文档介绍：汽车尾气治理中的催
化剂和裁体
当氮氧化物和碳氢
化合物在太阳紫外线
点
原子
的作用下,会产生一
种具有刺激性的浅蓝
紫外线
要化氢肉
色烟雾。其中包含有
空气中的鲺
臭氧、醛类、***脂
类等多种复杂化合物。
这种光化学烟釁对人
氧化氤
体最突出的危害是刺
碳氢化合物
激眼睛和上呼吸道黏
膜。引起眼睛红肿和
喉炎。
光化字雾的成因及危害示意彐
理的牧动机燃烧与尾气排放
汽油HC
氧化碳CO2
发动机
空气O2
水H2O
蝼烧的越好CO2的排放就越髙
实际的发动机的烧与尾气排放
二氧化碳CO2
汽油HC
水H2O
发动机
空气O2
氧化碳CO
碳氢化合物HC
氮氧化合物NO
催化中的反应
氧化、还原催化转化器
氧化反应:CO+1/202→CO
CxHy +(X+y/4)02-XCO2 +y/2H20
了还原反应:NO+CO→1/2N2+CO2
2NO+4H2→N2+2H2O
4NO+4HC→2N2+2CO2+H2
水蒸气重整反应:2HC+2H2→2C0+3H2
水煤气变换反应:CO+H2O→C02+H2
催化剂的发展
(两效0催化剂)和/三效0催化
StU(TWC) Three Way Catalyst
c(1)氧化催化剂
作为第一代催化剂,国外是Pt、Pd氧
化型催化剂。但此类的催化剂只能控制
氧化碳和碳氢化合物的排放量,因此称其为
/两效0催化剂。从上个世纪80年代起,美
国联邦政府提高了车辆№0的排放标准,使
此类催化剂不能达到标准而慢慢被淘汰。
了(2)三效催化剂
第一阶段
由于对N的排放的标准提高了,所以应运
而生了Pt、Rh催化剂,该催化剂可以同时
争化一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物,
研究的。但此催化剂需要大量的Pt、Rh
等贵金属;价格昂贵又容易受铅中毒。因
此不适合使用含铅汽油的汽车使用。
第二阶段
用Pd来部分替代Pt、Rh,以降低催化剂
的成本。制备以Pt、Rh、Pd为主体的/三效0催
化剂。能同时净化C0、HC和N0其优点是活性高
争化效果好寿命长,但造价高,在国外广泛应用
第三阶段
全钯催化剂。其优点是同时净化C0、HC和
NO,成本低,具有高温热稳定性和快速起燃特性。
只有将空燃比精确地控制在理论空燃比附近很
窄的窗口内(±),才能使三
种污染物同时得到净化。
催化剂的种类
了根据所使用的主催化组分不同,可把催
化剂分为四类
贵金属型催化剂
了非贵金属型催化剂
贵金属与稀土复合型催化剂
纳米催化剂
贵金属型催化剂
Pt是最早应用于汽车尾气净化的催化活性
组分,在三效催化剂中主要贡献是转化一氧化
碳和碳氢化合物。Pt对一氧化氮有一定的还原
能力,但当C0浓度较高或有S02存在时,它没有Rh
有效,当在还原性气氛中,P对NO二的还原反应
有良好的催化活性。
Rh是三效催化剂中控制氮氧化物的主要成
分,这种高活性与其能有效地解脔N分子有关
此外,Rh对一氧化碳以及碳氢化合物的氧化反
%时,起燃温度不超过250°C,对N0的转化
能力高。