汽车尾气净化三效催化剂的合成与性能
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三元催化尾气处理器的原理【导言】1. 三元催化尾气处理器(Three-way Catalytic Converter)是一种常见的汽车尾气处理设备,使用催化剂将发动机排放的有害气体转化为无害物质。
2. 本文将深入探讨三元催化尾气处理器的原理,包括其组成结构、工作原理和效能评估,并分享个人观点和理解。
【1. 三元催化尾气处理器的组成结构】1.1 催化剂层1.1.1 催化剂层是三元催化尾气处理器最重要的部分,由贵金属催化剂(如铂、钯、铑)组成。
1.1.2 催化剂层通常分为两层,顶层用于氧气(O2)和一氧化碳(CO)的氧化反应,底层用于氮氧化物(NOx)的还原反应。
1.2 热稳定层1.2.1 热稳定层位于催化剂层上方,起到抵抗高温和热震的作用。
1.2.2 热稳定层通常由陶瓷材料构成,具有良好的热传导性能和耐高温性能。
1.3 声学层1.3.1 声学层位于热稳定层上方,主要用于降低排气系统噪音。
1.3.2 声学层通常由多孔陶瓷材料构成,能够吸收和分散排气噪音。
【2. 三元催化尾气处理器的工作原理】2.1 氧化反应2.1.1 在催化剂层的顶层,一氧化碳(CO)和未完全燃烧的碳氢化合物(HC)与氧气(O2)发生氧化反应,生成二氧化碳(CO2)和水(H2O)。
2.1.2 氧化反应是在高温条件下进行的,需要大量的氧气和催化剂的协同作用。
2.2 还原反应2.2.1 在催化剂层的底层,氮氧化物(NOx)与未完全燃烧的酮类化合物反应,发生还原反应,生成氮气(N2)、水(H2O)和二氧化碳(CO2)。
2.2.2 还原反应是在低温条件下进行的,同样需要大量的氧气和催化剂的协同作用。
2.3 三元催化效应2.3.1 三元催化尾气处理器利用催化剂层同时进行氧化反应和还原反应,实现一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)的同时处理。
2.3.2 三元催化效应的核心在于催化剂层中贵金属催化剂的作用,有效转化有害气体为无害物质。
三效催化转化器研发生产方案一、实施背景随着中国产业结构的不断转型与升级,对环保和能源效率的要求也在日益提高。
传统的产业结构已不能满足现代社会的需求,因此,我们需要寻求新的技术手段,以提高生产效率,同时减少对环境的影响。
三效催化转化器技术的研发与生产,正是在这样的背景下应运而生。
二、工作原理三效催化转化器是一种先进的发动机尾气处理技术,其工作原理主要依赖于贵金属催化剂的作用。
在适宜的温度和压力条件下,贵金属催化剂能够将发动机尾气中的有害物质进行高效转化,转化为无害或低害的物质。
例如,一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物等有害物质,在催化剂的作用下,可转化为二氧化碳、水和氮气等。
三、实施计划步骤1.研发阶段:成立专门研发团队,进行催化剂的配方设计、实验室测试、模拟运行等。
此阶段需要投入大量的人力、物力和财力。
2.样品制作与测试:根据研发阶段的结果,制作原型机,并进行严格的测试。
测试包括性能测试、寿命测试、环境适应性测试等。
3.小批量生产与实地测试:在原型机测试成功后,进行小批量生产,并在不同的实际运行环境中进行实地测试。
4.批量生产与市场推广:经过实地测试验证有效后,开始批量生产,并进行市场推广。
四、适用范围三效催化转化器技术主要应用于汽车、摩托车、工业用发动机等领域。
对于那些需要提高能源效率、减少尾气排放的行业来说,这项技术具有极高的价值。
五、创新要点1.高效催化技术:三效催化转化器技术的核心是高效催化剂,这需要研发团队不断探索和优化催化剂配方。
2.全自动化生产:为了确保产品的质量和性能的一致性,我们需要引入先进的自动化生产线进行生产。
3.模块化设计:为了满足不同发动机型号和排放标准的需求,三效催化转化器应采用模块化设计,方便用户根据需要进行定制。
4.远程监控与故障诊断:通过物联网技术,实现对三效催化转化器的远程监控和故障诊断,提高产品的可靠性和使用寿命。
5.环保材料应用:在产品的设计和制造过程中,尽可能选择环保材料,以降低对环境的影响。
三元催化器作用是什么三元催化器作用是什么三元催化器是过滤排气中有害成份的重要部件,是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置。
那么,下面是由店铺为大家整理的三元催化器作用,欢迎大家阅读浏览。
