专利名称：前置多元催化剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于汽车尾气净化领域；具体涉及前置多元催化剂及其制备方法。
背景技术：
汽车尾气对大气的污染十分严重，对其进行治理是人类面临的重大课题。三元催 化器是最成熟的产品被广泛用于汽车尾气治理上，由于催化剂极易受磷、硫等损坏而失效， 从而使用寿命变短，耗油量大(耗油量增加)。由于三元催化器寿命短，发动机工作一段后 产生磨损，尾气必然超标，对这种“”的治理已经成为一个亟待解决的社会问题。时至今日， 人们还没找到一个理想的对“在用车”进行治理的产品。就广州而言，目前全市需要治理的 所谓“黄标车”，就达二十万辆，可见，“在用车”的治理已刻不容缓。
发明内容
本发明要解决现有三元催化器存在寿命短、耗油量大、易造成二次污染的技术问 题；而提供了前置多元催化剂及其制备方法。本发明中前置多元催化剂按重量百分比由50% 55%重质碳酸钙、10% 15% 水玻璃、5%氧化铝、20% 25%铁氧化物、0. 0. 15% Ce2O3和余量的水制成，形状为球 形，直径为8 10mm，其中所述铁氧化物为氧化铁或四氧化三铁。本发明中前置多元催化剂的制备方法是按下述步骤进行的按重量百分比称取 50% 55%重质碳酸钙、10% 15%水玻璃、5%氧化铝、20% 25%铁氧化物、0. 1 % 0. 15% Ce2O3和余量的水后混合，其中所述铁氧化物为氧化铁或四氧化三铁，放入球磨机内 进行球磨，再制成直径为8 IOmm的球，然后在280 320°C、空气气氛条件下烧结30min， 冷却至室温；即得到前置多元催化剂。本发明所述的前置多元催化剂装载在前置催化器内，用于净化尾气，适用于以汽 油、柴油、燃气为燃料的发动机。本发明在烧结过程水被蒸出，在催化剂表面形成小坑，催化 剂表面粗糙，增加了比表面积。本发明前置多元催化剂使用是将其装入前置催化器内，通过 三通连接到发动机上，例如连接到废气再燃烧系统与发明机连接的管上，利用其负压将催 化剂由空气运输至发动机内，每次被送入发动机的量非常小，因此长期使用；由于其在浓度 小于5ppm，因此检测不到。本发明前置多元催化剂的元素通过发动机受热后产生活性催化 物，以空气为载体，随着真空吸力(负压)吸入气缸内，促进燃料空气均勻混合，燃料完全燃 烧，增强燃气热值，从而大大减少有害气体的排放降低排气污染；在清理积碳、增强动力、节 省能源等方面都有显著效果。本发明的前置多元催化剂具有寿命长(3 5年)、节能、减 排、无二次污染、增加功率的优点。本发明方法的工艺简单、便于操作，并且反应条件温和。 轿车等小型车采用本发明所述的催化剂，其排放基本实现低排放或接近0排放，LPG气耗量 下降10%左右。LGP公交车的CH和CO排放也大幅度降低，CH排放量最多可降低88%。主 要用于在用车的尾气治理。
具体实施例方式本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式
，还包括各具体实施方式
间的 任意组合。
具体实施方式
一本实施方式中前置多元催化剂按重量百分比由50% 55%重 质碳酸钙、10% 15%水玻璃、5%氧化铝、20% 25%铁氧化物、0. 0. 15% Ce2O3和 余量的水制成，形状为球形，直径为8 10mm，其中所述铁氧化物为氧化铁或四氧化三铁。本实施方式所述的前置多元催化剂表面粗糙，比表面大，适用于以汽油、柴油、燃 气为燃料的发动机。本实施方式的前置多元催化剂具有寿命长、节能、减排、无二次污染、增 加功率的优点。轿车等小型车采用本实施方式所述的催化剂，其排放基本实现低排放或接 近0排放，LPG气耗量下降10%左右。LGP公交车的CH和CO排放也大幅度降低，CH排放量 最多可降低88%。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一不同的是前置多元催化剂按重 量百分比由52% 重质碳酸钙、12% 14%水玻璃、5%氧化铝、22% 铁氧化 物、0. 12% 0. 14% Ce2O3和余量的水制成。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一不同的是前置多元催化剂按 重量百分比由53%重质碳酸钙、13%水玻璃、5%氧化铝、23%铁氧化物、0. 13% Ce2O3和 5. 87%水制成。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四本实施方式中前置多元催化剂的制备方法是按下述步骤进行 的按重量百分比称取50 % 55 %重质碳酸钙、10 % 15 %水玻璃、5 %氧化铝、20 % 25%铁氧化物、0. 0. 15% Ce2O3和余量的水后混合，其中所述铁氧化物为氧化铁或四 氧化三铁，然后放入球磨机内进行球磨，再制成直径为8 IOmm的球，然后在280 320°C、 空气气氛条件下烧结30min，冷却至室温；即得到前置多元催化剂。本实施方式所述方法的工艺简单、便于操作，并且反应条件温和。本实施方式方法 制备的前置多元催化剂具有寿命长、节能、减排、无二次污染、增加功率的优点。轿车等小 型车采用本实施方式制备的催化剂，其排放基本实现低排放或接近ο排放，LPG气耗量下降 10%左右。LGP公交车的CH和CO排放也大幅度降低，CH排放量最多可降低88%。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
