CN106492888A - 一种三元催化载体再生液及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种三元催化载体再生液及其应用,属于汽车环保技术领域,其包括以下组分:铂、铑、钯、复合稀土氧化物、锰酸镧、三氧化二铝以及水;铂占总质量的0.050%‑0.065%;铑占总质量的0.015%‑0.04%;钯占总质量的0.045%‑0.06%;复合稀土氧化物占总质量的0.35%‑0.9%;锰酸镧占总质量的0.2%‑0.8%;三氧化二铝占总质量的0.2%‑0.5%;其中,复合稀土氧化物中含有二氧化铈、二氧化锆。本发明所提供的三元催化载体再生液及其应用,不仅可以良好地恢复三元催化载体对汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气的转化效能,避免整套更换三元催化器;同时,其还具有成本低,使用方便,对汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体具有良好的转化性能等优点。
Description
技术领域
本发明属于汽车环保技术领域,具体涉及一种三元催化载体再生液及其应用。
背景技术
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,其内部设置有三元催化载体,并通过三元催化载体上的催化剂将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体经氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。
三元催化器长时间使用后,由于汽油中的硫、铅和润滑油中的磷、锌在发动机中燃烧后形成的氧化物与发动机排除的炭烟等吸附于三元催化载体的催化剂上,以及三元催化器内的三元催化载体上催化剂部分脱落,因此,其不仅使得三元催化器的转化效能降低,导致汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体超标;而且还会造成三元催化器堵塞,导致汽车动力不足,增加汽车耗油量等问题。
为了解决上述问题,现有技术通过整套更换三元催化器,使三元催化器能够对汽车尾气保持良好的处理效果。但是,整套更换三元催化器不仅费时费力,而且还提高了维修成本,造成资源的浪费。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题,本发明提供了一种三元催化载体再生液,以恢复三元催化载体对汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气转化效能,从而避免整套更换三元催化器;同时,其具有成本低,使用方便,对汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体具有良好的转化性能等优点。
本发明所采用的技术方案为:
一种三元催化载体再生液,其包括以下组分:铂、铑、钯、复合稀土氧化物、锰酸镧、三氧化二铝以及水;所述铂占总质量的0.050%-0.065%;所述铑占总质量的0.015%-0.04%;所述钯占总质量的0.045%-0.06%;所述复合稀土氧化物占总质量的0.35%-0.9%;所述锰酸镧占总质量的0.2%-0.8%;所述三氧化二铝占总质量的0.2%-0.5%;其中,所述复合稀土氧化物中含有二氧化铈、二氧化锆。
优选地,所述铂占总质量的0.058%;所述铑占总质量的0.028%;所述钯占总质量的0.053%;所述复合稀土氧化物占总质量的0.625%;所述锰酸镧占总质量的0.5%;所述三氧化二铝占总质量的0.35%。
三元催化器长时间使用后,因其内部的三元催化载体上具有催化作用的贵金属部分脱落以及吸附于三元催化载体上的沉积物和炭烟等的影响,导致三元催化器的转化效果大幅下降。
针对于上述问题,使用上述三元催化载体再生液时,首先对三元催化器中的三元催化载体进行清洗,除去三元催化载体上的异物;然后待三元催化载体烘干后将上述三元催化载体再生液喷涂于三元催化载体上,再将三元催化载体烘干,使三元催化载体再生液中的组分牢固地附着于三元催化载体上,从而恢复三元催化载体的转化效能。