一、什么是三元催化器?三元催化器又叫“催化转换器”,是过滤排气中有害成份的重要部件,是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置。
即过滤排气中的二氧化碳、二氧化硫、碳氢化合物三种有害成份。
由于这种催化器可同时将废气中的三种主要有害物质转化为无害物质,故称三元催化器。
二、三元催化器结构:三元催化器由壳体、含氧传感器接口、催化剂本体组成,催化剂本体就是由很细小的蜂窝结构的铱或铑一类的稀有金属材料组成,通常催化转换器的蜂窝结构密度为1200目/平方英寸左右,可以将排气中大部分的有害物质转换成无害物质。
什么是三元催化器三元催化器类似消声器。
它的外面用双层不锈薄钢板制成筒形。
在双层薄板夹层中装有绝热材料----石棉纤维毡。
内部在网状隔板中间装有净化剂。
净化剂由载体和催化剂组成。
载体一般由三氧化二铝制成,其形状有球形、多棱体形和网状隔板等。
净化剂实际上是起催化作用的,也称为催化剂。
催化剂用的是金属铂、铑、钯。
将其中一种喷涂在载体上,就构成了净化剂。
三、三元催化器工作原理:三元催化器及其催化剂大多为铂(Pt)、钯(Pd)、铑、(Rn)等稀有金属制成,价格昂贵。
发动机通过排气管排气时,CO、HC、和NOx三种气体通过三元催化反应器中的净化剂时,增强了三种气体的活性,进行氧化—还原化学反应。
其中CO在高温下氧化成无色、无毒的二氧化碳(CO2)气体。
HC化合物在高温下氧化成水(H2O)和CO2 。
NOx还原成氨气(N2)和(O2 )。
三种有害气体变成无害气体,使排气得以净化。
四、三元催化器的作用:都说三元催化器有化腐朽为神奇的特殊作用,那么三元催化器的作用是什么呢?当汽车点火启动那一刻,发动机就轰隆隆的运转起来,发动机在运转的过程中会产生一定的能量,同时也会排出一定量的废气,如CO、HC、NOx等有害气体,这时,三元催化器就起到了净化此类气体的作用,让尾气得以净化,减少对人体及空气的污染。
汽车尾气处理——三效催化剂(实习报告)【前言】20 世纪70 年代,汽车尾气污染物已成为城市大气主要的人工污染源[1]。
造成城市大气污染的主要物质有总悬浮颗粒TSP、二氧化硫SQ、氮氧化物NO x、臭氧O3、一氧化碳CO重金属和有机污染物等。
其中,因汽车排放形成的污染物包括CO NO x、碳氢化合物HC硫氧化物SQ、铅Pb和细微颗粒物等⑵。
这些污染物严重损害了人类的健康、破坏了人类赖以生存的自然环境。
【摘要】贵金属铂(Pt)、铑(Rh)钯(Pd)因其优异的三效催化性能而在国内外被广泛用作三效催化剂的活性成分。
Rh促进NO x还原,使NO x选择性地还原为N2,对CO有不亚于Pt、Pd的氧化能力;Rh 有较好的抗硫中毒能力。
Pt和Pd对CO HC氧化活性高,Pd对不饱和烃的活性比Pt好,对饱和烃效果稍差,抗S Pb中毒能力差[9],易高温烧结,与Pb 形成合金。
其中Pd一般作为氧化型催化剂,但是研究表明,Pd也可作为还原型催化剂,对NQ进行净化。
【关键词】三效催化剂化学组成催化原理制备工艺改进措施【正文】一、三效催化剂应用领域20 世纪70 年代,汽车尾气污染物已成为城市大气主要的人工污染源⑴。
造成城市大气污染的主要物质有总悬浮颗粒TSR二氧化硫SQ、氮氧化物NO x、臭氧O3、一氧化碳CO重金属和有机污染物等。
其中,因汽车排放形成的污染物包括CO NO x、碳氢化合物HC硫氧化物SQ、铅Rb和细微颗粒物等[2]。
这些污染物严重损害了人类的健康、破坏了人类赖以生存的自然环境。
我汽车保有量及需求量增长迅速,但目前我国的排放法规对汽车尾气控制要求相对较宽松,汽车整体性能和路况又相对较差,因此,尽管汽车的总保有量与发达国相比还较小,但汽车尾气主要污染物在大气污染物中的分担率却与发达国家相当[2]。
2001年11月10日,我国正式成为“世界贸易组织成员”。
入世后,我国汽车保有量和需求量将进一步增加,而入世对国内的环境质量要求将更为严格。
综述专论引言汽车工业的发展在推动经济繁荣的同时也造成了严重的环境污染。
汽车排放的污染物包括一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)、硫化物、颗粒(铅化合物、黑碳、油雾等)、臭气(甲醛、丙烯醛)等,其中CO、HC、NOx是造成环境污染的三种主要气态污染物,对人体的危害极大,在增加大气污染的同时,也破坏了生态平衡。
