汽车尾气净化催化剂发展概况
两段净化法:又称催化氧化-还原法,采用两个反应器,汽车排出的气体先通过一段净化反应器,排气中的co将nox还原为氮气;
出来的气体接着通过第二段反应器,将co和hc氧化为co2和h2o。
三元催化法:三元催化法是采用同时对co、hc和nox有催化作用的三效催化剂,利用排气中的co、hc将nox还原为氮气。三效催化剂通常使用铂、钯和铑的组合。除了加速co和碳氢化合物的氧化外,钯和铑还加速一氧化氮还原成氮气和氧气的反应。为了高效除去氮氧化物,需要富燃或等量的空燃比(若空气与燃料的混合气中刚好有足够的空气供燃烧,使得空气和燃料都无剩余,这种状态叫化学当量平衡,此时的空燃比叫理论空燃比。
控制催化剂热门温度
甲醇生产过程中,操纵控制的关键是催化剂床层温度的控制,即对甲醇合成反应的控制,其要求是在充分转移反应热的基础上,维持催化剂床层温度的稳定,并尽可能进步甲醇的产量。而床层温度控制的稳定与否与催化剂活性、进出塔气量、塔负荷情况、进进塔气体组成成分有很大的关系。由于影响合成塔温度的工艺参数较多,给温度控制带来很大困难。需要留意的是,在操纵过程中,严禁为了追求产量而超温操纵,这样会大大缩短催化剂的寿命。生产操纵中防止催化剂超温是延长催化剂使用寿命的重要措施。因此,降低催化剂热门温度,是延缓催化剂热老化程度并增加使用寿命的好方法。防止催化剂热老化的主要措施有:
1.在还原、开停车过程中,按照预定的指标进行操纵,防止超温。
2.在保证产量的条件下,稳定操纵,尽可能降低床层热门温度,每次提升热门温度应慎重,提升幅度不宜过大,一般为5℃左右。
3.适当进步合成气中的co2的含量。进塔气中不答应co2含量<1%,要求至少2%,在3~5%。
催化净化有多种方法:①催化氧化法(一段净化法),采用一段氧化型催化剂床,使废气中的co和碳氢化合物完全氧化成二氧化碳和水。这种方法不能除去氮氧化物。②催化氧化-还原法(二段净化法),汽车废气通过第1段的还原型催化剂床,使氮氧化物还原成氮,然后通过第二段氧化型催化剂床,使co和碳氢化合物氧化成二氧化碳和水。这种方法可除去汽车废气中的co、氮氧化物、碳氢化合物。但是,氮氧化物经过第1段还原型催化剂床被还原成氨(nh),进入第二段氧化型催化剂床,氨又有一部分被氧化成氮氧化物,这就降低了氮氧化物的净化率。此外,由于增加了一段催化剂床,因而阻力增大,燃料消耗增加,效应降低。③三元催化净化法,这种方法是采用对co、碳氢化合物和氮氧化物都有催化作用的催化剂。
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