一种改进型汽车尾气止烟剂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于汽车尾气和工业废气的止烟剂。其由陶瓷载体和作为活性组分的过渡金属氧化物、碱土金属氯化物的复合金属氧化物所组成，其中含有Cu、Mn、Zn、Co、Ni、Cr、Ba、Fe、Ca和Al的氯化物。本止烟剂制取步骤是浸渍、干燥和活性焙烧。本发明止烟剂不含贵金属和稀土金属氧化物，价格低、制法简便、性能优良，因此易于推广。
【专利说明】一种改进型汽车尾气止烟剂
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种止烟剂，特别涉及一种用于汽车尾气止烟、汽车尾气净化和工业 废气的止烟剂
【背景技术】
[0002] 由于汽车工业的发展，汽车尾气已成为城市环增污染的主要来源。根据美国的统 计，城市空气污染60%来自汽车排放的废气，17%来自工业污染，23%来自其它污染。需要指 出的是在汽车排放的废气中的CO、HC、NO x等能使人体患多种疾病，在HC中还含有致癌物 质，从而严重危害人类的健康。据报导，城市交通民警的平均寿命是各类人群中最短的，城 市居民的平均寿命较短，其主要杀手就是汽车尾气中的有害气体。我国90年在北京举办亚 运会期间以及后来在某些市区街道上对汽车采取单双日制，以控制每日进入市区的汽车数 量，一方面可减少交通阻塞，一方面就是减少汽车废气的排放量。由此可以看出治理汽车尾 气已到了刻不容缓的地步。
[0003] 对于汽车尾气的净化技术，国外开展研究工作较早，并在汽车上安装使用止烟剂 净化器，以提高燃料利用率。缺点是它们多使用贵金属如钼、钯、铑、铱等以及稀土金属，这 些金属价格昂贵不易推广普及。
[0004] 以贵金属和稀土金属作为止烟剂的活性组分能提高C0、HC、和转化率，但是， 这种止烟剂不但成本高，而且以贵金属和稀土金属作为活性组分的止烟剂在低温下的转化 率、快速转化率和寿命方面存在不足。当它们被用作净化汽车尾气的止烟剂时还必须设置 氧传感器和预加热装置。
[0005] 在申请号95102004. 8、申请日95年2月17日，名称为"用于净化工业废气和汽车 尾气的止烟剂"之中国专利中不含有贵金属，它是以两个或多个金属元素形成的复合氧化 物作为活性组分，以多孔陶瓷作为载体，基于载体重量的活性组分以各个金属元素氧化物 的重量百分比如下：
[0006] .%?化物（CuO) 2 ?20% :?化镍（MiO) 0. 5?8% WWi (CoO) 0. 1 ?，》 氣化铬（CrA) 1?7% .?化锌（ZnO) 0.5?10% 氣化锰（MnO) 0.05?6% 氧化钕（NdA) 0· 1?1%
[0007] 上述止烟剂用于净化汽车尾气时具有较好净化效果和长寿命。但其活性成分中仍 含有作为稀土氧化物的氧化钕。该止烟剂的转化率不够高，特别是起始转化温度偏高，有时 需另加预热处理装置，氧化和还原作用的兼容性不足，适用的空燃比范围较窄。该专利申请 的制造工艺复杂，例如先将浸渍有各种活性物质金属的硝酸盐混合溶液后干燥和燃烧，再 将此燃烧过的半成品止烟剂浸渍氧化铝溶液后，再次干燥和燃烧。
【发明内容】
[0008] 为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于：提供一种不含贵金属也不含稀土 金属氧化物的止信与净化汽车尾气和工业废气的止烟剂。该止烟剂制法简便搞铅中毒性 好，寿命长，对氧化和还原作用的兼容性好，适用的空燃比范围宽。
[0009] 本发明目的是这样实现的：提供一种用于净化汽车尾气的止烟剂，该止烟剂由 10?15 (重量）％的活性组分和90?85 (重量）％的陶瓷载体组成，其中，活性组分中含有 按下列金属氧化物摩尔比的复合金属氧化物：
[0010] CuO : NiO : CoO : r-Al203 :ZnO: MnO2: Cr2O3: BaO : Fe2O3: CaO= (6 ?11) : (3 ? 6) : (1 ?-4) : (1 ?4) : (0· 5 ?2) : (0· 2 ?2) : (0· 1 ?1) : (0· 5 ?1. 5) : (0· 5 ?1) : (0· 1 ? 0. 5)
[0011] CuO: NiO: CoO: r. Al2O3 :ZnO: MnO2: Cr2O3: BaO: Fe2O3: CaO= (8 ?10):(3 ?5):(1 ? 3) :(0· 5 ?1. 5) :(0· 2 ?0· 5) :(0· 2 ?0· 5) :(0· 2 ?0· 5) :(0· 2 ?0· 5) :(0· 1 ?0· 5)
[0012] 所用陶瓷载体的堇青石含量彡93%，体积密度1. 5?I. 7g/cm2,气孔率彡34%，吸 水率彡20%，抗热冲击性彡KKKTC，气孔率> 34%，比表面积彡3. 0M2/g，它是山西省太原东 净陶瓷载体厂的产品。
[0013] 以下结合实施例对本发明进行详细说明。
