[發(fā)明專利]含有硅溶膠的儲氨活性混合物多孔固體樣塊及其制備方法

有效

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• 申請日: 2012-07-11
• 公開（公告）號: CN102716714A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設計）人: 張克金;崔龍;姜濤;王丹;王金星;安宇鵬;于力娜;許德超
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: B01J20/10
• 分類號: B01J20/10;B01J20/30;C01C1/00
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王薇

技術領域

本發(fā)明涉及一種含有硅溶膠的儲氨活性混合物多孔固體樣塊及其制備方法，應用于汽車尾氣的SCR后處理系統(tǒng)以及FCEV燃料電池系統(tǒng)。

背景技術

當前，全球面臨能源危機和環(huán)境危機的雙重挑戰(zhàn)。在傳統(tǒng)汽車的排放達標的技術手段選擇方面，以及新能源汽車的燃料供給技術方面人們?nèi)匀幻媾R不少的難題。

SCR后處理系統(tǒng)是依靠尿素還原劑的精確供給并在催化劑的前端分解成氨氣后來去除NOX危害物，達到凈化尾氣的目的，實現(xiàn)車輛的國4或以上的標準的達標。但是，在實際使用中，這種依靠尿素分解成氨氣的液體尿素的計量噴射存在許多不足和難點，例如，尿素溶液在-11℃環(huán)境下結冰堵塞的問題，需要額外的管路加熱系統(tǒng)來解決；尿素溶液在135℃以上的溫度環(huán)境下才能分解，而公交系統(tǒng)的許多車輛走走停停，根本無法達到尿素溶液穩(wěn)定的分解溫度的，無法產(chǎn)出氨氣，無法消除預定的NOX成分，最后造成液體尿素在排氣管中的積累，生產(chǎn)三聚氰胺的聚合物，堵塞尿素噴嘴和發(fā)動機排氣管，致使車輛產(chǎn)生故障，影響正常的使用。

對于突破能源困境，解決未來能源問題的新能源汽車發(fā)展問題，氫燃料電池被公認是一個極為重要的技術路線。但是，如何穩(wěn)定的獲得氫氣來源是個制約本領域發(fā)展的不小的難題。在所有可能被采用的氫氣來源方式中，有高壓氣瓶儲氫的技術路線、有電解水制氫的技術路線、有高純烴類石油燃料裂解制氫的技術路線、低分子醇類裂解制氫的技術路線以及其它H-N的含氫前驅體分解或裂解制氫的技術路線。上述技術路線中，都存在若干問題和不足，例如，制氫效率和成本，制氫精度和速率，也包括系統(tǒng)方面的問題。總之，氫的來源是燃料電池車輛發(fā)展的瓶頸，需要人們想法進行解決。

氫的前驅體其中之一是H-N含氫的化合物，其中，儲氫密度最高的是氨氣。氨氣是一種最常見的化工原料，氨氣分子屬于活潑的極性分子，分子的直徑尺寸約為3~4??，因此，常溫下非常的活潑，極易擴散，并具有毒害性。由此可見，解決好氨氣的使用中儲存和安全問題，就可以開辟一條新的氨氣利用的技術路線。傳統(tǒng)的氨氣儲存方式是高壓氣瓶，或者是以高濃度氨氣溶于水形成氨水來實現(xiàn)。如果采用高壓氣瓶來儲存氨氣，大批量工業(yè)應用中存在操作方面和密封方面的安全隱患。

在國家專利信息網(wǎng)，以“儲氨”為主題詞檢索，專利號為CN201120099229.7的‘一種氣相法烏洛托品尾氣氨回收裝置’、專利號為CN201020677361.7的‘用于冷庫機房的配氨連接機構’、專利號為CN201020269811.9的‘復合功能型儲氨器’、專利號為CN200520057558.X的‘一種蒸氨裝置’，是一類對氨氮工業(yè)廢水進行氨氮排脫處理的環(huán)保治理裝置，也不涉及到本發(fā)明中的特征成分。同本發(fā)明不相關。

專利號為CN201010244091.5的‘用于對SCR催化劑的工作進行檢驗的方法和系統(tǒng)’和專利號為CN200880104697.X的‘SCR排氣后處理系統(tǒng)的運行方法及診斷方法’的這2個發(fā)明提供了一種用于選擇性催化還原（SCR）催化轉化器和傳統(tǒng)液體尿素分解的氨配給模塊和控制系統(tǒng)，沒有涉及到化合物的特征成分。

專利號為CN200910197860.8的‘一種高效低溫儲氨材料的制備方法’的發(fā)明應用于SCR后處理系統(tǒng)，特征是把氨基硼烷化合物置于密閉容器中，抽真空，在0~4℃溫度下，與氨接觸，保持30~60min，制備得到所需產(chǎn)物氨基硼烷氨絡合物NH₃BH₃(NH₃)n(n＝1~3)；室溫最大儲氨量可達62.4wt.％，但是該專利的特種物質氨基硼烷的價格昂貴，具有較高的爆炸危險和燃燒等級，不適合普通工業(yè)領域的大批量推廣應用。

專利號為CN200580026626.9的‘存儲和輸送氨的固體材料’的發(fā)明涉及存儲和輸送氨的固體材料。該存儲氨的固體材料包括一種氨吸收鹽，其中該氨吸收鹽是通式為M_a(NH₃)_nX_z的離子性鹽，該氨吸收鹽為汽車工業(yè)用氨提供了一種安全、輕質、便宜而且致密的存儲。但該專利是把固體原料直接模壓成型，電熱加熱解吸氨氣，更側重于系統(tǒng)的控制策略，不涉及到混合物的改性和優(yōu)化。