天然氣汽車尾氣凈化催化劑介紹

更新時(shí)間：2008-04-25 10:02 來(lái)源：作者: 閱讀：1512

壓縮天然氣汽車尾氣中仍然存在HC，CO和NO_x三種污染物。壓縮天然氣汽車尾氣的一個(gè)特點(diǎn)是HC和CO稍低于汽油車，但NO_x（HC，CO和NO_x三種污染物中毒性最大的）高于汽油車。如果對(duì)壓縮天然氣汽車尾氣不進(jìn)行凈化，將導(dǎo)致NO_x的排放超標(biāo)，造成嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。我國(guó)大城市在2007年來(lái)將大量的公交車和出租車改為天然氣為燃料，結(jié)果造成空氣中的NO_x濃度比以前上升了30%。壓縮天然氣汽車尾氣的另一特點(diǎn)是尾氣中的HC主要為CH₄,是HC中最為穩(wěn)定的分子。同時(shí)也是其溫室效應(yīng)比CO₂大幾十倍的溫室氣體，同樣是禁止排放的。所以，壓縮天然氣汽車尾氣是必須凈化的。對(duì)于壓縮天然氣汽車尾氣，國(guó)家制定的排放標(biāo)準(zhǔn)與汽油車相同，但由于執(zhí)行滯后才導(dǎo)致目前處于未凈化狀態(tài)。

        凈化壓縮天然氣汽車尾氣涉及的化學(xué)反應(yīng)為：
        (1)CO + O₂→CO₂        (2)CH₄+O₂→CO₂+H₂O
        (3)NO_X+CO→CO₂+N₂
        (4)NO_X+CH₄→CO₂+H₂O+N₂        (5)NO_X+H₂→H₂O+N₂
        (6)CO+H₂O→CO₂₊H₂        (7)CH₄+H₂O→CO₂+H₂O+N₂
        由于CH₄屬于最為穩(wěn)定的HC化合物，其活化和轉(zhuǎn)化困難。表現(xiàn)在CH₄的自身氧化反應(yīng)即反應(yīng)（2）比一般HC化合物的氧化反應(yīng)難度大；同時(shí)CH₄和NO_x的偶聯(lián)反應(yīng)即反應(yīng)（3）比HC和NO_x的偶聯(lián)反應(yīng)同樣困難得多，導(dǎo)致NO_x的轉(zhuǎn)化難度大。所以，壓縮天然氣汽車尾氣凈化比汽油車尾氣凈化困難得多。凈化汽油車尾氣的三效催化劑用于壓縮天然氣汽車尾氣是達(dá)不到凈化要求的。
壓縮天然氣汽車尾氣凈化催化劑的科學(xué)技術(shù)特征如下：滿足歐Ⅱ排放標(biāo)準(zhǔn)的尾氣凈化催化劑為三效汽車尾氣凈化催化劑為三效催化劑（TWC）；滿足歐Ⅲ及歐Ⅲ以上排放標(biāo)準(zhǔn)（包括歐Ⅳ，歐Ⅴ，歐Ⅵ和零排放）的催化劑由密偶催化劑（CCC）+ 三效催化（TWC）組成。壓縮天然氣汽車尾氣凈化催化劑的科學(xué)及技術(shù)特征如下：

        三效催化劑（TWC）：
      （1）高性能稀土儲(chǔ)氧材料的制備科學(xué)規(guī)律和技術(shù)
      （2）耐高溫高比表面材料的制備科學(xué)規(guī)律和技術(shù)
      （3）貴金屬及助劑的負(fù)載規(guī)律和技術(shù)
      （4）耐久性涂層的制備規(guī)律和技術(shù)

        密偶催化劑（CCC）：
      （1）耐高溫高比表面材料的制備科學(xué)規(guī)律和技術(shù)
      （2）貴金屬及助劑的負(fù)載規(guī)律和技術(shù)
      （3）耐久性涂層的制備規(guī)律和技術(shù)

以上表明，壓縮天然氣汽車尾氣凈化催化劑屬于技術(shù)密集型產(chǎn)品。但技術(shù)源于科學(xué)，高水平的技術(shù)只能來(lái)源于高水平的基礎(chǔ)科學(xué)研究。沒(méi)有高水平的基礎(chǔ)研究是不可能產(chǎn)生出上述技術(shù)的。在上述技術(shù)中，高性能稀土儲(chǔ)氧材料的制備技術(shù)屬于源頭技術(shù)和核心技術(shù)，沒(méi)有此項(xiàng)技術(shù)，NO_x 和CH₄的凈化將會(huì)遇到很大困難。同時(shí)，只有上述技術(shù)的全面進(jìn)步，才能制備出高性能的催化劑。

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