更重要的是,这些污染物在一定条件下会生成二次污染物——光化学烟雾,从而对环境造成更大的危害,因此,许多城市将控制机动车尾气作为改善空气质量的重要措施[1]。
而在众多的尾气排放控制手段中,催化净化已经成为控制汽油车尾气污染的重要手段之一[2]。
1.三效催化剂的结构与组成汽车尾气催化剂主要有两种类型:蜂窝型和颗粒型。
但是,由于颗粒型催化剂单位体积的重量为蜂窝型的23倍,且有加热时间长,易磨损等缺点,因此自80年代起,颗粒型催化剂逐渐为蜂窝型催化剂所取代。
汽车尾气催化剂从70年代中期在美国开发并使用三效催化剂机理及技术进展以来,按其特点可以分为以下几个阶段:(1)Pt,Pd氧化型催化剂为第一代产品,主要控制CO和HC的排放,70年代在美国曾得到广泛的应用。
(2)还原氧化双段催化剂为第二代产品,应用于80年代。
在催化剂的还原段,NOx被还原为NH 3,但是经过氧化段又被复原,所以它并未得到实质性的使用。
(3)三元催化剂为第三代产品,主要控制尾气排放中的CO、HC及NOx,其主要活性成分为Pt、Rh、Pd 等贵金属。
(4)单钯催化剂为第四代产品,虽然可耐更高的温度,但对空燃比和燃油的要求也更高,因此未得到工业应用。
现今最为常见的汽车尾气催化剂又被称为三效催化剂或三元催化剂(Three-Way Catalyst,简称TWC),这是因为它能同时净化汽车尾气中的三种有害成分的缘故。
三效催化剂主要由四部分组成:载体、氧化铝涂层、活性组分和助剂。
1.1载体载体是担载主催化剂和助催化剂组分的组分[3],从汽车尾气排放标准要求及催化技术发展来看,载体形式主要有颗粒状和整装两类。
三元催化剂废气转化曲线三元催化剂废气转化曲线导语:废气排放是当代社会一个严峻的环境问题。
为了减少废气对环境的污染,三元催化剂成为一种常用的废气处理技术。
本文将深入探讨三元催化剂的废气转化曲线,以及其在降低废气污染方面的意义和应用。
1、何为三元催化剂三元催化剂是一种由铂、钯等贵金属组成的固体催化剂,常见于汽车尾气处理系统中。
它通过催化氧化一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)和非甲烷碳氢化合物(NMHCs),将废气中的有害物质转化为无害的二氧化碳(CO2)、水(H2O)和氮气(N2),从而减少其对环境的负面影响。
2、三元催化剂废气转化曲线的意义废气转化曲线是三元催化剂的一个重要性能指标。
它描述了三元催化剂在不同温度下对废气中有害物质的转化率。
该曲线通常以转化率为纵坐标,温度为横坐标,可以帮助我们评估催化剂的催化活性和工作温度范围,并为优化催化剂设计提供指导。
3、三元催化剂废气转化曲线的特点3.1 三元催化剂废气转化曲线通常呈现“窄”和“高”的特点。
这意味着催化剂对有害物质的转化率在特定的温度范围内非常高,但一旦超出该范围,转化率会迅速下降。
保持催化剂工作温度在这个窄高区间内是至关重要的,以确保废气中有害物质的高效转化。
3.2 三元催化剂废气转化曲线受到多种因素的影响,如空气燃料比、流速、催化剂的负载量和粒径等。
这些因素可能会影响废气的传热、传质特性,从而进一步影响转化效率和催化剂的寿命。
4、三元催化剂废气转化曲线的应用4.1 三元催化剂废气转化曲线的应用之一是设计和优化汽车尾气处理系统。
通过分析转化曲线,我们可以确定最佳工作温度范围,以使催化剂发挥最佳效果。
通过调整空气燃料比、流速等参数,还能进一步提高催化剂的转化效率。
4.2 另外,掌握废气转化曲线的特点和影响因素,能帮助研究人员开发新型高效的三元催化剂。
以提高催化剂的窄高转化区间和抗毒性能力,以适应不同工况下的废气处理要求。
4.3 三元催化剂废气转化曲线的研究也对于深入理解催化反应机理和废气处理过程具有重要意义。
关于汽车尾气处理的三元催化剂专业学习:近日有在做一些研究工作,涉及到汽车三元催化剂的相关知识,找到一篇很细致的相关资料,转贴在博客,权作记录。
三元催化剂的作用三元催化器,是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置,它可将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。
由于这种催化器可同时将废气中的工种主要有害物质转化为无害物质。
随着环境保护要求的日益苛刻,越来越多的汽车安装了废气催化转化器以及氧传感器装置。
