CN1104127A - 铜基复合氧化物三元催化剂及制备方法 - Google Patents

铜基复合氧化物三元催化剂及制备方法 Download PDF

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    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
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Abstract

本产品属于环保技术领域，在许多环保工程中可 取代贵金属催化剂。该催化剂以贱金属为原料，价格 低廉，其热稳定性、抗铅及还原NO性能优于贵金属 催化剂，对CO、HC点火温度＜170℃，对NOx点火 温度＜200℃。该催化剂以铜为主催化剂，以过渡金 属和稀土金属为助催化剂。该催化剂采用两种载体 材料：A、r-氧化铝颗粒；B、董青石蜂窝载体，在较低 温度下具有三元催化特征，实施例证明已成功的应用 在汽车尾气净化、工业有机废气净化、柴油机排气净 化等环保工程中。如图(1)、(2)及表(1)所示。

Description

该产品制备方法属于环保技术领域。
汽车公害、柴油发电机排烟公害及烤漆有机废气公害已列入各城市环保治理日程。该产品已达到欧共体ECE49-13mode diesel test标准。对治理上述公害是完全可以取代贵金属催化剂并行之有效的三元催化剂。而该产品价格低廉，资源丰富，具有极高的推广价值。该产品对CO、HC属于氧化催化反应：生成CO2和H2O;对NOX属于还原催化反应：生成N2和O2。该产品特征之一是由活性组份和载体两部分组成：A、活性组份元素配比为：
Figure 941155315_IMG3
Figure 941155315_IMG4
B、r-活性氧化铝颗粒载体粒径为Φ3～8毫米，其含有2～10%的保护剂，保护剂的成份以氧化铈为主。另一种载体为董青石蜂窝，其表面涂有铝溶胶二载，经600℃焙烧1小时后冷却备用。该产品制备方法特征之二是将活性组份溶液浸渍在载体上，在氧化性气氛中焙烧，焙烧温度200℃2小时，400℃2小时，600℃1小时，700℃2小时。焙烧后活性组份金属复合氧化物总重量为产品重量的5～30%。由上述方法制得的铜基三元催化剂，对CO和HC的点火温度＜170℃对NO、NO2点火温度＜200℃。而铂基和钯基催化剂属于强氧化型催化剂，可促进CO和HC的燃烧，但不能还原NO、NO2。在铂基催化剂中必须加入铑，才具有三元催化的能力。而铑的价格更加昂贵。本发明的铜基三元催化剂具有良好的抗铅性能，但抗硫性能稍差，柴油和汽油中的硫燃烧后生成H2SO3，被该铜基催化剂吸收后变成硫酸盐，随着大部分金属氧化物被转变成硫酸盐，其催化活性亦随之逐步降低。为了保护铜基催化剂不被硫毒化，在催化床的前段装一可拆换的除硫器是必要的。当实验条件为：空速8000h-1;温度500℃;O2＝0.9%时，“λ window”为0.078-0.86。实现CO、HC、NOX同时被净化。

Claims (8)

1、本三元(CO.HC.NO x)催化剂的构成包括活性组份和载体两部分，特征在于活性组份以铜为主催化剂，过渡金属和稀土金属为助催化剂，载体为r-Al2O3颗粒或用董青石蜂窝。
2、根据权利要求1所述的三元催化剂，其活性组份元素配比为。
Figure 941155315_IMG1
RE-以Ce为主或以La为主的混合稀土元素。
Ng-一种特殊助剂。
Figure 941155315_IMG2
3、根据权利要求1、2所述的三元催化剂，其另一特征是活性组份总重量为产品重量的5-30%。
4、根据权利要求1、2所述的三元催化剂，其特征是所用载体为含有保护剂的r-活性氧化铝Φ3～8毫米球形颗粒或以铝凝胶为二载的董青石蜂窝载体。
5、根据权利要求1、2所述的三元催化剂，其特征是活性组份热分解温度为200℃2小时，400℃1小时，600℃1小时，700℃2小时。炉中为氧化性气氛。
6、根据权利要求4所述r-活性氧化铝载体保护剂，其特征为2～10%的氧化铈（或以铈为主的混合稀土）。
7、根据权利要求1、2所述的三元催化剂，对NO具有较强的还原能力，在柴油机排气中没有CO、NH4的条件下可将NO还原为N2个。
8、根据权利1、2所述的三元催化剂，其特征是当实验条件为空速80000/h;温度500℃;O2＝0.9%时，“Lamda Window”为0.078-0.86。A/F＝1.46。
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