汽车尾气净化用蜂窝状催化剂的研究

采用菁青石陶瓷蜂窝做载体,用浸渍法制备了Pt-Pd-Rh负载型催化剂。试验结果表明,老化前,起燃温度为320～325℃;转化率可达CO:97.9%,THC:92.7%,NOX:99.1%。

堇青石载体预处理对蜂窝状催化剂的影响

使用不同酸、碱溶液对堇青石蜂窝陶瓷载体进行了预处理,考察了载体酸、碱预处理对蜂窝状Fe-Mo/ZSM-5催化剂涂覆率及NO_x催化还原性能的影响,并采用XRD,NH_3-TPD和扫描电镜等技术对蜂窝状催化剂表面形貌、结构特征和表面酸性进行了分析.结果表明,载体经酸性和碱性溶液预处理后,蜂窝状催化剂的涂覆率和催化能力都提高,且酸溶液预处理的效果要优于碱溶液预处理.分析认为,这与酸溶液作用下堇青石结构受到一定程度的破坏,表面变得粗糙以及所制备的蜂窝状催化剂表面较多的弱酸位有关.

蜂窝状CuO/γ-Al_2O_3催化剂表征及其烟气脱硝性能研究

通过浸渍法制备了CuO/γ-Al2O3系列催化剂,在模拟烟气脱硝试验装置上考察该催化剂的脱硝性能,并利用比表面积分析仪(BET)、X射线衍射(XRD)对催化剂进行了微观表征分析,研究了CuO的负载量、煅烧温度及CeO2对催化剂表面性能及催化剂脱硝活性的影响。结果表明:随着负载量的增加,CuO的衍射特征峰强度随之增加;CuO负载量对CuO/γ-Al2O3催化剂的表面结构有较大影响,随着CuO负载量的增加,试样的比表面积和孔体积均呈减小趋势,而平均孔径略微增大;CuO/γ-Al2O3催化剂的活性较高,对NO选择性催化还原较为适宜;CuO负载量为7.5%,煅烧温度为500℃时催化剂的NO转化率最高可达91.4%,加入CeO2可使催化剂的NO脱除效率达到94.5%。

堇青石陶瓷蜂窝载体的微观结构分析

采用XRD、SEM、EDS以及N2和汞吸附-脱附比表面积和孔径分布等分析手段,对机动车尾气净化催化剂陶瓷蜂窝载体的微观结构进行了研究。结果表明:虽然国内产品的化学组成和相组成与国外产品的基本相同,但其比表面积和孔结构等微观结构相差较大。这主要是由于国外采用全生料配料成型,在一次烧成中同时完成堇青石的合成和产品的烧成;而国内普遍采用合成的堇青石配料,经过挤出成型、干燥、切割后再烧成,致使堇青石原料中堇青石晶粒之间的孔被压塌陷,最终产品中的孔主要是堇青石二次颗粒之间的孔。据此认为,我国应努力研究堇青石的一次合成(烧成)工艺,这既能提高产品性能又能降低能源消耗。

蜂窝状碳化硅陶瓷载体的制备研究

碳化硅蜂窝陶瓷由于其高耐磨、高耐腐蚀、高导热系数、热稳定性好、吸波性能好等特点,在作为催化剂载体方面具有很好的研究价值。本文采用挤出成型技术,通过碳化硅粉体不同粒径颗粒的级配,烧结助剂含量,造孔剂等的系列研究,制备出高强度高空隙率的多孔碳化硅蜂窝陶瓷,分析了多孔蜂窝碳化硅陶瓷的力学性能、显微结构及孔结构特性。研究结果表明:选用颗粒粒径d_(50)=43μm和d_(50)=3.8μm的碳化硅粉体为原料,当大小粒径的粉体质量为85:15,烧结助剂为12%,可以制备出蜂窝陶瓷孔隙率和抗压强度(轴向)分别为27.27%和36.47 MPa的多孔碳化硅蜂窝载体材料。为多孔碳化硅蜂窝陶瓷载体的应用奠定了基础。

堇青石蜂窝陶瓷的表面改性

通过酸腐蚀法和涂覆涂层法对堇青石蜂窝陶瓷载体进行表面改性,并采用孔径测定仪(BET)﹑扫描电镜(SEM)﹑X射线衍射仪(XRD)和能谱分析仪(EDS)分别测试了酸腐蚀法和涂覆涂层法对堇青石蜂窝陶瓷载体表面的改性效果。结果显示,经酸预处理后的堇青石蜂窝陶瓷再涂覆改性氧化铝溶胶并在800℃煅烧之后,可以增加堇青石蜂窝陶瓷的介孔数量,从而提高堇青石蜂窝陶瓷的表面特性。

反电晕强化低温等离子体技术处理含甲醛废气

针对室内和工业中游离甲醛污染问题,在传统电晕放电的基础上,采用反电晕强化低温等离子体技术降解含甲醛废气以去除污染.分析了电极针数和放电间距对反电晕放电特性的影响,并探究了不同参数对含甲醛废气降解效率的影响.结果表明,当放电间距为30 mm、电极针数为10针时,反应器放电稳定且处理效果最佳.在反电晕放电条件下,随着放电电压的升高,放电电流相对电晕放电时增加得更加迅速,甲醛去除率也不断提高,当电压达到32 kV时,甲醛去除率达到57.4%.