它安装在发动机排气管中,通过氧化还原反应,二氧化碳和氮气,故又称之为三元(效)催化转化器三元催化器的工作原理是:当高温的汽车尾气通过净化装置时,三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性,促使其进行一定的氧化-还原化学反应,其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体;HC化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳;NOx还原成氮气和氧气。
三种有害气体变成无害气体,使汽车尾气得以净化。
汽车三元催化转换器三元催化器的检测1.外观检查检查催化转化器在行驶中是否受到损伤以及是否过热。
将车辆升起之后,观察催化转化器表面是否有凹陷,如有明显的凹痕和刮擦,则说明催化转化器的载体可能受到损伤。
观察催化转化器外壳上是否有严重的褪色斑点或略有成青色和紫色的痕迹,在催化转化器防护罩的中央是否有非常明显的暗灰斑点,如有则说明催化转化器曾处于过热状态,需做进一步的检查。
用拳头敲击并晃动催化转化器,如果听到有物体移动的声音,则说明其内部催化剂载体破碎,需要更换催化转化器。
同时要检查催化转化器是否有裂纹,各连接是否牢固,各类导管是否有泄漏,如有则应及时加以处理。
此方法简单有效,可快速检查催化转化器的机械故障。
由于催化剂载体破损剥落、油污聚集,容易阻塞载体的通道,使流动阻力增大,这时可通过测量其压力损失来进行检查。
2.背压试验在催化转化器前端排气管的适当位置上打一个孔,接出一个压力表,启动发动机,在怠速和2500r/min时,分别测量排气背压,如果排气背压不超过发动机所规定的限值,则表明催化剂载体没有被阻塞。
三效催化转换器性能研究摘要:汽车排放的尾气已成为我国城市的主要污染源。
三效催化转换器是安装于汽车尾气后处理系统中的机外净化装置,通过负载在其载体孔道表面的贵金属催化剂的催化作用,将尾气中的CO、HC和NOx氧化和还原成無害的CO2、H2O和N2。
本文以三效催化转化器的发展情况及研究的现实状况为出发点展开研究,通过明确三效催化转化器的相关概念并分析三效催化转化器的作用机理之后,提出了更好利用三效催化转化器的具体措施。
旨在研究三效催化转化器的性能同时,更加合理的、有效的应用好三效催化转化器。
关键词:三效催化转换器;性能自50年代以来,汽车工业的迅速发展促进了社会进步与经济繁荣。
但汽车排出的CO,HC和NOx等有毒气体,也给人类赖以生存的大气带来严重污染。
为了保护环境,限制和治理汽车排气污染成为十分紧迫的任务。
当用尽各种机内净化措施还是达不到净化要求时,人们将目光转向机外净化,汽车尾气催化转化器应运而生。
由于它能把三种有害物质HC,CO和NOx转化为无害的H2O,CO2和N2,称之为三效催化转化器或三元催化转化器。
现如今,随着汽车尾气排放标准的日益严格,三效催化器的研究也取得了较大的进展。
1.三效催化转化器的发展及研究现状1.1三效催化转化器的发展在20世纪70年代以来,绝大多数汽车采用汽油机作为动力,因此最先研究开发的汽车净化技术是汽油机的排气净化技术。
汽油机的主要排放物为CO、HC与NOx,在排放控制初期法规主要限定CO和HC的排放限值,因此首先研制的是促进CO和HC后期氧化的热反应器和氧化性催化转化器OC(OxidationCatalyticConverter)。
随着排放法规逐步加紧对NOx的控制,研究逐渐集中于能同时净化CO、HC以及NOx的三效催化转化器TWC。
1.2三效催化转化器的研究现状国内外学者对三效催化转换器结构的开发设计、与发动机的优化匹配等开展了广泛的研究。
随着计算机的高速发展,与计算流体力学,传热学,空气动力学等学科相结合,大型商业软件CFD仿真得以广泛,如FLUENT,STAR-CD,ANSYS,奥地利AVL公司的FIRE等软件。
第一篇汽油车用催化剂--三效催化剂的组成与结构性能本部分内容,为本人早年整理的书稿内容的一部分。
因粘贴的原因,图片、表格和部分公式等内容没能粘上。
如有需要者,可直接联系我。
所述内容仅供参考。
2 三效催化剂的组成与结构性能三效催化剂的结构与组成如图3所示。
堇青石蜂窝陶瓷主要起骨架支撑作用。
但占催化剂总质量80%以上,所以蜂窝陶瓷的理化特性,如热容、吸水率等对催化剂的性能影响较大。
在三效催化剂表面发生的反应为气─固异相催化反应,催化剂比表面越大反应活性越大。
而蜂窝陶瓷本身比表面积较小,不能满足三效催化反应的要求。
为增加催化剂的比表面积,在蜂窝陶瓷表面涂上多孔的氧化铝(γ-Al2O3),作为第二载体。
氧化铝涂层技术是车用催化剂的关键技术之一,氧化铝涂层的特性直接影响催化剂的活性和耐久性等。
