探索歐ⅲ標(biāo)準(zhǔn)低排放汽車尾氣凈化催化劑的研制

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1、嗵》天洋大謦碩士學(xué)位論文學(xué)科專業(yè)：化學(xué)工程作者姓名：堂藍(lán)指導(dǎo)教師：辛峰教授天津大學(xué)研究生院2008年8月1Ill／l[r[1llllr[r![irrflflrlr[1[i[[jr!l／fl[1l[iY1531462歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)低排放汽車尾氣凈化催化劑的研制PreparationofThree·wayCatalystsforPurifyingExhaustGasfromAutomobileontheEuropeⅢEmissionStandard學(xué)科專業(yè)：化學(xué)工程研究生：張燕指導(dǎo)教師：辛峰教授天津大學(xué)化工學(xué)院二零零八年八月摘要本文首先介紹了汽車尾氣凈化催化

2、劑的工作原理，然后針對(duì)歐Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)和尾氣排放系統(tǒng)中催化凈化器的特點(diǎn)，在天津化工研究設(shè)計(jì)院已經(jīng)市場(chǎng)成熟的歐II三效催化劑制備技術(shù)基礎(chǔ)上，研究開(kāi)發(fā)性能更好的歐Ⅲ三效催化劑。主要研究目標(biāo)是降低三效催化劑起燃溫度，提高其耐高溫性能。研究從催化劑制備所需主要原材料入手。選用了耐高溫、高比表面的活性氧化鋁載體和耐高溫、高儲(chǔ)氧性能的稀土復(fù)合氧化物。其中，氧化鋁載體材料經(jīng)過(guò)1050℃、10小時(shí)空氣氛下煅燒，比表面仍高達(dá)105m2／g，經(jīng)過(guò)1200℃、50小時(shí)空氣氛下煅燒，仍有超過(guò)30m2儋以上的比表面；稀土復(fù)合氧化物材料通過(guò)在Ce／Zr基礎(chǔ)上添加La、Y或Pr等改

3、性，其比表面在75m2／g以上，經(jīng)過(guò)1050℃、10小時(shí)空氣氛下的煅燒，比表面從原來(lái)的20m2儋以下提高到目前的38m2儋左右。其次對(duì)貴金屬Pd、Rh、Pt活性組分的配比和含量進(jìn)行優(yōu)化篩選，并使用了雙涂層雙分散的制備工藝來(lái)提高催化劑的性能。催化劑實(shí)驗(yàn)室活性評(píng)價(jià)結(jié)果表明：對(duì)CO、HC、NOx起燃溫度分別為180--一250℃、190"---260℃和185"-258℃；空燃比九操作窗口0．9"--1．1左右：用于夏利轎車的催化劑工況法測(cè)試結(jié)果表明：常溫冷起動(dòng)下，HC尾氣排放量為0．12g／km和0．079／km；CO為0．59g／km和0．679／k

4、m；NOx為O．01eJkm和0．01ejkm，滿足歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)的限值要求，即HC：0．2g／km、CO：2．3g／km、NOx：0．15g／km；低溫冷起動(dòng)下，HC和CO的尾氣排放值分別為1．1g／km和llg／km，滿足歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)的限值要求，即HC：1．89／km和CO：159／km；催化劑臺(tái)架老化試驗(yàn)結(jié)果表明：催化劑的使用壽命達(dá)到80000公里。通過(guò)本研究不僅可以為歐Ⅲ催化劑的批量生產(chǎn)創(chuàng)造很好的條件和技術(shù)基礎(chǔ)，而且催化劑經(jīng)產(chǎn)業(yè)化后具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。關(guān)鍵詞：三效催化劑汽車尾氣凈化歐Ⅲ排放稀土復(fù)合氧化物ABSTRACTInthispaper

5、theprincipleofthethree—waycatalystsforpurifyingexhaustgasfromautomobileisintroducedfirstly，andthenanovelpreparationprocessofcatalystforEuropeⅢstandardisdescribedindetail．whichpossessesgoodperformancetomeetemissionregulationandcharacteristicofvehicleemissionandbasesonacatalystf

6、orEuropeIIthathadbeenputintomarketsuccessfullybyTianjinResearchandDesignInstituteofChemicalIndustry．Theimprovementistoreduceignitionofftemperatureandincreasethermalstabilityofthree·waycatalyst．First，bothy-A1203withhighspecificsurfaceareaandbetterthermalstabilityandrare—earthco

7、mplexoxidewithbetterstoreoxygenabilityandthermalstabilitywaschosenassupport．The7-A1203carriermaterialhadspecificsurfacearea105m2／gin1050"(2，l0hrscalcination，andstillkeptover30m2／gaftercalcinationof50hrinairat1200"(2．Therare—earthcomplexoxidematerialhadspecificsurfaceareaover75

8、m2／gthroughmodificationofLa、YorPrandthespecificsurfaceincreas