噴霧干燥機是一種通過(guò)霧化液滴與熱氣流接觸,快速干燥制備粉體催化劑的設備,具有粒徑可控、分散性好、生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)。
以下為那艾儀器制備催化劑的具體應用案例:
1:石油化工 —— 噴霧干燥制備加氫脫硫催化劑
催化劑類(lèi)型:鎳 - 鉬 / 氧化鋁(Ni-Mo/Al?O?)催化劑,用于原油加氫脫硫。 制備流程: 前驅體溶液配制:將硝酸鎳、鉬酸銨溶于去離子水,加入擬薄水鋁石溶膠,調節 pH 至酸性,形成均勻漿料。 那艾壓力式噴霧干燥: 霧化方式:壓力式噴嘴(壓力 5-10 MPa),形成粒徑 10-50 μm 的液滴。 熱氣流參數:進(jìn)口溫度 300-350℃,出口溫度 120-150℃,停留時(shí)間 5-10 秒。 干燥后形成球形顆粒,經(jīng)焙燒(500℃,3 小時(shí))生成多孔 Al?O?載體,負載 NiO 和 MoO?活性相。 性能優(yōu)勢: 顆粒球形度高,堆積密度 0.6-0.8 g/cm3,適用于固定床反應器。 比表面積 200-300 m2/g,孔容 0.3-0.5 mL/g,脫硫效率較傳統擠條法提升 15%。 應用場(chǎng)景:煉油廠(chǎng)催化裂化原料預處理,降低油品硫含量至 10 ppm 以下。
2:環(huán)保工程 —— 噴霧干燥制備 SCR 脫硝催化劑(釩鈦系)
催化劑類(lèi)型:V?O?-WO?/TiO?催化劑,用于燃煤電廠(chǎng)煙氣脫硝。 制備流程: 溶膠 - 凝膠法制備前驅體: 鈦酸四丁酯水解生成 TiO?溶膠,加入偏釩酸銨、鎢酸銨溶液,調節 pH 至中性。 那艾離心式噴霧干燥: 霧化方式:離心式霧化器(轉速 10000-15000 rpm),液滴粒徑 5-30 μm。 熱氣流參數:進(jìn)口溫度 250-280℃,出口溫度 90-110℃,形成多孔微球。 干燥后粉體經(jīng)壓片成型為蜂窩狀催化劑,焙燒溫度 450℃,2 小時(shí)。 性能優(yōu)勢: 微孔結構發(fā)達(平均孔徑 8-12 nm),NOx 轉化率在 300-400℃下可達 95% 以上。 抗硫中毒能力強,適用于高硫煙氣環(huán)境(SO?濃度≤2000 ppm)。 應用場(chǎng)景:大型燃煤電站鍋爐尾部煙氣處理,滿(mǎn)足超低排放要求(NOx≤50 mg/m3)。
3:新能源 —— 噴霧干燥制備燃料電池鉑碳催化劑(Pt/C)
催化劑類(lèi)型:鉑負載量 20% 的 Pt/C 催化劑,用于質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)的氧還原反應(ORR)。 制備流程: 溶液制備: 氯鉑酸(H?PtCl?)溶于乙醇 - 水混合液,加入 Vulcan XC-72 炭黑,超聲分散 30 分鐘。那艾氣流式噴霧干燥: 霧化方式:二流體噴嘴(壓縮空氣壓力 0.3-0.5 MPa),液滴粒徑 1-5 μm。 熱氣流參數:進(jìn)口溫度 180-200℃,出口溫度 80-90℃,瞬間干燥避免鉑顆粒團聚。 干燥后粉體經(jīng)氫氣還原(300℃,1 小時(shí)),形成 Pt 納米顆粒(粒徑 2-3 nm)均勻負載于炭黑表面。 性能優(yōu)勢: 鉑利用率高達 85%(傳統浸漬法約 60%),起始還原電位 0.95 V(vs RHE),質(zhì)量活性 1.2 A/mg Pt。 抗碳腐蝕能力增強,適用于長(cháng)壽命燃料電池電堆。 應用場(chǎng)景:氫燃料電池汽車(chē)電堆、固定式儲能電源。