四不同的是按重量百分比称取 52% 重质碳酸钙、12% 14%水玻璃、5%氧化铝、22% 铁氧化物、0. 12% 0. 14% Ce2O3和余量的水后混合。其它步骤和参数与具体实施方式
四相同。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
四或五不同的是所述烧结温度为 300°C。其它与步骤和参数与具体实施方式
四或五相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
四至六之一不同的所述烧结时间 为30min。其它与步骤和参数与具体实施方式
四至六之一相同。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
四至七之一不同的是球磨时间 (请补充)。
具体实施方式
九本实施方式中前置多元催化剂的制备方法是按下述步骤进行 的按重量百分比称取50%重质碳酸钙、10水玻璃、5%氧化铝、20%氧化铁、0. 1% Ce2O3和 余量的水后混合，放入球磨机内进行球磨lh，再制成直径为IOmm的球，然后在300°C、空气 气氛条件下烧结30min，冷却至室温；即得到前置多元催化剂。
具体实施方式
十本实施方式中前置多元催化剂的制备方法是按下述步骤进行 的按重量百分比称取55%重质碳酸钙、15%水玻璃、5%氧化铝、25%四氧化三铁、0. 15% Ce2O3和余量的水后混合，然后放入球磨机内进行球磨lh，再制成直径为9mm的球，然后在 310°C、空气气氛条件下烧结30min，冷却至室温；即得到前置多元催化剂。
具体实施方式
十一本实施方式中前置多元催化剂的制备方法是按下述步骤进 行的按重量百分比称取52%重质碳酸钙、13%水玻璃、5%氧化铝、22%氧化铁、0. 14% Ce2O3和余量的水后混合，然后放入球磨机内进行球磨lh，再制成直径为IOmm的球，然后在 300°C、空气气氛条件下烧结30min，冷却至室温；即得到前置多元催化剂。 验证本发明的效果进行下述试验。下述表格中，改装前是指未安装任何净化装置。改装后是指将催化剂装入前置催 化器内，改装方法是将前置多元催化剂装入前置催化器内，通过三通连接到发动机上例如 连接到废气再燃烧。试验一采用柳州通用五菱面包车，以汽油为原料，结果见表1。表 权利要求
1.前置多元催化剂，其特征在于前置多元催化剂按重量百分比由50% 55%重质碳 酸钙、10% 15%水玻璃、5%氧化铝、20% 25%铁氧化物、0. 0. 15% Ce2O3和余量 的水制成，形状为球形，直径为8 10mm，其中所述铁氧化物为氧化铁或四氧化三铁。
2.根据权利要求1所述的前置多元催化剂，其特征在于前置多元催化剂按重量百分比 由52% 重质碳酸钙、12 14%水玻璃、5%氧化铝、22% 铁氧化物、0. 12% 0. 14% Ce2O3和余量的水制成。
3.根据权利要求1所述的前置多元催化剂，其特征在于前置多元催化剂按重量百分比 由53%重质碳酸钙、13%水玻璃、5%氧化铝、23%铁氧化物、0. 13% Ce2O3和5. 87%水制成。
4.如权利要求1所述前置多元催化剂的制备方法，其特征在于前置多元催化剂的制备 方法是按下述步骤进行的按重量百分比称取50% 55%重质碳酸钙、10% 15%水玻 璃、5%氧化铝、20% 25%铁氧化物、0. 0. 15% Ce2O3和余量的水后混合，然后放入球 磨机内进行球磨，再制成直径为8 IOmm的球，然后在280 320°C、空气气氛条件下烧结， 冷却至室温；即得到前置多元催化剂；其中所述铁氧化物为氧化铁或四氧化三铁。
5.根据权利要求4所述所述的前置多元催化剂的制备方法，其特征在于按重量百分 比称取52 % M %重质碳酸钙、12 % 14 %水玻璃、5 %氧化铝、22 % M %铁氧化物、 0. 12% 0. 14% Ce2O3和余量的水后混合。
6.根据权利要求4或5所述所述的前置多元催化剂的制备方法，其特征在于所述烧结 温度为300°C。
7.根据权利要求6所述所述的前置多元催化剂的制备方法，其特征在于所述烧结时间 为 30mino
8.根据权利要求7所述所述的前置多元催化剂的制备方法，其特征在于球磨时间为lh。
全文摘要
前置多元催化剂及其制备方法，它属于汽车尾气净化领域。本发明要解决现有三元催化器存在寿命短、耗油量大的技术问题。前置多元催化剂由重质碳酸钙、水玻璃、氧化铝、铁氧化物、Ce2O3和余量的水制成，形状为球形。采用烧结法制成。本发明的前置多元催化剂具有寿命长(3～5年)、节能、减排、无二次污染、增加功率的优点；主要用于在用车的尾气治理。本发明方法的工艺简单、便于操作，并且反应条件温和。
文档编号B01J27/232GK102133536SQ201110053448
公开日2011年7月27日 申请日期2011年3月7日 优先权日2011年3月7日
发明者兰嘉铭 申请人:兰嘉铭