加工助劑:2%;熱解氧化物粉末為氧化矽粉末；粘結劑的成分以及各成分的質量百分比為:醋酸乙烯-乙烯共聚乳液:25%，聚乙烯醇:5%，防鏽劑:0.5%，防腐劑:0.5%，消泡劑:0.5%，其餘為水；加工助劑由向進行過熱處理的含氟彈性體添加硝酸鉀得到；其中防鏽劑為亞硝酸鈉；所述防腐劑為水楊酸；所述消泡劑為辛醇；
C、由計算機生成的正、反兩個圖形經信號轉換裝置分別轉換成載有正、反圖形信息的光束；
d、3D印表機中的部分感光鼓進行充電獲得電位，經所述載有正圖形映像信息的光束掃描，形成正圖形映像的靜電潛像；
e、所述正圖形映像的靜電潛像經過磁刷，吸附一層熱解氧化物粉末，加載電壓使熱解氧化物粉末落入模型工作檯，在模型工作檯中形成由熱熔粉末鋪成的正圖形；
f、3D印表機中剩餘的感光鼓進行充電獲得電位，經所述載有反圖形映像信息的光束掃描，形成反圖形映像的靜電潛像；
g、所述反圖形映像的靜電潛像經過磁刷，吸附一層熱解氧化物粉末，加載電壓使得熱解氧化物粉末落入模型工作檯，在模型工作檯中形成由熱熔粉末鋪成的反圖形；
h、每層圖形列印完成之後，重複步驟d-g，繼續列印上一層，直至整個3D立體圖列印完
成；
1、對模型工作檯進行加熱，直至模型工作檯內的熱解氧化物粉末凝固成一個整體； j、將凝固成一體的待加工載體取出用打磨機進行打磨處理，去除顆粒狀突起；
k、在所得載體外層均勻噴塗一層粘結劑；
1、將載體放入55°C的容器中烘乾，保溫Ih ； m、將烘乾的載體取出空冷。
[0017]作為本發明另一種實施例，本發明提供一種內有圓臺狀通孔的金屬催化劑載體，包括載體主體I和通孔，所述金屬催化劑載體內有成排設置的通孔，所述通孔為圓臺狀，所述通孔一端為進氣口 2，通孔一端為出氣口 3，所述進氣口 2直徑小於出氣口 3直徑，所述進氣口 2直徑為4-8mm，所述出氣口 3直徑為8_12mm，所述橫排每兩個相鄰通孔中心線之間的距離為16mm-22mm，所述上下相鄰兩排通孔中心線所在平面之間的距離為20mm-26mm，所述上下相鄰兩排通孔錯位設置，上下相鄰兩排通孔雖然結構更為簡單但是會沒有錯位設置廢氣通過效率高，由於本發明使用3D列印技術，因此不用過多考慮上下相鄰兩排通孔錯位設置所帶來的加工困難，所述通孔內壁有凸部，所述通孔內壁凸部上有顆粒粘接劑，本發明可在通孔內設置凸部減緩風速並在凸部上塗抹顆粒粘接劑利用顆粒粘接劑去除廢氣中的顆粒以減少汙染，所述顆粒粘結劑配方為醋酸乙烯-乙烯共聚乳液:5-25%，聚乙烯醇:5-15%，防鏽劑:0.5-2.5%，防腐劑:0.5-1.5%，消泡劑:0.5-1.5%，其餘為水，本發明可使用以上配方的顆粒粘結劑，經測試以上配方的顆粒粘結劑粘結效果最好。
[0018]其具體製備工藝為:
a、在計算機中建立載體的3D模型，再由計算機按層分解，形成由上至下一系列帶有序號的正平面圖，生成每個正平面圖的同時生成一個與之對應的反平面圖，即每層得到正、反兩個圖形；
b、向3D印表機內注入熱解氧化物粉末後準備進行列印；熱解氧化物粉末的成分以及各成分的質量百分比為:熱解氧化物粉末:90%，粘結劑:6%，加工助劑:4% ;熱解氧化物粉末為氧化矽粉末、氧化鋁粉末、氧化鈦粉末以及氧化鋯粉末的混合物；粘結劑的成分以及各成分的質量百分比為:醋酸乙烯-乙烯共聚乳液:5%，聚乙烯醇:15%，防鏽劑:2.5%，防腐劑:1.5%，消泡劑:1.5%，其餘為水；加工助劑由向進行過熱處理的含氟彈性體添加硝酸鉀得到；其中防鏽劑為硼砂；所述防腐劑為苯甲酸鈉；所述消泡劑為磷酸三丁酯；
C、由計算機生成的正、反兩個圖形經信號轉換裝置分別轉換成載有正、反圖形信息的光束；
d、3D印表機中的部分感光鼓進行充電獲得電位，經所述載有正圖形映像信息的光束掃描，形成正圖形映像的靜電潛像；
e、所述正圖形映像的靜電潛像經過磁刷，吸附一層熱解氧化物粉末，加載電壓使熱解氧化物粉末落入模型工作檯，在模型工作檯中形成由熱熔粉末鋪成的正圖形；
f、3D印表機中剩餘的感光鼓進行充電獲得電位，經所述載有反圖形映像信息的光束掃描，形成反圖形映像的靜電潛像；
g、所述反圖形映像的靜電潛像經過磁刷，吸附一層熱解氧化物粉末，加載電壓使得熱解氧化物粉末落入模型工作檯，在模型工作檯中形成由熱熔粉末鋪成的反圖形；
h、每層圖形列印完成之後，重複步驟d-g，繼續列印上一層，直至整個3D立體圖列印完
成；
1、對模型工作檯進行加熱，直至模型工作檯內的熱解氧化物粉末凝固成一個整體； j、將凝固成一體的待加工載體取出用打磨機進行打磨處理，去除顆粒狀突起；