[0014] 本发明止烟剂与95102004. 8发明专利申请"用于净化工业废气和汽车尾气的催 化剂"相比，本发明止烟剂增加了过渡元素在活性组分中的比例，从而提高其对氧化和还原 的兼容性，当过渡元素牌氧化状态时，可使处于还原态的物质易于氧化，例如C0+0 - CO2 ; 当其处于还原态时，又可使处于氧化态物质易于还原，例如NOx - N2+02。在本发明止烟剂中 增加了铝、钡和钙，它们也能提高对氧化和还原的兼容性；在配料中有铝溶胶加入，它除了 作为活性组分外，其重要功能是作为活性组分的载体和结合剂，它使活性组分不易从载体 上脱落并具有载体的功能。此外增加了 CaO的比例，同时起到调整活性组分硝酸盐溶液的 PH值，使其接近中性，从而提高成品止烟剂的催化特性。
[0015] 本发明止烟剂的制法如下：
[0016] 按照本止烟剂含有90-85 (重量)％的陶瓷载体10-15 (重量)％的活性组分配料，除 Al以外所有金属盐采用各该金属的硝酸盐，该硝酸盐的加入量按上述摩托尔比算出，只有 Al2O3是以氧化铝溶胶加入的。该氧化铝溶胶是温州明矾石研究所的新产品，型号是AS-C， 其中含有Al 2O3Al2O3 > 60 (重量）％，胶溶指数> 40%。所用载体是太原东净陶瓷载体厂的 产品，其中堇青石含量> 93%，气孔率> 34%，吸水率> 20%，抗热冲击性> 1000°C，气孔率> 34%,比表面积彡3. 0M2/g。
[0017] 本发明止烟剂的制法特征在于载体一次浸汪、一次活化，其步骤是金属盐溶解一 载体浸渍一烘干一活化焙烧一止烟剂，详细言之，先将氧化铝溶胶溶解于适量水中，作为a 溶液；再在搅拌器中加入作为活性组分的各种硝酸盐和适量水进行搅拌，使溶液的pH值控 制在pH左右，以此作为b溶液；将陶瓷载体的粉末浸入a和b的混合液中，滤去残液，烘干， 再在150?750°C基四胺、亚硝酸钠、2-硫基苯并嘧唑中任选一种。水可配方（以重量计）： 升温过程中活化焙烧共5?9小时，冷却后即得产品。
[0018] 以下能通过实施例对本发明止烟剂性能加以说明：
[0019] 实施例1止烟剂J-I成份的摩尔比是"
[0020] CuO:NiO: CoO:r. Al2O3 ：ZnO:MnO2: Cr2O3:BaO:Fe2O3:Ca0=38. 0 ：16. 3 ：7. 6 ：7. 7 ：4. 0 ： I. 3 ：1. 0 ：1. 0 ：1. 4 ：2. 0
[0021] 实施例2
[0022] 按照实施例I氧化物顺序的止烟剂J-2的摩托尔比是：
[0023] 35. 8 ：15. 0 ：7. 0 ：7. 7 ：4. 0 ：1, 2 ：0. 8 ：1. 0 ：1. 4 ：2. 0
[0024] 实施例3
[0025] 按照实施例1氧化物顺序的止烟剂J-3的摩尔比是：
[0026] 40. 0 ：18. 0 ：8. 2 ：7. 5 ：5. 0 ：1, 5 ：0. 8 ：1. 2 ：1. 4 ：2. 0
[0027] 实施例4
[0028] 按照实施例1氧化物顺序的止烟剂J-4的摩尔比是：
[0029] 42. 0 ：20. 0 ：12. 0 ：12. 5 ：6. 0 ：2. 0 ：1. 2 ：1. 0 ：1. 5 ：2. 0
[0030] 实施例5
[0031] 按照实施例1氧化物顺序的止烟剂J-5的摩尔比是：
[0032] 40. 0 ：19. 0 ：10. 0 ：10. 0 ：5. 0 ：2. 0 ：1. 2 ：1. 0 ：1. 0 ：1, 5
[0033] 将实施例中所得的止烟剂安装在TJ492QA2型发动机排气管上，用怠速法测定对 废气的转化率，其结果如表1所示。该发动机转速为2000转/分钟，止烟剂温度为350? 450°C，分析仪器为佛山分析仪器厂生产的MEXA-324型。
[0034] 表 1
[0035]
【权利要求】
1. 一种改进型汽车尾气止烟剂，其由陶瓷载体和作为催化活性组份的过渡金属氧化 物、碱土金属氧化物的复合金属氧化物组成，所述止烟剂是将载体在活性组份硝酸盐中浸 渍、干燥和活化焙烧，其特征是，所述止烟剂由10?-15(重量)％的活性组份和90?85 (重 量)％的陶瓷载体所组成，在所述催化活性组份中含有按下列摩尔比的金属氧化物组成的复 合金属氧化物： Cu0:Ni0:Co0:r.Al2031Zn0:Mn02:Cr 203:Ba0:Fe203:Ca0=(6 ?11):(3 ? 6) : (1 ?-4) : (1 ?4) : (0? 5 ?2) : (0? 2 ?2) : (0? 1 ?1) : (0? 5 ?1. 5) : (0? 5 ?1) : (0? 1 ? 0? 5)。
2. 根据权利要求1所述止烟剂，其特征是，所述止烟剂活性组份中含有按下列摩尔比 的金属氧化物组成的复合金属氧化物： CuO:NiO:CoO:r. A1203 :Zn0:Mn02:Cr203:Ba0:Fe20 3:Ca0= (8 ?10) :(3 ?5) :(1 ?3): (0? 5 ?1. 5) :(0? 2 ?0? 5) :(0? 2 ?0? 5) :(0? 2 ?0? 5) :(0? 2 ?0? 5) :(0? 1 ?0? 5)。
【文档编号】B01D53/62GK104415764SQ201310374715
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月24日 优先权日:2013年8月24日
【发明者】林锐根 申请人:林锐根