对氧化铝性能的研究是车用催化剂研究的热点和难点所在。
车用催化剂的主要活性组分是贵金属铂Pt、铑Rh和钯Pd,贵金属的用量与配比及其原料和涂覆方式等都会对催化剂的活性产生很大影响。
除贵金属外,在车用催化剂中还加有多种功能各异的催化助剂,助剂的主要作用在于提高催化剂的活性及耐久性等。
目前对三效催化剂的研究有很多是集中在选择合适的助剂,以满足对催化剂不同的使用要求。
2.1 三效催化剂载体2.1.1 概述车用催化剂载体经历了由氧化球到堇青石基蜂窝陶瓷再到蜂窝金属载体的发展,后两者又统称整体式载体(也有称整装式载体)。
表1列出各类车用催化剂载体及其原料。
氧化球由于阻力大、背压高、易碎等缺点,在车用催化剂领域内已被淘汰。
堇青石基蜂窝陶瓷是目前应用最广的一类车用催化剂载体,是典型的车用催化剂载体。
金属蜂窝载体由波纹状特种耐热钢箔(如铁铬铝)经卷曲、压制、焊接而成的(如图4所示)。
由于采用金属钢箔作为原料,与陶瓷载体相比金属载体的壁厚要小得多、孔密度可以做得更大;再加上金属载体的热容小、抗热震能力强,所以金属载体比陶瓷载体具有更好的起燃特性,可用作前置式或紧耦合式催化剂,用于解决冷起动的排放问题。
汽车尾气催化处理实验装置使用说明首先了解一下汽车尾气催化处理实验装置的工艺流程:本实验装置采用三效催化剂成品,制成三根相同的催化反应柱,可以对汽车尾气、含有碳氢化合物的废气、含有氮氧化物的废气、含有一氧化碳的废气进行催化处理。
同时采用了智能化程序升温加热控制系统,使实验的温度条件控制更加稳定可靠。
第一步:了解催化剂的性能JFG(三元催化)型—汽车尾气催化处理专用(1)性能:含控HC、含控NOx、含控CO三种催化剂,能将碳氢化合物氧化为CO2与H2O,将氮氧化物还原为N2 和O2,将CO氧化为CO2。
(2)反应体积:623ml。
(催化剂高度50cm)(3)催化剂重量:282克。
第二步:了解整套实验装置的工艺流程由汽油发动机产生尾气,尾气进入压缩机被压缩后输出0.1Mpa恒压尾气,恒压尾气分别进入由三个气体流量计独立控制进气量的催化反应管中,进行催化反应。
每根催化反应管的外部均安装有恒温加热控制系统,以控制实验过程中所需要的恒温加热条件。
在催化反应管的前、后端分别安装有进气和出气取样口,采用五组份汽车尾气自动测定分析仪对催化反应前后的尾气进行测定分析,并由测定仪自动打印出分析结果。
第三步:实验前的检查和操作1.检查汽油发动机(1)检查油箱中是否有汽油(90#),至少需要1/2油箱的汽油量。
(2)检查油门杆的位置,油门杆为最长的一根调节杆,有“兔子”标识的一端为油门大,有“乌龟”标识的一端为油门小。
一般将油门杆打到“乌龟”和“兔子”的中间位置。
(3)检查风门杆的位置。
在油门杆的左下方有二个调节杆,上面一个为风门调节杆,用来调节进入发动机的空气量,一般调节到中间位置。
(4)检查油路开关的位置。
在油门杆的左下方有二个调节杆,下面一个为油路开关,用来控制汽油是否进入发动机,将它调节到最右边的位置。
(5)检查发电机控制开关的位置。
发电机控制开关的功能是控制发电机产生的点火高压是否进入汽缸进行点火,它位于汽油箱下方,“0”表示关状态,“1”表示开状态。
汽车尾气催化剂三元催化剂生产技术工艺配方0001、尾气催化净化装置02、一种净化内燃机尾气的NOx储存-还原催化剂03、一种汽车尾气净化催化剂及其制备方法04、尾气净化用催化剂05、一种天然气汽车尾气净化催化剂06、用于汽车尾气净化的La1-xAgxMnO307、一种同时脱除汽车尾气中氮氧化物和一氧化碳的催化剂08、光催化净化发动机尾气的装置09、用于汽车尾气处理的陶磁催化剂10、汽车尾气净化催化剂及其制备方法11、硫磺尾气加氢催化剂的制备方法12、含硫富氧尾气中氮氧化物净化催化剂13、一种高效净化汽车尾气催化剂及制备方法14、用于尾气净化的整体式低温等离子体催化反应器15、一种稀土基摩托车尾气净化催化剂的制备方法16、摩托车尾气净化催化剂17、降低柴油车尾气中碳烟颗粒燃烧温度的催化剂及制备方法18、天然气发动机尾气净化催化剂及其制备方法19、用于柴油机尾气中碳颗粒燃烧的纳米超细微粒催化剂及其制备方法20、一种汽油车尾气催化剂及其制备方法21、稀燃汽油车尾气排放氮氧化物选择性还原催化剂制备方法22、汽车尾气净化器催化剂金属载体及其制备方法23、柴油车尾气碳烟燃烧和NOx存储-还原的双功能催化剂及制备方法24、净化汽车尾气三效催化剂及制备方法25、克劳斯尾气加氢催化剂26、一种天然气汽车尾气催化性能评价系统27、净