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关于净化器载体在汽车尾气处理中的应用与研究进展

作者:对外贸易
出处:www.lunrr.com
时间:2019-09-30

1对好的汽车尾气净化器的良好要求

尾气催化剂的载体是催化转化器,净化器的性能直接关系到催化剂的使用寿命,转化效率和净化器的组装要求,这将大大影响催化器的整体性能。转换系统。以下是催化剂载体应具有的理想特性。

(1)足够的表面积

由于催化剂的活性成分负载在载体的表面上,因此,足够的载体表面积可以促进活性成分的高度分散,增加排气与催化剂之间的接触面积,从而使活性成分成为可能。以提高利用效率和成本。降低。

(2)机械强度好

当载体不断经受高温腐蚀性热气流的冲刷时,它还必须承受由地面不平整和气缸振动引起的剧烈振动,因此,催化剂载体必须具有较高的机械性能。

(3)足够的耐热性

由于汽车发动机的排气温度范围很广,因此通常达到500°C800°C,有时甚至超过1000°C,因此催化剂载体应具有较高的耐热性。

(4)热容量和热膨胀系数应低

较小的热膨胀系数使催化剂在温度变化迅速的环境中不会破裂,而较低的热容量可缩短达到催化剂反应所需温度所需的时间,从而提高了催化剂的催化效率。

(5)耐腐蚀性好

良好的耐腐蚀性可以减少催化剂吸附在颗粒上和废气成分中的一些金属氧化物对催化剂的腐蚀,从而确保催化剂的使用寿命。

另外,不应含有会引起催化剂中毒的组分,即载体中不能与催化剂发生化学反应的组分,并保证催化剂的催化作用;适用于催化剂、燃料添加剂的再生。等或电热再生;另外,催化剂载体还需要有一定的吸水性。

2净化器载体在汽车尾气处理中的应用

(1)氧化铝小球陶瓷载体

最广泛使用的催化剂载体是陶瓷载体。早期常用颗粒状陶瓷载体处理汽车尾气,通常堆积有直径3~4mm的γ-Al2O3小颗粒。该载体的优点是制备工艺简单,比表面积大,成本相对较低,但氧化铝的小颗粒载体容量大,其填充所用的叠层法产生的空气阻力大,非常适合于它在很大程度上影响着发动机的排气量。当应用于高温腐蚀性气流的冲蚀时,会增加磨损速度,降低使用寿命。此外,在高温环境下,γ-Al2O3会与Rh发生反应,导致Rh缓慢渗入载体,最终降低载体的活性,因此蜂窝陶瓷载体已经逐渐取代了这种载体。

(2)金属蜂窝载体

1970年代,西德的VDM开始研究金属蜂窝载体,到1980年代末,它开始应用于汽车尾气的处理。与陶瓷材料相比,结构中网孔的壁厚可以达到陶瓷材料厚度的三分之二,即,可以达到0.04mm的厚度。如果两者的体积相同,则金属蜂窝载体的表面积将大于陶瓷的表面积。蜂窝载体超过40%,质量可降低45%,从而在相同净化效率的前提下可减少催化剂的体积,可降低净化器的质量,降低活性剂的使用量可以减少元件数量,此外,金属蜂窝结构的有效截面积与封闭截面积之间的对比度可以达到9: 1,而陶瓷的比率仅为2.5: 1。目前,国外已使用金属蜂窝载体的例子超过400吨。另外,还有蜂窝金属网架。这种载体的组合仅使用单个金属箔,并且其性能类似于蜂窝载体。

(3)玻璃纤维载体

将玻璃纤维制成筛状蜂窝状结构,然后在玻璃纤维的表面上涂覆活性涂层。玻璃纤维载体具有以下特性:玻璃纤维具有非常细的特性,经过特殊处理,可以使结构具有较大的表面积。由于玻璃纤维具有非常强的传热和传质能力,因此可以最大程度地提高催化净化器的净化效率,并且排气阻力高于整体催化净化器。除了废气的催化净化和消声外,玻璃纤维载体还可以过滤掉废气中存在的微笑固体颗粒,同时,它们还可以环绕微笑固体颗粒。必须选择直径约为9 m的玻璃纤维堆,并将其编织成筛状蜂窝状结构,分别采用浸涂法,溶胶-凝胶法和CVD法,即化学气相沉积法。经过特殊处理后,编织结构的表面积可以达到200 m2/g,但密度仅为0.75 g/cm3。

3结论

综上所述,中国已成为世界上最大的汽车产销国,汽车尾气排放是中国主要的空气污染源之一。但是,由于我国工业技术与国外发达国家相比相对落后,因此目前只能从排气净化方面进行有效处理。控制。目前,现有的载体是陶瓷载体,金属载体和玻璃纤维载体。然而,相关研究人员仍然有必要加强对车辆净化器托架的研究,以便可以更好地处理车辆废气并有助于维持城市空气质量。

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