[發(fā)明專(zhuān)利]氧化含碳物質(zhì)的方法、相應(yīng)顆粒捕集器和排氣裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410163154.2
• 申請(qǐng)日: 2014-04-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105080334A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傅琪佳;張曉;林川;黃群健;王世忠;周琰;張星;趙建智;董昱
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/86
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/86;B01D53/62;F01N3/035
• 代理公司: 上海專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氧化含碳物質(zhì)的方法、相應(yīng)顆粒捕集器和排氣裝置。

背景技術(shù)

人們通常燃燒煤、油(如柴油)、或木材等含碳物質(zhì)以獲取能量。含碳物質(zhì)的不完全燃燒產(chǎn)生碳煙(soot)。碳煙主要由碳組成且易造成環(huán)境污染，因此減少或者消除碳煙的排放是人們持續(xù)關(guān)注的課題。

在排氣裝置中使用顆粒捕集器是減少或者消除碳煙排放的一種方法。顆粒捕集器捕集并氧化碳煙。在一些排氣裝置的顆粒捕集器里氧化碳煙的過(guò)程中，人們采用了催化劑。

例如，美國(guó)專(zhuān)利第7797931號(hào)公開(kāi)了為促進(jìn)碳煙氧化在顆粒捕集器使用的包含催化金屬的催化劑，該催化金屬由鉑、鈀、鉑-鈀及其組合中選出的鉑族金屬組成。但是鉑族金屬的成本較高。

其他現(xiàn)有的氧化碳煙等含碳物質(zhì)的方法、顆粒捕集器和排氣裝置也不能完全滿(mǎn)足現(xiàn)有需求，所以，有必要開(kāi)發(fā)新的氧化含碳物質(zhì)的方法、相應(yīng)顆粒捕集器和排氣裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新的氧化含碳物質(zhì)的方法、相應(yīng)顆粒捕集器和排氣裝置。

一方面，本發(fā)明涉及的氧化含碳物質(zhì)的方法包括：將有效劑量的分子式為Na_xMn_yO_z的催化劑與含碳物質(zhì)接觸，其中0<x/y≤1，0.25<y/z≤0.5；及在第一溫度開(kāi)始氧化所述含碳物質(zhì)，所述第一溫度低于所述含碳物質(zhì)在無(wú)催化劑的情況下開(kāi)始氧化的第二溫度。

另一方面，本發(fā)明涉及顆粒捕集器，其用于捕集廢氣中的碳煙并包括分子式為Na_xMn_yO_z的催化劑，其中0<x/y≤1，0.25<y/z≤0.5。

再一方面，本發(fā)明涉及包括前述顆粒捕集器的排氣裝置。

附圖說(shuō)明

通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，可以更好地理解本發(fā)明，在附圖中：

圖1為例1中老化前樣本和例2所得產(chǎn)物的2θX射線衍射(XRD)譜。

圖2為例3中樣本C、D和E在不同溫度的重量變化速度。

圖3為例4中沸水處理前的老化前、后的Na₂Mn₃O₇樣本和沸水處理后的老化前、后的樣本的2θXRD譜。

具體實(shí)施方式

在以下的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中，數(shù)值范圍可以合并及/或互換，除非另行清楚說(shuō)明，數(shù)值范圍包括其所涵蓋的所有數(shù)值子范圍。

說(shuō)明書(shū)中的近似用語(yǔ)用來(lái)修飾數(shù)量，表示本發(fā)明并不限定于該具體數(shù)量，還包括與該數(shù)量接近的可接受的而不會(huì)導(dǎo)致相關(guān)基本功能的改變的修正的部分。相應(yīng)的，用“大約”、“約”等修飾一個(gè)數(shù)值，意為本發(fā)明不限于該精確數(shù)值。在某些例子中，近似用語(yǔ)可能對(duì)應(yīng)于測(cè)量數(shù)值的儀器的精度。

在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中，除非清楚地另外指出，所有項(xiàng)目的單復(fù)數(shù)不加以限制。本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)以及權(quán)利要求書(shū)中使用的“第一”、“第二”、以及類(lèi)似的詞語(yǔ)并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用來(lái)區(qū)分不同的元件或?qū)嵤├取?/p>

除非上下文另外清楚地說(shuō)明，術(shù)語(yǔ)“或”、“或者”并不意味著排他，而是指存在提及項(xiàng)目(例如材料)中的至少一個(gè)，并且包括提及項(xiàng)目的組合可以存在的情況。

本發(fā)明中提及“一些實(shí)施例”等等，表示所述與本發(fā)明相關(guān)的一種特定要素(例如特征、結(jié)構(gòu)和/或特點(diǎn))被包含在本說(shuō)明書(shū)所述的至少一個(gè)實(shí)施例中，可能或可能不出現(xiàn)于其他實(shí)施例中。另外，需要理解的是，所述特定要素可與各種實(shí)施例和結(jié)構(gòu)以任何適合的方式結(jié)合。

本發(fā)明所稱(chēng)“含碳物質(zhì)”包括但不限于來(lái)自煤、石油、木材、碳?xì)浠衔锛捌渌嘉镔|(zhì)的含碳固體或液體、或形成含碳固體或液體的微粒或高分子。例如，含碳物質(zhì)可包括炭黑或碳煙。

在一些實(shí)施例中，本發(fā)明所涉及的分子式為Na_xMn_yO_z的催化劑為晶體材料。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明所涉及的分子式為Na_xMn_yO_z的催化劑為三斜晶系(Anorthic)。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明所涉及的分子式為Na_xMn_yO_z的催化劑具有層狀晶體結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明所涉及的分子式為Na_xMn_yO_z的催化劑具有的部分層狀晶體結(jié)構(gòu)呈隧道狀，即也為隧道狀晶體結(jié)構(gòu)。