化汽车尾气的催化剂及专用补气装置28、用作尾气催化剂储氧和释氧成分的富铈材料的磨制方法29、包含铑、氧化锆和稀土氧化物的尾气催化剂30、一种汽车尾气催化净化的催化剂及其制备方法31、汽车尾气净化催化剂及一次性制备方法32、具有NOx存储催化器和前置催化器的尾气净化方法和尾气净化装置33、汽车尾气净化三效催化剂及其制备方法34、一种吸波催化剂、其制备及其在净化汽车尾气中的应用35、泡沫陶瓷载体三效汽车尾气净化催化剂制备方法36、一种汽车尾气催化净化催化剂及其制备工艺37、从汽车尾气废催化剂中回收铂、钯、铑的方法38、硫磺尾气加氢催化剂及其制备方法39、汽车尾气净化催化剂及其制备方法40、溶胶-凝胶法制备三效尾气催化剂的方法41、汽车尾气净化催化剂及其使用该催化剂的载体的制造方法42、富氧尾气氮氧化物净化催化剂43、汽车尾气催化转化器44、稀散元素催化剂汽车尾气净化方法45、稀散元素汽车尾气净化催化剂及制备方法46、用以净化柴油机尾气的催化剂47、一种内然机尾气净化催化剂及制备方法48、机动车尾气催化剂49、用于净化内燃机尾气的催化剂50、臭氧-催化剂法汽车尾气净化器及其净化工艺51、实用高效多元催化汽车尾气净化技术52、用于净化工业废气和汽车尾气的催化剂53、汽车尾气微波净化催化剂54、汽车尾气氧化氮净化用催化剂55、机动车尾气净化催化剂及其与金属载体结合的制作工艺56、用于净化内燃机尾气和/或工业废气的催化剂及其制备57、一种金属载体汽车尾气催化净化器58、汽车尾气催化剂59、四元柴油尾气催化剂和应用方法60、汽车尾气净化催化剂及其制备方法61、一种催化剂用于汽车尾气催化净化的用途和方法62、一种汽车尾气净化用微波催化净化装置63、基于球弧蜂窝板的汽车尾气催化器64、基于圆形蜂窝板的尾气催化器65、对设置在内燃机尾气通道上的NOx-存储催化剂进行NOx-再生的方法和装置66、稀燃汽油机用三效催化器和空燃比优化控制降低尾气中NOx排放的方法67、汽车尾气三元催化剂及其制备方法68、控制内燃机尾气通道中设置的NOx-存储催化剂脱硫的装置和方法69、内燃机节油及尾气四元催化净化器70、黄磷尾气固定床催化氧化净化的方法71、一种用于汽车尾气处理的复合介孔催化剂材料及制备方法72、一种汽车尾气净化催化剂的制备方法73、一种汽车尾气净化催化剂的涂覆方法74、一种涂覆汽车尾气净化催化剂的方法75、应用微波技术的发动机尾气处理器及其催化剂和制备方法76、稀薄燃烧尾气氮氧化物净化催化剂及净化方法77、用于汽车尾气处理的催化剂及制备方法78、一种稀薄燃烧型汽车尾气催化净化方法和装置79、含稀土型焦炉尾气净化回收硫的催化剂及制备方法80、一种在蜂窝载体上负载汽车尾气净化催化剂的方法81、一种负载汽车尾气净化催化剂在蜂窝载体上的方法82、用于净化汽车尾气的催化剂83、一种制备高分子量脂肪族聚碳酸酯的三元催化剂84、无铑三元催化剂85、无铂三元催化剂86、稀土复合氧化物型三元催化剂及制备方法87、铜基复合氧化物三元催化剂及制备方法88、用于处理废气的三元催化剂89、工业化制备稀土三元催化剂的方法90、净化汽车尾气用抗硫四效催化剂注意事项:1、以上均为专利技术原文(原文什么样,我们提供给您的就什么样).专利文献中包含专利发明人,发明时间,技术原理,工艺流程,配方,图纸,以及实现其产品的生产全过程。
三元催化剂的用途一、引言三元催化剂是指由三种不同金属或金属氧化物组成的复合催化剂。
相比于单一金属催化剂和双金属催化剂,三元催化剂在反应中具有更高的活性和选择性。
因此,在工业生产中,三元催化剂被广泛应用于各种领域。
二、汽车尾气净化1. 二氧化碳还原三元催化剂能够将汽车尾气中的二氧化碳还原为一氧化碳和水蒸气,从而减少温室气体排放并降低对环境的影响。
这是由于三元催化剂中的铜、铬和钯等金属能够促进CO2分子与H2分子发生反应,生成CO和H2O。
2. 一氧化碳和挥发性有机物的氧化在汽车尾气中,一氧化碳和挥发性有机物是主要污染源之一。
三元催化剂可以将这些有害物质转变为无害的水蒸气和二氧化碳。
这是通过将CO和挥发性有机物与NOx反应来实现的。
3. 氮氧化物的还原三元催化剂也可以将汽车尾气中的氮氧化物还原为氮和水。
这是通过将NOx与CO或HC反应来实现的。
三、石油化工行业1. 裂解反应在石油化工生产中,三元催化剂被广泛用于裂解反应。
这是一种将高分子链断裂成低分子链的过程。
三元催化剂可以在高温下促进裂解反应,从而提高产率和产品质量。
2. 合成气制甲醇合成气制甲醇是一种将一氧化碳和二氧化碳转变为甲醇的过程。