燃料电池/燃气轮机混合动力系统中催化燃烧室特性分析

对熔融碳酸盐燃料电池/微型燃气轮机(MCFC/MGT)混合动力系统中的催化燃烧室进行了实验和理论分析,确定了燃烧室入口温度、燃料浓度对燃料转化率的影响,在非设计工况下运行时催化燃烧室入口条件会发生变化,应用数学模型分析了各主要因素对催化燃烧室运行特性的影响。结果表明,计算结果与实验结果的最大误差在4%以内。在混合动力系统的运行范围内催化燃烧室入口温度高于770K时燃料转化率达99%以上,而入口流速和燃料浓度的变化对转化率的影响不明显。

汽车尾气净化催化剂载体

叙述了汽车尾气净化对其催化剂载体的要求， 讨论了几种已用于汽车尾气净化的催化剂载体， 比较了各种载体的性能。认为堇青石陶瓷蜂窝状载体是目前较为适合的汽车尾气净化催化剂载体。

催化器造型载体与扩张管结构耦合对气流分布的均匀化作用

提出用端面造型载体与扩张管结构耦合改善车用催化器内部气流径向分布状态的方法,设计制作了若干造型载体和扩张管。通过数值模拟和试验台测试,分析了载体前端面型式、扩张管型式及其匹配关系等对气流径向分布特性的影响。研究结果表明,采用锥形和球形端面载体可以提高催化器内部气流径向分布的均匀性;其中锥形端面载体与增强型扩张管匹配,对气流径向分布状态改善显著;锥形载体顶角的确定宜综合考虑气流分布均匀性、结构可靠性和紧凑性等因素。

复合载体对选择性催化还原催化剂低温脱硝性能的影响

采用浆液浸涂法在堇青石蜂窝陶瓷载体上涂覆Al2O_3-TiO_2-ZSM-5分子筛复合载体,并通过浸渍法负载活性组分Mn-Fe-Ce,制备了M/ATZ-CC选择性催化还原催化剂。考察了催化剂的低温脱硝活性和抗水性能,表征了催化剂的物性参数和氨-程序升温脱附性能。实验结果表明,M/ATZ-CC催化剂具有优异的脱硝活性和抗水性能,在反应温度为160℃、水蒸气加入量为10%(φ)、NO体积分数为0.1%、n(NH_3)∶n(NO)=1、O_2体积分数为3.0%、体积空速为3 000~10 000 h^(-1)的条件下,NO去除率在80%以上。表征结果显示,该催化剂的比表面积、孔径、弱酸酸量、中强酸酸量和总酸量得到了显著提高。

汽车催化净化器载体材料的研究进展

汽车尾气催化净化器用载体是人们研究的热点之一。文章比较全面地介绍了陶瓷载体、金属载体材料的发展状况 ,分析了它们的特性和使用性能上的优劣。结合作者的研究 ,针对金属载体材料提出了研究开发的方向和建议。

汽车尾气净化催化剂载体的研究进展

就汽车尾气净化催化剂对载体的性能要求作了叙述,并根据年代的发展介绍了不同的催化剂载体。堇青石蜂窝陶瓷仍是目前广泛使用的载体,泡沫陶瓷载体具有优越的抗热抗震性能和导热导电性,有着广阔的应用前景。

车用催化器结构与载体端面型式耦合对内部流场影响研究

设计制作了车用催化器若干端面造型载体和扩张管,进行了稳态气流数值模拟和试验验证,分析了载体前端面型式、扩张管型式及其匹配关系等对气流径向分布特性的影响．研究表明,采用锥形和球形端面载体可以提高催化器内部气流径向分布的均匀性;锥形端面载体与增强型扩张管(EDH)匹配,对气流径向分布状态有显著改善作用;综合考虑气流分布均匀性、可靠性和结构紧凑性等因素,锥形载体前端面顶角宜在60-90°范围内．

氧化铈基整体式汽车尾气催化剂制备工艺

将稀土助催化剂氧化铈以纳米管的形式直接合成在堇青石蜂窝载体表面。通过改变制备工艺和条件实现了以堇青石蜂窝为载体生长氧化铈纳米管阵列的可控合成。由于具有较高的比表面积和均匀分散性,相比于传统的氧化铝掺杂稀土助剂可以更好地提高催化剂比表面积,并有效抑制贵金属的高温烧结。

