CN1107537C - 净化汽车尾气的催化剂及专用补气装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于净化汽车尾气的催化剂，其特征在于在非金属载体上经浸渍、干燥、煅烧多种金属氧化物复合于载体上制成催化剂，它具有可同时净化CO、HC、NOx，能抗S、Pb、P适用于含铅、无铅汽油，启动温度低，净化率高，使用方便的优点及效果。

Description

净化汽车尾气的催化剂及专用补气装置

技术领域

本发明涉及一种用于净化汽车尾气的催化剂，具体地说它是在一种载体上复合多种金属氧化物的催化剂。

本发明还涉及催化剂的补气装置。

背景技术

随着工业的发展，汽车成倍的增长，汽车尾气成为污染环境的主要源。据文献报导，在美国空气污染60％来自汽车尾气排放，汽车尾气主要是一氧化碳(CO)、碳氢(CH)和氮氧化物(NOx)，目前用于净化上述有害成分的方法很多，但有的催化剂如希有贵重金属类，虽然有效，但要求燃油铅含量在0.002-0.005％，而S、P又可能导致催化剂的失活，有的在发动时启动，由于温度低，而催化剂无作用，温度太高又可导致催化剂失活，我国为了防止上述情况的发生，大力发展电动车，液化石油气，压缩天然气的清洁燃料车，它的污染排气虽然比汽车少，但不达标，而且还会造成严重的燃气蒸发污染，需增加加气站，因此又限制它的发展，除此之外，还有催化法，补气法，PVC法，添加剂法也存在不同程度缺点，治理效果不佳。

发明内容

本发明的目的正是为了克服上述已有技术的缺点与不足，而提供一种用非金属粉料为载体，通过浸渍、干燥、烧煅，多种金属氧化物复合于载体上的净化汽车尾气的催化剂，从而可有效地净化汽车尾气，改善环境的污染。

本发明还提供催化剂的专用补气装置。

本发明的目的是通过下列技术方案实现的：

净化汽车尾气的催化剂，包括非金属粉料载体和金属氧化物活性组分组合；其特征在于所述的非金属载体为陶瓷粉料，所述的金属氧化物为铜、镍、钴、铬、锌、锰、铁、镁的氧化物，各氧化物是将其盐的水溶液浸渍载体，然后取出浸渍后的载体，在空气中于70℃-120℃温度下干燥，干燥后在120℃-700℃温度下煅烧。将金属氧化物复合于载体上，制成催化剂，各金属氧化物含量按载体重量百分比计为：

氧化铜  5-15％

氧化镍    2-4％

氧化钴    1-3％

氧化铬    2-5％

氧化锌    2-6％

氧化锰    0.1-2.0％

氧化铁    1-4％

氧化镁    0.1-1％。

在载体还复合有铝的氧化物r-Al₂O₃，该氧化物是将其盐加入铜、镍、钴、铬、锌、锰、铁、镁的盐水溶液中，再浸渍载体然后取出浸渍后的载体，在空气中于70-120℃温度下干燥，干燥后在120-700℃温度下煅烧将金属氧化物复合于载体上制成催化剂，其r-Al₂O₃含量为载体重量的4-8％。

净化汽车尾气的催化剂的补气装置，它由进气管1和由冶金粉末制作的空气过滤器3组成，其特征在于进气管为直角形弯管，端部为15°-70°角斜口4，后端口与空气过滤器相通，空气过滤器为圆盘形体，边部有安装孔2。

该补气装置安装在化油器与发动机连接接口上，或安装在净化器的进气口上，进气管的倾斜斜口垂直于进气方向。利用负压原理进行补气，空气过滤器防止空气进入催化剂而降低其活性。

附图说明

图1为补气装置结构示意图，其中1-进气管，2-安装孔，3-空气过滤器，4-斜口。

由于采取上述技术方案，使本发明技术与已有技术相比具有如下优点及效果：

a)该催化剂能用时净化CO、HC、NOx，能抗铅、硫、磷，适用于含铅无铅汽油，启动温度低，净化率高。

b)制备方法简单，价格便宜，使用方便；

c)该催化剂与专用补气装置配套使用，提高催化剂的最佳效率。

c)该催化剂与专用补气装置配套使用，提高催化剂的最佳效率。

该催化剂在汽车上使用，进行污染排放物油耗和动力性能对比实验，其结果如下：

以松花江微型面包测试结果：

1.怠速排放试验：

汽车怠速排气污染物的测试结果：见表1

表1  汽车怠速排气污染物的测试结果

项目          怠速转度r/min   CO(％)  HC(V/V×10-6)