k、在所得載體外層均勻噴塗一層粘結劑；
1、將載體放入60°C的容器中烘乾，保溫Ih ； m、將烘乾的載體取出空冷。
[0019]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非是對本發明作任何其他形式的限制，而依據本發明的技術實質所作的任何修改或等同變化，仍屬於本發明所要求保護的範圍。
【權利要求】
1.一種內有圓臺狀通孔的金屬催化劑載體，包括載體主體(1)和通孔，其特徵在於:所述金屬催化劑載體內有成排設置的通孔，所述通孔為圓臺狀，所述通孔一端為進氣口(2)，通孔一端為出氣口(3)，所述進氣口(2)直徑小於出氣口(3)直徑，所述進氣口(2)直徑為4-8mm，所述出氣口(3)直徑為8_12mm，所述橫排每兩個相鄰通孔中心線之間的距離為16mm-22mm,所述上下相鄰兩排通孔中心線所在平面之間的距離為20mm-26mm。
2.根據權利要求1述的一種內有圓臺狀通孔的金屬催化劑載體，其特徵在於:所述通孔內壁有凸部。
3.根據權利要求2述的一種內有圓臺狀通孔的金屬催化劑載體，其特徵在於:所述通孔內壁凸部上有顆粒粘接劑。
4.根據權利要求3述的一種內有圓臺狀通孔的金屬催化劑載體，其特徵在於:所述顆粒粘結劑配方為醋酸乙烯-乙烯共聚乳液:5-25%，聚乙烯醇:5-15%，防鏽劑:0.5-2.5%，防腐劑:0.5-1.5%，消泡劑:0.5-1.5%，其餘為水。
5.根據權利要求1所述的一種內有圓臺狀通孔的金屬催化劑載體，其特徵在於:所述上下相鄰兩排通孔錯位設置。
6.根據權利要求1所述的一種內有圓臺狀通孔的金屬催化劑載體的加工方法，其特徵在於:其具體製備工藝為: a、在計算機中建立載體的3D模型，再由計算機按層分解，形成由上至下一系列帶有序號的正平面圖，生成每個正平面圖的同時生成一個與之對應的反平面圖，即每層得到正、反兩個圖形； b、向3D印表機內注入熱解氧化物粉末後準備進行列印； C、由計算機生成的正、反兩個圖形經信號轉換裝置分別轉換成載有正、反圖形信息的光束； d、3D印表機中的部分感光鼓進行充電獲得電位，經所述載有正圖形映像信息的光束掃描，形成正圖形映像的靜電潛像； e、所述正圖形映像的靜電潛像經過磁刷，吸附一層熱解氧化物粉末，加載電壓使熱解氧化物粉末落入模型工作檯，在模型工作檯中形成由熱熔粉末鋪成的正圖形； f、3D印表機中剩餘的感光鼓進行充電獲得電位，經所述載有反圖形映像信息的光束掃描，形成反圖形映像的靜電潛像； g、所述反圖形映像的靜電潛像經過磁刷，吸附一層熱解氧化物粉末，加載電壓使得熱解氧化物粉末落入模型工作檯，在模型工作檯中形成由熱熔粉末鋪成的反圖形； h、每層圖形列印完成之後，重複步驟d-g，繼續列印上一層，直至整個3D立體圖列印完成； 1、對模型工作檯進行加熱，直至模型工作檯內的熱解氧化物粉末凝固成一個整體； j、將凝固成一體的待加工載體取出用打磨機進行打磨處理,去除顆粒狀突起； k、在所得載體外層均勻噴塗一層粘結劑； 1、將載體放入55-60°C的容器中烘乾,保溫Ih ； m、將烘乾的載體取出空冷。
7.根據權利要求6所述的一種內有圓臺形通孔的金屬催化劑載體的加工方法，其特徵在於:所述熱解氧化物粉末的成分以及各成分的質量百分比為:熱解氧化物粉末:90-94%，粘結劑:4-6%，加工助劑:2-4%。
8.根據權利要求7所述的一種內有圓臺形通孔的金屬催化劑載體的加工方法，其特徵在於: 所述熱解氧化物粉末為氧化矽粉末、氧化鋁粉末、氧化鈦粉末以及氧化鋯粉末中的一種或幾種的混合物；所述粘結劑的成分以及各成分的質量百分比為:醋酸乙烯-乙烯共聚乳液:5-25%，聚乙烯醇:5-15%,防鏽劑:0.5-2.5%，防腐劑:0.5-1.5%，消泡劑:0.5-1.5%，其餘為水；所述加工助劑由向進行過熱處理的含氟彈性體添加鹼金屬硝酸鹽得到。
9.根據權利要求8所述的一種內有圓臺形通孔的金屬催化劑的加工方法，其特徵在於:所述防鏽劑為 亞硝酸鈉或硼砂；所述防腐劑為水楊酸、苯甲酸鈉或者山梨酸鉀；所述消泡劑為辛醇或磷酸三丁酯；所述鹼金屬硝酸鹽為硝酸鉀。
【文檔編號】B01J32/00GK103638984SQ201310624117
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年11月29日
【發明者】戎永波, 陳培華, 錢旺木, 聶昆 申請人:寧波科森淨化器製造有限公司