三元催化剂在该过程中起到重要作用,能够提高甲醇产率和选择性。
四、环保领域1. VOCs治理VOCs是挥发性有机物的缩写,是指在大气中易挥发的有机物质。
这些有机物质对环境和人类健康都有很大影响。
三元催化剂可以有效地降解VOCs,减少对环境的污染。
2. 水处理三元催化剂也可以用于水处理领域。
例如,将三元催化剂加入废水中可以促进有机物的降解,从而减少废水的污染。
五、其他领域1. 电池制造在电池制造中,三元催化剂被用作电极材料。
这是因为三元催化剂具有良好的导电性和稳定性。
2. 化学分析三元催化剂也可以用于化学分析。
例如,在气相色谱分析中,三元催化剂可以将样品中的有机物转变为易于检测的气体。
六、结论综上所述,三元催化剂在各个领域都有广泛应用。
汽油发动机的尾气净化催化剂1、满足欧Ⅳ及以上排放标准的汽油车尾气净化催化剂尾气排放特征:常规污染物为HC,CO,NOx,尾气温度有时超过1000℃以上,高空速(30,000-100,000h-1), 高水蒸气(10%左右)浓度和SOx存在的极端条件下具有高活性和10万公里耐久性要求,且要求低贵金属。
欧Ⅵ及以上排放标准采用密偶催化剂(CCC)+三效催化剂(TWC)。
1)密偶催化剂(CCC):靠近发动机、解决发动机冷启动时尾气排放。
主要功能是降低冷启动时HC的排放量, 大部分HC是冷启动时排出的,这时催化剂未达到起燃温度不能进行反应和发动机启动时处于富油工况,氧化过程因贫氧而不完全。
其关键是催化剂的低温活性、高温稳定性、抑制CO的转化和HC的高转化率。
2)三效催化剂(TWC):在密偶催化剂(CCC)后,低贵金属,高性能及高温抗老化性(10-16万Km耐久试验)。
3)组成:●基体:陶瓷蜂窝体或金属蜂窝体●催化剂载体:氧化铝、储氧材料等●助剂:ZrO2, La2O3等辅助材料●活性组分:Pt、Pd、Rh等贵金属4)尾气净化催化反应原理:HC+O2 ® CO2 +H2O (1)CO+O2® CO2 (2)NO+CO ® N2+CO2 (3)NO+HC ® CO2+N2+H2O (4)NO+H2® N2+H2O (5)CO+H2O ® CO2+H2 (6)HC+H2O ®CO+H2 (7)空燃比控制好才能保证最佳反应效果,每个反应都需两种反应物,λ=1,才能保证所需的各种反应物的量是合适的,净化效果最好,若空燃比偏差增大,净化效果急剧下降,甚至不能净化。
应用领域:轻型汽油车新车配套及在用车改装2 、满足国Ⅲ及以上排放标准的摩托车尾气净化催化剂尾气排放的特征:常规污染CO 、HC 、NOx,成分复杂,温度高,空速大,对催化剂的要求非常苛刻。
对稀燃条件下汽车尾气催化净化是有关汽车排污控制的世界性难题。
由于发动机在稀燃条件下工作时,空燃比远大于理论值,燃烧充分,提高燃油经济性,其排放的污染物中CO和HC的含量大幅度下降,但富氧使得尾气中O2及NOx含量较高。
目前的铂族金属三效催化剂不适用氧过量条件下的尾气净化,在富氧下NOx还原性能大幅度降低,因而研究稀燃(富氧)条件下的催化净化技术成为控制汽车尾气污染排放的关键技术之一。
并且稀燃条件下的催化净化技术对柴油车、压缩天然气和液化石油气车的尾气排放控制也可提供相应的技术平台。
目前,世界各国均是以铂族金属(铂、钯、铑等)或铂族金属与稀土为活性组份,其中铂族金属用量1.5克~2.5克/升。
全球每年在汽车催化剂上耗用铂、钯、铑152.1吨,占总消耗量的58.9%。
为降低催化剂生产成本,部分取代或全部取代铂族金属的三效催化剂成为近年来研究发展趋势。
近年来,我国以研究、开发低含量铂族金属稀土基三效催化剂为主,工作集中在尽量降低铂族金属含量上,目前铂族金属含量已降至1g/L左右。
但由于我国铂族金属资源非常短缺,每年都需花费大量的外汇进口铂族金属;并且近年来国际市场铂族金属价格上涨迅猛,因此研究进一步降低铂族金属用量和以稀土为主,添加其它贱金属氧化物制成非铂族金属汽车尾气净化催化剂已成为当今世界各国研究的重要方向之一。
针对国内燃油稀燃条件和汽车尾气排放的特点,研制开发具有自主知识产权的非铂族金属汽车尾气净化催化剂及配套技术,主要分为以下6个方面:1)纳米稀土基复合催化剂活性组分和助剂的制备技术汽车尾气净化催化剂的制备关键技术一是配方,二是工艺。
近年来在非铂族金属催化剂上最终确定了几种较为成熟的、三效催化性能较好的催化剂配方。
如Ag系列、Au系列催化剂等,这几种催化剂已显示出良好的开发应用前景。
同时为给催化剂提供良好的催化环境,并提高催化剂的高温稳定性与使用寿命,我们现已将纳米粉体制备技术等先进技术用于制备活性组分与涂层助剂,由于纳米粉体的尺寸效应,使得催化剂、活性涂层助剂组分更容易达到均质、稳定。
