论摩托车尾气净化器的开发和应用2400字_尾气净化器

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论摩托车尾气净化器的开发和应用2400字

论摩托车尾气净化器的开发和应用2400字 目前常用的两种陶瓷载体分别是:(1)比表面积为50~80�O/g的――氧化 铝粒状载体,能耐1000~1100℃的高温;
(2)堇青石质蜂窝状载体上,覆一层薄 薄的――氧化铝,扩充了其比表面积,这样的载体具有非常优异的性能。

三、催化剂 催化剂应具备以下功能:(1)小细孔结构;
(2)活性物质的分散和固定化 (提高活性、选择性、耐久性);
(3)提高导热性;
(4)增加机械强度。

(一)金属催化剂的调制和被覆 催化剂的调制过程和被覆于载体的工艺过程和方法不同,其性能相差也很大。

例如,为净化加铅汽油,可在Pt-Al2O3催化剂的调制过程中,改变氯铂酸浸渍液 中柠檬酸的添加量,这样就能获得蛋壳型、蛋白型、蛋黄型三种不同类型的催化 剂,蛋白型催化剂耐久性最好。

另外,与氧化铝表面反应性强的溴铂酸水溶液,在500℃下进行热分解,pH 值为2.7时,铂吸附于载体,然后又在氟酸共存的氯化钯水溶液中吸附耙,这样 便得到铂附载于表层,把又附载于更外层的复合催化剂。该催化剂的耐铅、硫、 磷中毒的特性,以及耐热性均比二组分表层附载催化剂、逆层状附载催化剂性能 优良。

(二)非金属和金属、非金属复合型催化剂 前面所介绍的Pt-Al2O3和Pt一堇青石催化剂便是复合型,国内也成功地研制 了活性氧化物一稀土催化剂。目前,美国茵固尔哈尔德开发了能大幅度削减汽车 排气中所含有害成分的新型触媒装置(以沸石为主的吸附剂)。该触媒能在发动机 启动后,触媒机能最高的数分钟内,大量吸附排气中的有害成分,然后逐渐氧化 分解。此外,它还具有结构简单、成本低廉的特点。沸石因吹管焰烧之熔融膨胀, 发生泡沸现象而得名。沸石矿物有三十多种,通过水热反应也能够合成人工沸石 矿物。我们曾做过合成方沸石的试验,首先从方沸石的理论化学组成出发,分别 计算出氧化物或碳酸盐所占重量比例,把所定水量和各化学纯试剂按比例称量配合,实际合成时应考虑到水分的少量逸散,可增加20%左右的引入量,然后在水 热反应装置中合成,合成温度400℃左右。合成时通入CO:和O2气,当达到高气压 后,持续6h。合成后的人工矿物经X射线分析,已生成较多的方沸石。


[1] 钱伯章,朱建芳. 汽车尾气净化减排技术进展[J]. 中国环保产业, 2010, (03) . [2] 姜东,廖秋玲,龚卫星. 我国失效汽车尾气净化器回收现状及发展前景 [J]. 中国资源综合利用, 2009, (09) . [3] 赵秋伶,徐小健,蔡秀琴. 汽车尾气净化催化剂及载体的研究进展[J]. 广州化工, 2009, (08) . [4] 明彩兵,叶代启,付名利,徐楠. 摩托车排放后处理技术现状[J].车用发 动机, 2007, (05) . 摩托车排放大量的有害气体对环境造成了严重的污染,进而使得人们的身心 健康也受到严重的危害。因此,摩托车尾气的排放是目前亟须解决的问题。本文 从净化器的构成、载体、催化剂这几个方面对摩托车尾气净化器的开发和应用进 行了分析。

摘 要:
摩托车;
尾气;
净化器 净化器的构成 尾气净化器一般结构是涂有贵金属催化剂的金属蜂窝载体。工作原理是当高 温尾气通过净化器时,HC,CO 和颗粒物在催化剂和高温的作用下和氧气发生化学 反应成为无毒的水和二氧化碳。一般情况下,为了进一步扩充净化器的表面积, 还要把活性――氧化铝被薄薄的覆盖上面。然后再在上面覆一层催化剂,此催化 剂要能够使有机气体燃烧后产生水和二氧化碳,并且能够分解NOX。然后再加上 不锈钢的外壳,用密封材料将其间隙填充好,然后一个尾气净化器就构成了。尾 气净化器直接和发动机排气馆相连接,经净化处理后的燃烧室排放的高浓度CO、 HC、NOX废气的含量明显降低,在规定的允许值的范围内。有的比较先进的净化器中,过高温的反馈报警探头还附在其中,甚至氧离子 探测器有的还附有,主要对电子控制部分反馈控制发动机燃烧室的燃料空燃比。

二、载体 摩托车尾气净化器内部骨架载体材质应该具有以下的特点:(1)机械强度 较高;
(2)单位质量有较大的比表面积;
(3)具有优良的耐热性和耐热冲击性 是构造材必须具有的;
(4)结合强度要高,以便有利于催化剂的分散和固定;

(5)为了其能够尽快的达到催化剂工作温度,其热容量应小;
(6)在保证净化 效率的前提下,提高发动机的工作效率,通气阻力越小越好。

载体材质的选用应根据综合指标选择。有人试以铁一铬一铝合金制成蜂窝状 净化器骨架载体,以解决排气温度超过850℃时,陶瓷载体容易开裂的问题。但 此材质高温抗氧化性较差、使用寿命短,载接触媒的性能较差,而且由季热容量 大,不利于很快地达到催化剂的工作温度。但这是一种很有前景的材质,不应限 于铁、铬、铝系列,还应扩大优选范围。如若排气温度高,可考虑多层的复合载 体结构,第一层为多元素合金的载体催化反应层,第二层、第三层等仍采用堇青 石质或――氧化铝载体催化反应层。另外,为了降低排气温度,应从发动机构造 和材质研究上着手。发动机的效率是由燃烧室的最高温度和排气的温度差所决定, 故若能提高发动机的压缩比,便既能降低燃料消耗,又能降低排气的温度,且可 装配陶瓷质载体的尾气净化器,这是治本之举。

尾气后处理系统载体的主要形式包括陶瓷蜂窝载体、金属蜂窝载体,以及用 于柴油机的各种形式的颗粒物捕集器(DPF)等。陶瓷蜂窝载体主要用在汽油机三 效催化转化器,柴油机氧化催化型转化器(DOC),以及柴油机选择性催化还原系 统(SCR)。金属蜂窝载体主要用于柴油机分流式颗粒物过滤器(POC)、选择性催化 还原装置(SCR)、摩托车用三效催化转化器。DPF主要使用堇青石、碳化硅或钛酸 铝等材料。随着机动车排放法规的越趋严格,载体研究趋向于薄壁和高孔密度载 体方向发展。

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