专利名称：一种内燃机尾气净化器的制作方法
技术领域：
一种内燃机尾气净化器技术领域本发明涉及的是一种内燃机尾气净化器。
技术背景目前，由机动车的内燃机排出的尾气已成为城市环境污染的元凶，治理 机动车尾气污染是城市环境保护的重中之重。机动车尾气中的主要有害物质 是废气微粒、硫化物、 一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物，对这些化合物污 染治理的主要方法之一就是在消音器中安装净化装置，将尾气中的有害物质 转化为无害物质再排出。而现有的技术，就是在消音器中装置有净化催化体， 而这些净化催化体几乎都是直通网状结构的，并且都是用陶瓷、堇青石为第 一载体，Y-三氧化二铝作为第二载体制备而成。然而，第一载体的直通网状结构形状及孔隙密度较小，使得其比表面积较小， 一般比表面积达不到20-40 平方米/毫升的要求，因而对催化转化效率影响较大，催化转化率达不到90%; 其次，是在高温下Y -三氧化二铝载体会向a -三氧化二铝转化呈现中毒状态 而降低使用寿命。此外，目前的尾气净化催化体都应用了贵金属作为催化转 化活性物质，这些贵金属的应用，使得尾气净化装置的催化转化率在提高的 同时制造成本也大大提高。如何在提高催化转化率的同时降低其制造成本， 是目前尾气净化装置研究的方向。在这个技术领域里，都有一个共识，那就 是一种优良的尾气净化催化体必定是由载体与科学合理的涂层构成，而优良 的尾化净化催化体表现在既有转化率高又有合理的成本的优点。而目前尾气 净化催化体的制备技术难以达到这种要求，不是制备成本昂贵就是转化率达 不到要求。制备成本昂贵的原因就在于贵金属钯、铂、铑的使用。至今为止， 贵金属在催化体的使用量以含催化剂总重量的0. 4%为临界点，用量低于这个 临界点的催化体就会表现出催化能力低下,转换率低达不到要求。因此，寻找 一种载体与贵金属涂层更科学合理的结合方式，使贵金属的用量降至临界点 以下而又保证催化体的催化能力及转换率，是目前这个技术领域里努力的方 向，也是需要突破的瓶颈。虽然目前尾气净化装置的制备技术在日益进步， 但是对废气污染的治理要求也在日益提高，比如，许多欧美国家对汽车尾气的排放标准就要求在每公里内微粒数量不超过25mg/km的标准，欧洲的汽车 尾气排放标准已从当初的I号排放标准发展到了现在的欧洲IV排放标准。在 欧洲IV排放标准中，要求汽车尾气排放必须达到HC-0.46%、 CO-1.5%、 Nox-3.5%、 PM-0.02%的要求，而目前能达到这个要求而贵金属的使用量又低 于0.4%的尾气净化器还未见相关技术的彼露。因此，制备成本更低廉、技术 更先进的尾气净化器具有重要的意义。 发明内容本发明的目的是提供一种内燃机尾气净化器，以克服现有内燃机尾气净 化器在治理尾气污染过程中贵金属使用量过大、成本过于昂贵，转化率低的 不足。为实现上述目的，本发明采取了这样的技术方案 一种内燃机尾气净化 器，包括净化器前段、净化器后段及净化器中段，在净化器中段的内部，设置有孔隙密度为20-60ppi的泡沫状净化催化体。所述泡沬状净化催化体的内 部结构是在第一载体的外层涂敷有一层稀土氧化物的第二载体，第二载体的 涂敷量是第一载体重量的8-10%，在第二载体的外层涂敷有贵金属涂层，贵 金属涂层的涂敷量是每升第二载体0. 1-0. 35克。采取上述措施的本实用新型，由消音器及净化催化体组成，净化催化体 由载体与涂层科学合理的结合而成，省去三氧化二铝的使用，克服了容易中 毒的现象，本实用新型的中位粒径为1.0-3.0um，新鲜比表面积在1000。C4hr 时为30-50m7g。本实用新型以泡沫状第一载体和稀土氧化物及贵金属相配合进行涂覆而成，可应用于内燃机尾气的净化。本实用新型具有高温稳定性， 在110(TC的温度下表现稳定，不分解不变性，可储存氧和释放氧，促进活性 组分贵金属的分散性，提高催化活性并具有抗中毒能力。将本实用新型应用 于汽车尾气净化时，可大幅降低贵金属的用量，贵金属的用量可降低至每升 催化剂0. 01-0. 35克，因此，废气净化成本也大幅降低。本实用新型对废气的 催化转换效率可达到97%以上，将本实用新型应用于汽车尾气净化时，可使 汽车尾气排放标准达到欧洲IV排放标准，污染指数控制在HC-0.46%、 CO-1.5%、 Nox-3. 5%、 PM-0.02%以下。