测试    原车        840        5.52       46.5

平均值  加催剂      830        2.50       113

 2.工况法污染物排放测试结果：见表2

     表2  工况法污染物排放测试结果

项目               HC(g/km)   CO(g/km) NOx(g/km)  油耗/100km

平均    原车         2.85      14.43      3.73       10.03

测试值  加催化剂后   0.44      1.9        1.8        9.38

3.动力性能试验结果，见表3：

    表3  动力性试验结果

序号     项目               原车    加催化剂  变化率％

1    最高档(4档)加速(Sec)   27.21    25.94      4.7

2    次高档(3档)加速(Sec)   24.11    24.19      -0.3

3    起步换档加速(Sec)      23.11    32.11      3.0

结果表明：该催化剂的效果非常理想。

b)制备方法简单，价格便宜，使用方便；

c)该催化剂与专用补气装置配套使用，提高催化剂的最佳效率。

具体实施方式

实施例1：

取硝酸铜153g，硝酸镍155g，硝酸钴38g，硝酸铬292g，硝酸锌73g，硝酸锰70g，硝酸铁47g，硝酸镁64g，混合后溶解水，加入100g陶瓷粉载体进行浸渍，然后取出浸渍后载体，在空气中于70℃温度下干燥，干燥后，再在700℃温度下煅烧，铜、镍、钴、铬、锌、锰、铁、镁的氯化物复合于载体，得到本发明的净化汽车尾气的催化剂，经检测氧化物为载体重量百分含量为：氧化铜5.02％，氧化镍4.05％，氧化钴1.03％，氧化铬5.04％，氧化锌2.04％，氧化锰2.01％，氧化铁1.04％，氧化镁1.03％。

实施例2：

取硝酸铜306g，硝酸镍106g，硝酸钴38g，硝酸铬235g，硝酸锌146g，硝酸锰35g，硝酸铁94g，硝酸镁32g，混合后溶解水，加入100g陶瓷粉载体进行浸渍，然后取出浸渍后载体，在空气中于100℃温度下干燥，干燥后，再在500℃温度下煅烧，铜、镍、钴、铬、锌、锰、铁、镁的氯化物复合于载体，得到本发明的净化汽车尾气的催化剂，经检测氧化物为载体重量百分含量为：氧化铜9.88％，氧化镍3.01％，氧化钴1.98％，氧化铬4.01％，氧化锌3.98％，氧化锰0.98％，氧化铁2.01％，氧化镁0.51％。

实施例3：

取硝酸铜459g，硝酸镍77g，，硝酸钴114g，硝酸铬117g，硝酸锌293g，硝酸锰3.5g，硝酸铁189g，硝酸镁6.4g，混合后溶解水，加入100g陶瓷粉载体进行浸渍，然后取出浸渍后载体，在空气中于120℃温度下干燥，干燥后，再在120℃温度下煅烧，铜、镍、钴、铬、锌、锰、铁、镁的氯化物复合于载体，得到本发明的净化汽车尾气的催化剂，经检测氧化物为载体重量百分含量为：氧化铜15.1％，氧化镍1.99％，氧化钴2.88％，氧化铬2.1％，氧化锌6.01％，氧化锰0.1％，氧化铁4.01％，氧化镁0.11％。

实施例4：

在实施例1中的硝酸盐水溶液中再加入硝酸钴盐174g，再按上述方法制备催化剂。

实施例5：

在实施例2中的硝酸盐水溶液中再加入硝酸钴盐348g，再按上述方法制备催化剂。

实施例6：

将上述实施例中催化剂在有补气装置的汽油化油器使用，补氧装置安装上化油器与发动机的接口处，由于进气管斜口垂直于气体进气方向，形成负压，从而进行补气，调整缸内空燃比，使催化剂发挥最佳效率。

Claims (4)

1、净化汽车尾氣的催化剂，包括非金属粉料载体和金属氧化物活性组分组合；其特征在于所述的非金属载体为陶瓷粉料，所述的金属氧化物为铜、镍、钴、铬、锌、锰、铁、镁的氧化物，各氧化物是将其盐的水溶液浸渍载体，然后取齣浸渍后的载体，在空气中于70℃-120℃温度下干燥，干燥后在120℃-700℃温度下煅烧。将金属氧化物复合于载体上，制成催化剂，各金属氧化物含量按载体重量百分比计为：

氧化铜    5-15％

氧化镍    2-4％

氧化钴    1-3％

氧化铬    2-5％

氧化锌    2-6％

氧化锰    0.1-2.0％

氧化铁    1-4％

氧化镁    0.1-1％。

2、根据权利要求1所述的净化汽车尾氣的催化剂，其特征在于在载体还复合有铝的氧化物r-Al₂O₃，该氧化物是将其盐加入铜、镍、钴、铬、锌、锰、铁、镁的盐水溶液中，再浸渍载体然后取出浸渍后的载体，在空气中于70-120℃温度下干燥，干燥后在120-700℃温度下煅烧将金属氧化物复合于载体上制成催化剂，其r-Al₂O₃含量为载体重量的4-8％。

3、如权利要求1或2所述的净化汽车尾气的催化剂的补气装置，它由进气管1和由冶金粉末制作的空气过滤器3组成，其特征在于进气管为直角形弯管，端部为15°-70°角斜口，后端口与空气过滤器相通，空气过滤器为圆盘形体，边部有安装孔2。

4、根据权利要求3所述的补气装置，其特征在于进气管的倾斜斜口垂直于进气方向。

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