[發(fā)明專利]一種高效尾氣凈化三元催化劑涂敷方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110417424.4
• 申請(qǐng)日: 2011-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN102513165A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉碧蘭;姚小剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉碧蘭
• 主分類號(hào): B01J37/02
• 分類號(hào): B01J37/02;F01N3/28
• 代理公司: 深圳市興科達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44260
• 代理人: 王翀

[技術(shù)領(lǐng)域]

本發(fā)明涉及一種汽車尾氣凈化催化劑涂敷方法，尤其涉及一種高效尾氣凈化三元催化劑分段分層涂敷新方法。

[背景技術(shù)]

隨著全世界汽車保有量的快速增加，汽車尾氣已成為城市空氣污染的主要污染源。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，城市空氣中90％以上的一氧化碳，60％以上的碳?xì)浠衔锖?0％以上的氮氧化合物來自汽車尾氣排放。為了控制汽車尾氣對(duì)大氣的污染，除制定嚴(yán)格的排放指標(biāo)外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)汽車尾氣凈化的研究和開發(fā)。國(guó)內(nèi)外對(duì)汽車尾氣控制采用三元催化劑的傳統(tǒng)辦法是在陶瓷或金屬載體上均勻涂敷按一定比列混合的催化劑原材料，包括氧化鋁，氧化鋯，氧化鈰(或鈰鋯固溶體粉末)及其他金屬氧化物、稀土氧化物和一些其他添加物。

近20多年來由于各國(guó)對(duì)尾氣排放控制日益嚴(yán)格，加上汽車市場(chǎng)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，催化劑傳統(tǒng)制作和均勻涂敷工藝已不能滿足要求，因此出現(xiàn)了不同涂層采用不同原材料以及不同種貴金屬催化元素的新涂敷技術(shù)。如圖1所示為目前比較標(biāo)準(zhǔn)的涂敷方法，涂層可以有二層，也可多至三到四層(參見專利文件1、專利文件2和專利文件3)，其特點(diǎn)是每一涂層催化特性沿載體軸向均勻同性，沿徑向催化特性有所不同，這是因?yàn)閷优c層之間所采用的催化劑原材料和配方不同。但是其每一層都用同樣的涂敷材料進(jìn)行涂敷，涂層覆蓋整個(gè)載體從氣流入口到出口的各微小通道表面，較外層材料覆蓋在內(nèi)層的外表，以此類推，這樣制作涂敷的單個(gè)凈化器載體從進(jìn)口到出口對(duì)尾氣控制作用是單一的，無法起到前、后級(jí)催化劑的雙重作用。

隨著各國(guó)對(duì)汽車尾氣控制要求日益嚴(yán)格，必須對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各種負(fù)載、轉(zhuǎn)速、冷熱機(jī)狀態(tài)采用不同的催化策略、配方技術(shù)和催化材料，因此出現(xiàn)了功能不同的多級(jí)催化劑系統(tǒng)(參見專利文件4)，即將兩個(gè)或三個(gè)不同的催化劑載體一起使用，即兩級(jí)或多級(jí)催化劑系統(tǒng)。但由于現(xiàn)代車輛和發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展，車型越來越緊湊、發(fā)動(dòng)機(jī)功率越來越大，零部件安裝空間有限，多級(jí)催化劑不僅安裝工藝相對(duì)復(fù)雜，其占據(jù)的空間也較大。

現(xiàn)有技術(shù)文件

專利文件

專利文件1：中國(guó)專利公告號(hào)CN102083530A，公告日2011年06月01日，名稱為‘用于凈化汽車所排放廢氣的蜂窩結(jié)構(gòu)型催化劑，其制備方法及使用該催化劑凈化廢氣的方法’中公開了一種蜂窩型結(jié)構(gòu)催化劑，其中由蜂窩型結(jié)構(gòu)構(gòu)成的載體涂敷有兩層以上的催化劑組合物，用于凈化廢氣中所含的一氧化碳、烴和氮氧化物。

專利文件2：中國(guó)專利公告號(hào)CN102008958A，公告日2011年04月13日，名稱為‘一種凈化汽油車尾氣的三元催化劑及其制備方法’中公開了一種凈化汽油車尾氣的三元催化劑及制備方法，該三元催化劑的催化活性層為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層催化活性層為活性氧化鋁負(fù)載稀土金屬、堿土金屬、過渡金屬、貴金屬中的一種或多種氧化物；外層催化活性層為活性氧化鋁負(fù)載稀土金屬、堿土金屬、貴金屬一種或多種氧化物。

專利文件3：中國(guó)專利公告號(hào)CN102131582A，公告日2011年07月20日，名稱為‘廢氣凈化催化劑、使用其的廢氣凈化裝置和廢氣凈化方法’中公開了一種廢氣凈化催化劑，其特征在于，將用于凈化廢氣中所含的烴(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)的催化劑組合物以如下至少上下兩層涂敷到蜂窩型結(jié)構(gòu)上。

專利文件4：中國(guó)專利公告號(hào)CN102083531A，公告日2011年06月01日，名稱為‘凈化廢氣的催化劑裝置和凈化廢氣的方法’中公開了一種用于凈化廢氣的催化劑裝置，其特征在于，位于上游側(cè)的蜂窩結(jié)構(gòu)型催化劑(X)和位于下游側(cè)的蜂窩結(jié)構(gòu)型催化劑(Y)在所有的下層中都包含由基本不含Rh組分并負(fù)載Pt組分或Pd組分中的至少一種的無機(jī)氧化物載體材料、含鈰氧化物和堿土金屬組分構(gòu)成的催化劑組合物。

按照上述專利文件1-3的涂敷方法，其共同特點(diǎn)是每一涂層催化特性沿載體軸向均勻同性，從進(jìn)口到出口對(duì)尾氣控制作用是單一的。

按照上述專利文件4的涂敷方法，特點(diǎn)是涂敷在兩個(gè)載體上，實(shí)際就是前后級(jí)催化劑，其缺點(diǎn)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)、加工、封裝較復(fù)雜、生產(chǎn)效率較低以及生產(chǎn)成本較高。

[發(fā)明內(nèi)容]

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高效尾氣凈化三元催化劑分段分層涂敷新方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種高效尾氣凈化三元催化劑涂敷方法，是針對(duì)單件催化劑載體從尾氣進(jìn)口到尾氣出口進(jìn)行至少兩個(gè)分段，對(duì)不同分段采用不同配方的催化劑漿料進(jìn)行涂敷，對(duì)同一分段的凈化器載體表面進(jìn)行一次以上的催化劑材料涂敷。