催化剂的定义:能改变反应速率,而本身的组成、质量和化学性质在反应前后均不发生变化的物质叫做催化剂。
加快反应的为正催化剂,减慢反应的为负催化剂。
催化剂的特点:催化剂只能实现热力学上可以发生的反应;催化剂只能缩短或延长到达平衡的时间,而不能改变转化率;催化剂具有选择性;催化剂是第一步的反应物,最后一步的产物,即经过一次化学循环后又恢复到原来的。
绿色催化剂定义:绿色化学要求最大限度地合理利用资源,最低限度地产生环境污染和最大限度地维护生态平衡。
它对化学反应的要求是:采用无毒、无害的原料;在无毒无害及温和的条件下进行;反应必须具有高效的选择性;产品应是环境友好的。
这四点要求之中有两点涉及到催化剂,人们将这类催化反应成为绿色催化反应,其使用的催化剂也就称为绿色催化剂。
汽车尾气净化的方法:国外早在20世纪60年代中期对汽车污染控制技术已经进行了研究开发,目前己达到实用阶段。
研究表明,通过改善催化剂及其载体的性能和生产工艺,改善汽车内燃机燃烧技术及三效催化剂排气系统的处理可净化这些有害气体。
汽车尾气污染控制可以分为机内和机外两种技术。
机内净化主要是提高燃油质量和改善燃料在发动机中的燃烧条件,尽可能减少污染物的生成;机外净化的主要方式是安装催化净化器,对有害气体进行处理是机外尾气净化最有效的方法,催化剂又是净化效果的关键。
因此开发实用高效的汽车尾气净化催化剂是控制汽车尾气排放的最佳措施之一。
汽车尾气催化净化的目的就是将有害的CO和HC氧化为CO2和H2O,将NOx 还原成N2。
由于汽车尾气的化学成分很复杂,其转化率除和催化剂的活性有关外,还和反应气是氧化气还是还原气有关,因此催化剂在功能上分为氧化型和还原型两部分。
氧化型催化剂主要催化CO和HC的氧化反应,有关反应如下:2CO+O2 2CO24HC+5O2 4CO2+2H2O2NO+2CO 2CO2+N2HC+NO2 CO2+H2OHC+CO N2+CO2+H2O3NO+2NH3 2N2+3H2O2NH3 N2+3H2O还原型催化剂主要催化NOx的还原反应:2NO+CO N2+CO22NO+H2 N2+2H2O2NO+HC N2+H2O+CO2NO和H2反应除生成无毒的N2和H2O外,尚有所不希望发生的副反应:2NO+5H2 2NH3+H2O2NO+H2 N2O+2H2O因两种反应要求的化学环境不同,故早期的催化剂将两者分立。
浅谈三效催化剂的组成作者:许飞飞来源:《科学导报·学术》2019年第35期摘 ;要:汽车尾气给人类的生存发展造成了严重的威胁。
目前,三元催化净化器是处理汽车尾气污染的有效手段之一,其利用催化剂来促进尾气中一氧化碳CO、碳氢化合物HC、与氮氧化物NOx等有害物质的转化。
本文概述了汽车尾气的有害成分,介绍了三效催化剂的活性组分、助剂与载体等各种相关材料的性能。
关键词:三效催化剂;载体;助剂;活性组分前言汽车保有随着经济的高速发展,21世纪的今天,汽车是人类不可缺少的交通工具,其量的增长速度也是如此之快。
但由于燃料不完全燃烧,汽车排放废气中含有大量的CO、CH、NOx和SO2等污染物,不仅给生态环境造成了严重的破坏,也给人类自身带来不可估量的危害。
为降低汽车尾气的不利影响,世界各国对尾气中氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳等有害气体的排放限制日趋严格。
为了消除汽车尾气的危害,达到日益严格的排放标准,国内外科技工作者对汽车尾气治理进行了大量的研究。
总的来说汽车尾气排放的处理方法有两种,一种是改进汽车内燃机结构和燃烧状况,另一种是对排放废气进行后处理净化。
对于改进内燃机结构和燃烧状况科研人员作了很多工作,如:改进供油系统、点火系统以及燃烧模式,用电子方式控制汽油喷射,把甲醇和天然气作为替代燃料等;对排气后处理采用空气喷射、氧化型反应器和三效催化反应器等方法。
早在70年代欧美等国家就大量采用催化反应器来控制汽车尾气的排放。
起初使用的催化剂主要是针对CO和HC的氧化型催化剂,对NOx则采用机内控制、廢气再循环、推迟点火提前角等办法来处理。
随后更严格的排放法规要求催化剂不仅能氧化CO和HC,同时也能还原NOx。
早期曾使用还原型催化剂与氧化型催化剂串联,补给二次空气的方法来处理尾气。
先还原 NOx再在富氧环境下氧化CO和HC,这种方法在还原阶段容易生成氨气,氧化阶段氨气会被氧化成NOx等副产品,不能达到令人满意的处理效果。