一种吸氨材料、其制备方法及应用与流程

文档序号:11425729阅读:977来源:国知局

本发明涉及汽车尾气处理技术领域,特别涉及一种吸氨材料、其制备方法及应用。



背景技术:

随着经济社会的进步,汽车工业快速发展,汽车的使用数量与日俱增,而汽车尾气造成的环境污染也日益严重。因此,汽车尾气的净化越来越受到人们的关注。

处理汽车尾气的一般方式是在汽车尾气处理系统中设置储氨罐,罐内储存有氨气,在需要时将氨气释放并与催化剂反应而去除nox危害物,从而达到净化尾气的目的。通常情况下,储氨罐内会放置一些吸氨材料,帮助储氨罐吸氨储氨。例如,氯化锶便可作为无机吸氨材料应用于汽车尾气处理系统,但是,在实际运用中,向内置了氯化锶的储氨罐充氨时,存在充氨时间长(一般为20h以上)、速度慢、效率低等问题,不利于大规模生产充装。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供了一种吸氨材料、其制备方法及应用,采用本申请的吸氨材料,能够减少充氨时间、提高充氨速度和效率,适合大规模生产充装。

本发明提供了一种吸氨材料,包括氯化锶、氯化钙、氯化镁和氯化钡;

其中,氯化钙、氯化镁和氯化钡的质量和占所述吸氨材料的质量比为15%~90%;氯化锶占所述吸氨材料的质量比为10%~85%。

优选的,氯化钙、氯化镁和氯化钡的质量和占所述吸氨材料的质量比为30%~90%;氯化锶占所述吸氨材料的质量比为10%~70%。

优选的,氯化钙、氯化镁和氯化钡的质量比为(1~6):(1~6):(1~6)。

优选的,氯化钙、氯化镁和氯化钡的质量比为(1~3):(1~3):(1~3)。

本发明还提供了一种上述技术方案所述吸氨材料的制备方法,包括以下步骤:

将氯化锶、氯化钙、氯化镁和氯化钡混合、干燥,得到吸氨材料。

优选的,所述干燥的温度为250~270℃,时间为2~3h。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的吸氨材料或上述技术方案所述的制备方法制得的吸氨材料在汽车尾气处理系统中的应用。

本发明提供了一种充氨材料,包括氯化锶、氯化钙、氯化镁和氯化钡;其中,氯化钙、氯化镁和氯化钡的质量和占所述吸氨材料的质量比为15%~90%;氯化锶占所述吸氨材料的质量比为10%~85%。采用本发明的吸氨材料,能够缩减充氨时间,提高充氨速度和效率。实验结果表明,采用本申请的吸氨材料,相比于氯化锶,能够将充氨时间缩减3小时以上,在实际应用中,大大提高了充装效率,有利于大规模生产充装。

具体实施方式

本发明提供了一种吸氨材料,包括氯化锶、氯化钙、氯化镁和氯化钡;

其中,氯化钙、氯化镁和氯化钡的质量和占所述吸氨材料的质量比为15%~90%;氯化锶占所述吸氨材料的质量比为10%~85%。

本发明提供的吸氨材料包括氯化锶、氯化钙、氯化镁和氯化钡,四种组分按上述比例配合,使得吸氨材料比以往的氯化锶吸氨剂具有更高的吸氨效率,在相同条件下,本发明的吸氨材料吸氨速度更快、吸氨用时更短,在实际应用中大大提高了尾气处理效率,更有利于实现大规模生产充装。

本发明的吸氨材料包括氯化锶。氯化锶是一种常见锶盐,其通常用作有机合成的催化剂,另外,其还作为化学吸附剂。本发明提供的吸氨材料中,氯化锶的含量优选为10%~85%,更优选为10%~60%。本发明对氯化锶的来源没有特殊限制,为一般市售品即可。

本发明的吸氨材料还包括氯化钙、氯化镁和氯化钡。本发明中,氯化钙、氯化镁和氯化钡三者的质量和占所述吸氨材料的质量比优选为15%~90%,更优选为30%~90%;低于上述范围或超出上述范围,则会影响吸氨材料的吸附效果,使吸氨时间过长。本发明对氯化钙、氯化镁和氯化钡的来源没有特殊限制,为一般市售品即可。

本发明中,氯化钙占所述吸氨材料的质量比优选为5%~30%,更优选为10%~30%。氯化镁占所述吸氨材料的质量比优选为5%~30%,更优选为10%~30%。氯化钡占所述吸氨材料的质量比优选为5%~30%,更优选为10%~30%。

本发明中,氯化钙、氯化镁和氯化钡的质量比优选为(1~6):(1~6):(1~6),更优选为(1~3):(1~3):(1~3)。

现有技术中常选择氯化锶作为无机盐吸氨材料,但将其作为氨气吸附剂用于储氨罐内时,存在着充氨时间长、效率低的问题。然而,出乎意料的是,本发明将氯化锶与氯化钙、氯化镁及氯化钡搭配,所形成的吸氨材料表现出了优异的氨气吸附效果,相比于氯化锶吸附剂,在相同条件下,本发明提供的吸氨材料能够将充氨时长缩减3小时以上,这在实际应用中已大大提高了充氨效率,更有利于大规模生产充装。而这在现有技术中是难以预期的,因为本领域公知,氯化钙从理论上来说,虽具有一定的吸附可能性,但其与氨气可接触面积小,且容易膨胀结块,因此,难以在氨气吸附方面付诸实际应用。另外,氯化镁和氯化钡的可吸附性较差,并不被列于氨气吸附剂的考虑对象。