为详细说明本实用新型，
以下结合附图加以详述。附图1是本实用新型主视图；附图2是本实用新型左视图；附图3是本实新型的A-A剖视图；附图4是本实用新型B-B剖视图。实施方式如上述附图所示，本实用新型由壳体组成，壳体包括净化器前段1、净 化器后段2及净化器中段3，在净化器中段3的内部，设置有泡沫状净化催 化体4，泡沫状净化催化体4的内部结构是具有第一载体5、第二载体6及贵 金属涂层7。泡沫状净化催化体4的第一载体5由堇青石或金属或碳化硅等 材料通过煅烧而成；因为第一载体5的内部结构是不规则的孔隙，孔隙密度 达到20-60ppi，因而具有很大的比表面积。此外，在第一载体5的外层涂敷 有一层由稀土氧化物组成的第二载体6，第二载体6的涂敷量是第一载体5 重量的8-10%，第二载体6由氧化锆25-35% 、氧化铈 55-65% 、氧化 镧3-7% 、氧化钇3-7%制备而成，制备方法是(1) 分别取上述氧化锆、氧化铈、氧化镧、氧化钇粉碎为粒度小于5 微米的细粉；(2) 上述各细粉分别溶解于硝酸溶液中，并反应生成硝酸铈、硝酸镧、 硝酸锆及硝酸钇溶液，其中硝酸铈溶液及硝酸锆溶液的浓度均为0. 5-0. 7摩 尔，硝酸钇及硝酸镧溶液浓度均为0. 5摩尔；(3) 将上述溶液混合均匀，于混合溶液中加入占容积为6-8%的表面活 性剂，冷却至室温条件下得到结晶沉淀物折出备用；(4) 取上述沉淀物离心脱水分离，用高于9(TC的纯水洗去杂质，并洗 至PH为中性，将沉淀物中的水分除去备用；(5) 将上述沉淀物于IO(TC以下的温度干燥，再在700-800。C的温度下 煅烧3-4小时，使沉淀物完全转化为均匀的氧化物；O)将上述均匀的氧化物粉碎为3微米以下的细粉并制备成桨状而得; 再次，在第二载体6的外层涂敷有一层贵金属涂层7，贵金属涂层7的 涂敷量是每升第二载体6用量0. 1-0. 35克，贵金属涂层7由钯、铂、铑以重 量比为10-12:2-3:0. 5—1比例组成。
权利要求1、一种内燃机尾气净化器，包括净化器前段、净化器后段及净化器中段，其特征是在净化器中段(3)的内部，设置有孔隙密度为20-60ppi的泡沫状净化催化体(4)，所述泡沫状净化催化体(4)的内部结构是在第一载体(5)的外层涂敷有一层稀土氧化物的第二载体(6)，第二载体(6)的涂敷量是第一载体(5)重量的8-10％，在第二载体(6)的外层涂敷有贵金属涂层(7)，贵金属涂层(7)的涂敷量是每升第二载体(6)0.1-0.35克。
专利摘要本实用新型公开了一种内燃机尾气净化器。尾气净化器的现有技术，就是在消音器中装置有净化催化体，而这些净化催化体几乎都是直通网状结构，并以γ-三氧化二铝作为第二载体。这样的直通网状结构使得孔隙密度较小，比表面积较小，一般比表面积达不到20-40平方米/毫升的要求，因而对催化转化效率影响较大，催化转化率达不到90％；其次，是在高温下γ-三氧化二铝载体会向α-三氧化二铝转化呈现中毒状态而降低使用寿命。本实用新型以泡沫状第一载体和稀土氧化物及贵金属相配合进行涂覆而成，将本实用新型应用于汽车尾气净化时，可大幅降低贵金属的用量，贵金属的用量可降低至每升催化剂用量0.01-0.35克，对废气的催化转换效率可达到97％以上。
文档编号B01J23/63GK201025100SQ200720141750
公开日2008年2月20日 申请日期2007年3月22日 优先权日2007年3月22日
发明者刘光文 申请人:刘光文