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1、车用稀土三元催化转化器的研究第34卷第4期2007年8月拖拉机与农用运输车Tractor&FarmTransporterVo1.34No.4Aug.,2007车用稀土三元催化转化器的研究周炜,一,张天侠,李华,朱博,李大鹏(1.东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110004;2.交通部公路科学研究所公路交通试验中心,北京100088)摘要:利用负载型La08Sr02CoO3燃烧催化剂的载体效应,对汽车排放废气进行催化转化,以减少对环境的污染.在转鼓试验台上进行汽车整车排放性能试验,对使用该催化剂制成的稀土三元催化转化器的净化效果进行分析研究.结果
2、表明,该催化剂用于催化净化汽车排放废气有明显的效果,且成本低,不造成重金属的二次污染,抗中毒能力强和工作寿命长,具有较为广泛的应用前景.关键词:稀土;三元催化剂;排气净化中图分类号:TK421.5文献标识码:B文章编号:1006-0006(2007)04-0037-03StudyonRareEarthThree-wayCatalyticConverterforCarZHOUWei一,ZHANGTian—xia,LIHua,ZHUBo,Da-peng(1.SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation,North—Ea
3、sternUniversity,Shenyang110004,China;2.TestCentersofHighwayandTraffic,MinistryofCommunications,Beijing100088,China)Abstract:Carriereffectofburningcatalyst(LoadLa08Sr02CoO3)wasutilizedtocatalyzeandtransformautomobileexhaustfordecreasingenvironmentpollution.CleanseresultsofRareEart
4、hThree-wayCatalyticConverterwasanalyzedbasedonautomobileservicetestofexhaustintumbler.Resultsindicatethatthecatalysthasconversioneffectandlowcost,nosecondaryheavymetalpollution,anti—poisoning,longworking-lifeete.Ithaswide—rangingutilityprospect.Keywords:Rareearth;Three—waycatalys
5、t;Emissioncontrol汽车排放废气的催化净化,是利用催化剂使排气中3种主要有害成分CO,HC和NO在转化器中进行氧化和还原反应,生成CO2,H,O和N,,从而减少汽车排放的废气对环境的污染.目前经常使用的应用贵重金属催化剂的三元催化转化器,在空燃比(A/F)为14.6附近很窄的范围内,能使CO,HC及NO同时得到较高净化率.但是,这种三元催化转化器存在一些难以克服的问题:制造成本较高,汽油和润滑油中含有的S,P,Pb等成分能够使催化剂因中毒而降低其活性;同时重金属长期在高温环境下使用会逐渐被侵蚀并分解出重金属微粒,对环境造成新的污染等llJ.
6、稀土材料催化剂可以有效克服上述贵重金属催化剂的不足,具有以下特点:我国的稀土资源丰富使制造及运行成本大幅下降,主要有害废气的净化率较高,可以避免重金属产生的二次污染;同时,催化剂载体的热稳定性,催化剂的储氧能力,抗毒能力以及活性较好.因此,研究稀土材料催化剂的车用三元催化转化器的技术性能具有很高的工程意义,经济意义及环保意义.1稀土型CR燃烧催化剂稀土催化剂属于固体催化剂,其催化原理是在催化剂表面对接触的气态或液态反应物进行多相催化作用.催化剂由主催化剂(活『生组分),助催化剂(促进剂)两个部分组成.主催化剂是稀土催化剂,其催化反应发生在稀土催化剂与废气
7、的接触表面上.为了提高主催化剂的利用率以及催化效率,将其制成负载型载体以增大接触面积.研究使用的主催化剂的型号是Lao8Sr02CoO3燃烧催化剂J.助催化剂是以各种浓度加入的非活性组分,如5,-AI2O3,主要作用是提高催化剂的催化活性及载体的稳定性.收稿日期:2006—06—26基金项目:交通部西部交通建设科技项目"车辆安全运行技术条件"(2005031822322)2稀土三元催化转化器的结构稀土三元催化转化器采用圆形蜂窝陶瓷做催化剂的载体,其截面形状如图1,安装位置如图2所示.图1蜂窝陶瓷载体截面Fig.1CarrierSectionsofBeeh
8、ive—chinaware管图2催化转化器结构示意图Fig.2Structure