当高温的汽车尾气通过三元催化器时,三元催化载体上的铂、铑、钯将增强CO、HC和NOx三种气体的活性,并促使其分别进行相应的氧化或还原反应,其中,CO在高温下经氧化反应转化为无色、无毒的二氧化碳气体;HC化合物在高温下经氧化反应转化为水(H20)和二氧化碳;NOx经氧化还原反应转化成氮气和氧气,从而,其可以净化汽车尾气,使汽车尾气的排放达标,从而良好地恢复三元催化器的转化效能。
因此,相对于现有的整套更换三元催化器的方法,该三元催化载体再生液不仅使用方便,可以重新恢复三元催化载体对汽车尾气中的CO、HC和NOx等有害气的转化效能;同时,其具有成本低,使用方便,对汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体具有良好地转化性能等优点
三元催化载体再生液中,铂、铑、钯属于贵金属,其对CO、HC和NOx具有很高的活性,促进氧化还原反应的进行,而将CO、HC和NOx转化为无害的二氧化碳、水、氮气和氧气,从而净化汽车排出的尾气。
复合稀土氧化物不仅可以代替部分贵金属催化剂,而且其中的二氧化铈和二氧化锆可以在稀燃和富燃条件下吸收和释放氧气,与贵金属组分产生相辅相成的作用,因此,添加的复合稀土氧化物不仅可替代部分的贵金属催化剂,而且还可以提高催化剂的活性、选择性和稳定性,增加贵金属的吸附能力。
锰酸镧不仅对氮氧化合物具有显著的分解作用,而且其还可以与复合稀土氧化物配合,降低了铂的使用量,使三元催化载体再生液的成本大大降低。
三氧化二铝不仅有利于各组分的均匀分散,而且作为载体有利于各组分附着于三元催化载体上,同时三氧化二铝还具有耐高温性能,作为载体还能提高各组分的热稳定性能,保证催化转化效能。
因此,相较于现有技术,本发明的三元催化载体再生液中使用的复合稀土氧化无、锰酸镧以及三氧化二铝与贵重金属共同作用达到以下效果:
①降低了表面和体相还原温度,明显改善了氧化还原的动力学行为,大大提高载体的贮氧能力,使一氧化碳、碳氢化合物在还原条件下和氮氧化合物在氧化条件下的转化率大大提高;
②无论是在氧化或还原条件下,抗高温烧结性明显提高,即使在表面积较低的情况下,也易于被还原;
③改变了氧化物的体相构成,利于体相氧的迁移和扩散,使体相反应过程变得活泼;
同时,虽然铂、铑、钯对CO、HC和NOx具有很高的活性,但是由于其均属于贵重金属,因此,若其使用量较多则会增加三元催化载体再生液的成本,若其使用量较少则会降低三元催化载体的转化效能,影响使用效果;复合稀土氧化物和锰酸镧的用量较多则会过饱和而造成浪费,用量较少则会影响贵金属催化性能,并最终影响三元催化载体的转化效能;三氧化二铝的用量较多则会导致溶液的粘稠度影响喷涂使用,而三氧化二铝的用量较少则会降低各组分的喷涂附着效果;同时,复合稀土氧化物的用量较多还会造成三元催化器的堵塞,因此,考虑到成本及各组分间相辅相成的作用,需控制三元催化载体再生液中各组分的用量,因此,三元催化载体再生液中,铂占总质量的0.050%-0.065%,优选为0.058%;铑占总质量的0.015%-0.04%,优选为0.028%;钯占总质量的0.045%-0.06%,优选为0.053%;复合稀土氧化物占总质量的0.35%-0.9%,优选为0.625%;锰酸镧占总质量的0.2%-0.8%,优选为0.5%;三氧化二铝占总质量的0.2%-0.5%,优选为0.35%。
优选地,所述复合稀土氧化物中,所述二氧化铈与所述二氧化锆的质量比为1:1。
复合稀土氧化无中的铈和锆可以形成铈锆粉而提高铈的热稳定性和储氧能力,其中,三氧化铈于三氧化锆的优选质量比为1:1,有利于提高复合稀土氧化物的作用效果。
优选地,所述复合稀土氧化物中还含有三氧化二镧。
三氧化二镧也可以在稀燃和富燃条件下吸收和释放氧气,并可以与二氧化铈、二氧化锆及贵金属组分产生相辅相成的作用,明显提高三元催化载体再生液对一氧化碳和碳氢化合物的转化效能;同时,三氧化二镧具有较低的起燃温度和良好的活性及稳定性,有利于转化反应的进行;而且,添加的三氧化二镧还可以降低铂的使用量,大大降低成本。
优选地,所述复合稀土氧化物中,所述二氧化铈、二氧化锆和三氧化二镧的质量比为3:3:2。