本发明还提供了一种吸氨材料的制备方法,包括以下步骤:将氯化锶、氯化钙、氯化镁和氯化钡混合、干燥,得到吸氨材料。

其中,所述氯化锶、氯化钙、氯化镁和氯化钡的用量和来源等与上述技术方案一致,在此不再赘述。

本发明中,将氯化锶、氯化钙、氯化镁和氯化钡混合、干燥,得到吸氨材料。其中,所述混合的方式没有特殊限制,能够将原料均匀即可。本发明中,所述干燥的温度优选为250~270℃,时间优选为2~3h。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的吸氨材料或上述技术方案所述制备方法制得的吸氨材料在汽车尾气处理系统中的应用。

本发明中,将吸氨材料置于储氨罐内并向罐内充装氨气时,优选在6~8mpa的压力下进行充氨。

本发明将所述吸氨材料应用于汽车尾气处理系统中的储氨罐内,在对储氨罐充装氨气时,能够缩短充氨时间、提高充氨效率,能够缓解长时间充氨对设备零件的损害,延长零件使用寿命。

为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。

实施例1

将11.55kg氯化锶、8.25kg氯化钙、9.9kg氯化镁、3.3kg氯化钡混合均匀,在260℃下烘干2h,得到吸氨材料。将所得吸氨材料装于工业储氨罐中,在7mpa下,向储氨罐内充28.66kg氨气,并记录充氨时间。结果显示,充氨17小时,即可将全部氨气充装完毕。

实施例2

将11.55kg氯化锶、9.9kg氯化钙、3.3kg氯化镁、8.25kg氯化钡混合均匀,在260℃下烘干2h,得到吸氨材料。将所得吸氨材料装于工业储氨罐中,在7mpa下,向储氨罐内充28.66kg氨气,并记录充氨时间。结果显示,充氨16小时,即可将全部氨气充装完毕。

实施例3

将11.55kg氯化锶、3.3kg氯化钙、8.25kg氯化镁、9.9kg氯化钡混合均匀,在260℃下烘干2h,得到吸氨材料。将所得吸氨材料装于工业储氨罐中,在7mpa下,向储氨罐内充28.66kg氨气,并记录充氨时间。结果显示,充氨16.5小时,即可将全部氨气充装完毕。

实施例4

将15kg氯化锶、3kg氯化钙、3kg氯化镁、3kg氯化钡混合均匀,在250℃下烘干3h,得到吸氨材料。将所得吸氨材料装于工业储氨罐中,在7mpa下,向储氨罐内充25.19kg氨气,并记录充氨时间。结果显示,充氨17小时,即可将全部氨气充装完毕。

实施例5

将5kg氯化锶、15kg氯化钙、15kg氯化镁、15kg氯化钡混合均匀,在270℃下烘干2h,得到吸氨材料。将所得吸氨材料装于工业储氨罐中,在7mpa下,向储氨罐内充43.42kg氨气,并记录充氨时间。结果显示,充氨17.5小时,即可将全部氨气充装完毕。

比较例1

按照实施例1进行氨气充装,不同的是,将氯化钙、氯化镁和氯化钡均替换为氯化锶。结果显示,充氨27小时,将全部氨气充装完毕。

比较例2

按照实施例1进行氨气充装,不同的是,将氯化锶、氯化镁和氯化钡均替换为氯化钙。结果显示,充氨27小时,将全部氨气充装完毕。

比较例3

按照实施例1进行氨气充装,不同的是,将氯化锶、氯化钙和氯化钡均替换为氯化镁。结果显示,充氨27.5小时,将全部氨气充装完毕。

比较例4

按照实施例1进行氨气充装,不同的是,将氯化锶、氯化钙和氯化镁均替换为氯化钡。结果显示,充氨26.5小时,将全部氨气充装完毕。

比较例5

按照实施例2进行氨气充装,不同的是,将氯化钡和氯化镁均替换为氯化钙。结果显示,充氨24.3小时,将全部氨气充装完毕。

比较例6

按照实施例2进行氨气充装,不同的是,将氯化钙和氯化镁均替换为氯化钡。结果显示,充氨27小时,将全部氨气充装完毕。

比较例7

按照实施例2进行氨气充装,不同的是,将氯化钙和氯化钡均替换为氯化镁。结果显示,充氨25.5小时,将全部氨气充装完毕。

比较例8

按照实施例3进行氨气充装,不同的是,将氯化钡替换为氯化锶。结果显示,充氨27小时,将全部氨气充装完毕。

比较例9

按照实施例3进行氨气充装,不同的是,将氯化镁替换为氯化锶。结果显示,充氨26.5小时,将全部氨气充装完毕。

比较例10

按照实施例3进行氨气充装,不同的是,将氯化钙替换为氯化锶。结果显示,充氨26小时,将全部氨气充装完毕。

比较例11

将21kg氯化锶、3kg氯化钙、21kg氯化镁、21kg氯化钡混合均匀,在260℃下烘干2h,得到吸氨材料。将所得吸氨材料装于工业储氨罐中,在7mpa下,向储氨罐内充57.32kg氨气,并记录充氨时间。结果显示,充氨25小时,将全部氨气充装完毕。

由以上实施例可知,本发明将氯化锶、氯化钙、氯化镁和氯化钡,搭配作为吸氨材料,四种组分协同作用,使得吸氨材料比以往的氯化锶吸氨剂具有更高的吸氨效率,在相同条件下,本发明的吸氨材料吸氨速度更快、吸氨用时更短,在实际应用中大大提高了尾气处理效率,更有利于实现大规模生产充装。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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