柴油汽车尾气净化催化剂及制备方法和净化装置

柴油汽车尾气净化催化剂及制备方法和净化装置

2016-11-23 13:29来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部

柴油汽车尾气净化催化剂及制备方法和净化装置柴油车尾气具有复杂的化学組成，且随着发动机的エ况变化，尾气组成也显著不同，其排放的污染物中含有碳烟颗粒物(PM)、烃类(HC)、C0和NOx等。因为尾气中02含量较高，故HC和C0排放量较少，一般只有汽油机的1/10，NOx排放量与汽油机大致相同，而PM的排放量约为汽油机的几十倍。近年来，国内在单一四效净化催化剂研究方面取得了积极进展，如中科院生态环境研究中心开发了一种在含S02气氛下能选择性去除HC、C0和N0X的催化体系，主要包括多孔无机物载体和贵金属Pt、Au和Ag等，N0X的转化率最高超过90%，但是对PM的消除非常有限。中国石油大学(专利号为200710307416.8，名称为:同时消除柴油机尾气四种污染物的组合催化剂和净化方法)公开了ー种在不同比表面的A1203上负载钙钛矿复合氧化物

La0.8K0.2Mn03催化剂，该催化剂对于C0和碳颗粒的燃烧活性较好，起燃温度显著降低，生成C02的选择性高于95%，烃类在较低温度下的转化率为90%，但是对N0选择还原为N2的催化性能还有待进ー步提高。目前国内柴油车尾气净化器产品总的来说技术还比较落后，无法满足国IV及以上柴油车尾气排放标准要求。

本文的第一目的是提供一种柴油汽车尾气净化催化剂，所述催化剂和装置采用D0C 与⑶PF组合技术，通过前端D0C将尾气中的HC、C0以及PM中的有机物(S0F)氧化去除，同时将N0转化为还原性更强的N02，以利于N02与C的反应，达到去除N0的目的，同时降低C的燃烧温度，依靠柴油车自身温度实现微粒过滤器的再生，具有净化效率高，使用方便等特点。技术方案如下：

(1)载体的活化处理：用去离子水或PH = 8〜10的弱碱性溶液分别浸泡第一载体和第二载体lOmin.〜30min.，300°C〜450°C下焙烧 30min ；

(2)涂层的制备：

1)第一涂层

①按权利要求1所述的第一涂层组分的配比称取除Ba盐外的相应硝酸盐，用少量去离子水加热溶解，得混合硝酸盐溶液；

②称取权利要求1所述的第一涂层配比中Ba量的Ba(CH3C00)2，加去离子水溶解，得到含Ba离子溶液；

③称取权利要求1所述的第一涂层配比的Y-A1203粉，加入步骤①所述上的混合硝酸盐溶液，搅拌90-110min，得到混合溶液；

④将步骤②所得含Ba离子溶液漫漫注入步骤③所得混合溶液中，边加边搅拌，得浸液；

⑤将步骤④所得浸液以250r/min转速下球磨1小时，得到第一涂层浸液；

2)第二涂层

①按权利要求1所述的第二涂层组分的配比称取相应硝酸盐，用少量去离子水加热溶解，得混合硝酸盐溶液；

②称取权利要求1所述的第二涂层配比的Y-A1203粉，加入步骤①所述上的混合硝酸盐溶液，搅拌8-15min，得到浸液；

③将步骤②所得浸液以250r/min转速下球磨1小时，得到第二涂层浸液；

(3)涂层浸溃：分别将活化处理后的第一载体浸入第一涂层浸液中，第二载体浸入第二涂层浸液中，浸泡时间30〜60min，取出，在0.3MPaN2下吹空，80°C烘干；4)涂层焙烧：经步骤(3)处理的第一载体和第二载体在马弗炉中450°C〜600°C下烧结lh，随炉冷却，称重，计算涂覆率；使第一涂层重量为第一载体重量的20%〜50% ;第二涂层重量为第二载体重量的10%〜20% ;

(5)活性剂溶液配制:按照权利要求1中活性剂组成的配比配制，以可溶性氯钼酸、氯钯酸、三氯化铑或硝酸盐的形式加入；

(6)负载活性剂:将⑷中载体浸入溶液(5)，时间5小吋〜20小时，在0.2MPaN2下吹空，80°C烘干2小时，400°C〜600°C焙烧2小时，400°C〜600°C氢气还原2小时，氢气流量:40ml.mirf1 〜80ml.mirf1 ；