复合稀土氧化中,二氧化铈、二氧化锆和三氧化二镧的质量比为3:3:2时,可以更好地提高三元催化载体再生液的效能,尤其是对一氧化碳和碳氢化合物的转化效能更加显著。
本发明中的三元催化载体再生液在三元催化载体还原再生处理中的应用。
本发明的有益效果为:
本发明提供的三元催化载体再生液及其应用,通过将其涂覆于经清洗后的三元催化器中的三元催化载体上,不仅可以良好地恢复三元催化载体对汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气的转化效能,避免整套更换三元催化器;同时,其还具有成本低,使用方便,对汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体具有良好的转化性能等优点。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种三元催化载体再生液,其包括以下组分:
铂,0.125g;铑,0.0375g;钯,0.1125g;复合稀土氧化物,0.875g;锰酸镧,0.5g;三氧化二铝,0.5g;水,247.85mL。
其中,复合稀土氧化物中,含有二氧化铈和二氧化锆;二氧化铈的质量为0.4375g,二氧化锆的质量为0.4375g。
容易理解的,根据实际使用情况及效果,可以对本实施例中的复合稀土氧化物中的组分及用量进行适当的调整。
实施例2
本实施例提供了一种三元催化载体再生液,其包括以下组分:
铂,0.1625g;铑,0.1g;钯,0.15g;复合稀土氧化物,2.25g;锰酸镧,2g;三氧化二铝,1.25g;水,244.09mL。
其中,复合稀土氧化物含有二氧化铈、二氧化锆和三氧化二镧;二氧化铈的用量为0.8438g,二氧化锆的用量为0.8438g,三氧化二镧的用量为0.5624g。
实施例3。
本实施例提供了一种三元催化载体再生液,其包括以下组分:
铂,0.145g;铑,0.07g;钯,0.1325g;复合稀土氧化物,1.5625g;锰酸镧,1.25g;三氧化二铝,0.875g;水,245.97mL。
其中,复合稀土氧化物中含有二氧化铈、二氧化锆和三氧化二镧,二氧化铈的用量为0.5859g,二氧化锆的用量为0.5859g,三氧化二镧的用量为0.3907g。
实施例4
本实施例提供了一种三元催化载体再生液在三元催化载体还原再生处理中的应用,其包括以下应用步骤:
首先,用清洗液清洗三元催化器内的三元催化载体,除去三元催化载体上的异物;清洗干净后,将三元催化载体烘干。
然后,将三元催化载体再生液喷涂于三元催化载体上,喷涂完成后将三元催化载体烘干,使三元催化载体再生液中的组分牢固地附着于三元催化载体上,从而恢复三元催化器内的三元催化载体的催化转化功效。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种三元催化载体再生液,其特征在于,包括以下组分:铂、铑、钯、复合稀土氧化物、锰酸镧、三氧化二铝以及水;所述铂占总质量的0.050%-0.065%;所述铑占总质量的0.015%-0.04%;所述钯占总质量的0.045%-0.06%;所述复合稀土氧化物占总质量的0.35%-0.9%;所述锰酸镧占总质量的0.2%-0.8%;所述三氧化二铝占总质量的0.2%-0.5%;其中,所述复合稀土氧化物中含有二氧化铈、二氧化锆。
2.根据权利要求1所述的三元催化载体再生液,其特征在于,所述铂占总质量的0.058%;所述铑占总质量的0.028%;所述钯占总质量的0.053%;所述复合稀土氧化物占总质量的0.625%;所述锰酸镧占总质量的0.5%;所述三氧化二铝占总质量的0.35%。
3.根据权利要求1或2中所述的三元催化载体再生液,其特征在于,所述复合稀土氧化物中,所述二氧化铈与所述二氧化锆的质量比为1:1。
4.根据权利要求1或2所述的三元催化载体再生液,其特征在于,所述复合稀土氧化物中还含有三氧化二镧。
5.根据权利要求4所述的三元催化载体再生液,其特征在于,所述复合稀土氧化物中,所述二氧化铈、所述二氧化锆和所述三氧化二镧的质量比为3:3:2。
6.权利要求1-5任一项所述的三元催化载体再生液在三元催化载体还原再生处理中的应用。
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