基于普通纸张的蜂窝陶瓷载体材料的设计与性能研究

以普通纸张为原料,采用凝胶-溶胶技术对纸张进行处理,并通过折叠、粘贴等仿生设计,经低温炭化、高温碳热还原反应及气相渗硅等方式制备出SiC/Si蜂窝陶瓷载体复合材料.采用XRD、SEM、TEM和三点弯曲等分析测试手段对其相组成、微观结构和力学性能进行分析.结果表明,陶瓷纸炭化以后为非晶态的碳;经真空炉烧结后的相组成为β-SiC相、Si相和残留的C相.三点弯曲实验表明,SiC/Si陶瓷复合材料的强度超过200MPa.多孔碳化硅的气孔率随着排硅时间的增加而增加,其强度和韧性随着排硅时间的增加而减小.

汽车尾气排放系统中的蜂窝载体统计过程控制

以某公司生产的汽车尾气排放系统中的蜂窝载体为研究对象,运用控制图法对该工件生产过程进行动态控制;通过因果图分析,找出导致目前蜂窝载体壁厚生产过程能力不足的原因,并通过现场验证、调查分析等方法进一步确定出其主要影响因素,之后进行改进。绘制改进后的控制图,当生产过程达到稳态后计算改进后的过程能力指数,以判断是否符合当前要求。利用统计过程控制可对工件生产过程进行动态控制,提高满足需要的工件质量。

规整蜂窝载体几何特性研究

蜂窝载体广泛的应用于各个领域,尤其是在治理汽车尾气排放方面的应用。笔者指出了几种常用的蜂窝载体,并建立了求解孔型结构参数的数学模型,提出了影响催化剂载体选择的影响因素,明确了今后的研究方向。

Al_(2)O_(3)/FeCrNi复合蜂窝载体材料的制备及性能

为制备性能优良的Al_(2)O_(3)/FeCrNi复合蜂窝载体材料,通过混料-炼料-挤压成型法,以FeCrNi合金粉末、Fe_(2)O_(3)粉末、Al粉末为原料制备了整体蜂窝材料,并将该材料于氩气保护下在1200℃原位反应烧结2 h获得了Al_(2)O_(3)/FeCrNi复合蜂窝载体材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、力学性能测试机对Al_(2)O_(3)/FeCrNi复合蜂窝载体材料的微观组织、相结构及力学性能进行分析。结果表明:经烧结后Al_(2)O_(3)/FeCrNi蜂窝基体组织为γ-Fe(NiCr),原位反应生成的Al_(2)O_(3)一部分以团聚的形态分布在基体晶粒间隙处,一部分以颗粒状弥散分布在基体中;当Al_(2)O_(3)的质量分数低于1.5%,Al_(2)O_(3)/FeCrNi复合蜂窝载体抗压强度能保持在30 MPa以上;但当Al_(2)O_(3)质量分数的超过1.5%,随着Al_(2)O_(3)含量的升高,蜂窝载体抗压强度快速下降;随着Al_(2)O_(3)质量分数的增加,Al_(2)O_(3)/FeCrNi复合蜂窝载体表面催化活性涂层负载率增大,表面附着性能提高;当Al_(2)O_(3)的质量分数为1.5%、烧结温度为1200℃时,Al_(2)O_(3)/FeCrNi复合蜂窝载体的抗压强度高达31.5 MPa,表面附着性强,与催化活性涂层结合牢固,综合性能优良。

粉末增塑挤压制备Al_2O_3/430L复合型蜂窝材料的组织与性能

为制备性能优良的Al_2O_3/430L复合型蜂窝载体材料,本文以430L不锈钢合金粉末、Al_2O_3粉末、粘结剂为原料,采用粉末增塑挤压技术挤压成形,并在1 100℃真空中烧结2 h获得Al_2O_3/430L复合型蜂窝材料.借助SEM、XRD及万能试验机,研究了添加Al_2O_3对Al_2O_3/430L复合型蜂窝材料的组织与性能的影响.研究表明:金属粉末颗粒在烧结过程中结合形成的基体组织为α-Fe(Cr),在基体晶粒间孔隙处和表面弥散分布着Al_2O_3颗粒.添加少量的Al_2O_3可提高烧结密度,制件表面光滑.随着Al_2O_3添加量增加,蜂窝材料表面负载催化涂层的能力增强;抗压强度随Al_2O_3添加量的增加先升高后降低,在Al_2O_3含量为2.5wt.%时,最大抗压强度达27 MPa.添加2.5wt.%Al_2O_3所制备的Al_2O_3/430L复合型蜂窝材料力学性能最佳、表面负载催化涂层的能力优良.