[發明專利]汽車尾氣碳煙顆粒捕集燃燒器

有效

• 申請號: 201410039317.6
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN103758613B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 黃育新;肖亮洪;郭巖;彭峰;方曉明;馮凱
• 申請（專利權）人: 黃育新
• 主分類號: F01N3/025
• 分類號: F01N3/025
• 代理公司: 汕頭市高科專利事務所44103
• 代理人: 王少明

技術領域

本發明涉及汽車零件，具體是連接在汽車尾氣排氣管道上用于捕集和燃燒碳煙，同時凈化處理CO、HC和NOx的汽車尾氣碳煙顆粒捕集燃燒器。

背景技術

汽車排氣系統一般由排氣歧管，排氣管，催化轉換器，排氣溫度傳感器，汽車消聲器和排氣尾管等組成。

催化轉換器也稱三元催化器，可將汽車尾氣排出的CO、HC和NOx等有害氣體通過氧化和還原作用轉變為無害的二氧化碳、水和氮氣。當高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時，三元催化器中的凈化劑將增強CO、HC和NOx三種氣體的活性，促使其進行一定的氧化-還原化學反應，其中CO在高溫下氧化成為無色、無毒的二氧化碳氣體；HC化合物在高溫下氧化成水(H₂O)和二氧化碳；NOx還原成氮氣和氧氣。三種有害氣體變成無害氣體，使汽車尾氣得以凈化。

三元催化器的內部在網狀隔板中間裝有凈化劑，由載體和催化劑組成。載體一般由三氧化二鋁制成，催化劑用的是金屬鉑、銠或者鈀。

催化劑對硫、鉛、磷、鋅等元素非常敏感，硫和鉛來自于汽油，磷和鋅來自于潤滑油，這四種物質及它們在發動機中燃燒后形成氧化物顆粒易被吸附在催化劑的表面，使催化劑無法與廢氣接觸，從而失去了催化作用，即所謂的“中毒”現象。

三元催化器在美國、日本、歐洲等發達國家和地區，在用車三元催化器使用壽命一般為10～20萬公里，而中國在用汽車三元催化器使用壽命一般只有3～5萬公里。為保護環境，三元催化器失效后應該馬上更換，但由于三元催化器價格昂貴，對于車主來說是一筆不小的負擔。

CN85109694A公開一種非貴金屬氧化物蜂窩狀燃燒催化劑，用于催化燃燒法處理工業廢氣和汽車尾氣。該催化劑包括陶瓷質蜂窩狀第一載體、第二載體耐熱氧化鋁涂層和催化活性組分。催化活性組分是銅、釩、錳、鈷、鎳的氧化物或上述元素中的幾種組成的混合氧化物，同時含有稀土元素氧化物，稀土元素可以是鑭、鈰、鐠、釤、釹、釔或其混合物。

CN101003023A公開的汽車尾氣凈化催化劑含有鈰和鋯并添加鑭、鐠、釔、鐵、錳、銅或鋇的復合氧化鋁涂層，涂覆在堇青石蜂窩陶瓷載體上，再負載金屬鈀。

CN101745405A公開的稀土鈣鈦礦型氧化物催化劑通式為La_1-xCu_xBO₃，其中x＝0.05～0.5，B＝Fe、Co、Ni、Cr、Mn或者它們的組合，對內燃機尾氣中的NO、CO和HC同時具有理想的凈化效果。

CN101879445A公開一種能催化燃燒去除柴油車碳煙顆粒的稀土燒綠石型復合氧化物催化劑A₂B_2-xM_xO₇，其中A為La，B為Sn，M為Mn、Fe、Co、Ni或Cu。模擬柴油車排放氣氛，碳煙顆粒的燃燒溫度降低至柴油車排氣范圍。

CN101947456A公開的整體式汽車尾氣凈化催化劑采用堇青石蜂窩陶瓷作為載體，改性氧化鋁溶膠負載在堇青石蜂窩陶瓷上，采用真空浸漬法將La，Sr，Co，Cu，Mn，Fe，Pd等其中幾種催化劑活性成分負載到改性氧化鋁涂層上。

CN103007955A公開一種用于汽車尾氣的凈化催化劑及其載體的制備方法，該催化劑包括載體、涂覆在該載體上的助劑涂層和擔載在所述載體涂層上的活性組分，活性組分為鑭鈰釔鋯錳銅鎳的混合金屬氧化物，載體含有氧化鋁和稀土鑭鈰氧化物，助劑涂層為含有鑭鈰釔鋯的一種或幾種氧化物。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可以接在汽車排氣管尾部，在低溫下捕集并燃燒碳煙，同時凈化處理CO、HC和NOx的汽車尾氣碳煙顆粒捕集燃燒器。

本發明的汽車尾氣碳煙顆粒捕集燃燒器包括外殼，裝填在外殼中的蜂窩狀載體和附載在載體上的三效催化劑，其特征在于，所述三效催化劑由下述方法制得：按銅、錳、鉀、鈰和鋯摩爾比1︰0.2-0.8︰0.1-0.3︰1-3︰1-3的比例取水溶性銅鹽、水溶性錳鹽、水溶性鉀鹽、水溶性亞鈰鹽和水溶性鋯鹽，加水溶解，加入按轉化成檸檬酸銅、檸檬酸錳、檸檬酸鉀、檸檬酸亞鈰和檸檬酸鋯的化學計量的1-1.1倍的檸檬酸和檸檬酸重量5-20%的聚乙二醇，完全溶解后蒸發除去水，得到凝膠，將凝膠在80-120℃干燥至含水量小于5%，300-400℃焙燒0.5-3小時后，600-700℃焙燒1-5小時，冷卻，得到三效催化劑。

本發明中，銅、錳、鉀、鈰和鋯摩爾比優選為1︰0.4-0.6︰0.1-0.2︰1.2-2︰1.2-2。