车用催化转化器及其对发动机性能影响的研究

本文论述了影响催化转化器性能的主要因素有催化剂，催化剂的中毒失效，催化转化器的结构和排气系统的影响，温度、发动机工作状况等；强调催化转化器的结构与发动机及排气系统匹配的重要性。     

CR燃烧催化剂的结构,性能及使用研究

本文就ＣＲ燃烧催化剂的结构，性能及使用等方面内容进行了较系统的实验研究，在生产实践中有一定的使用价值，此项研究充分利用当地资源对于大气中有毒气体如烃类，萃类等碳氢化物的转化提供成本低廉的催化剂。     

镍—稀土燃烧催化剂的研究

汽车尾气排放的CO、HC、NO_x和工业废气中的CO、烃类及其含氧衍生物,可导致大气污染。用催化剂使可燃污染物转为CO_2、H_2O和N_2等,是治理这类污染的主要方法之一。目前,国内外所用催化剂以贵金属铑、铂、钯为主要成分。为推广催化燃烧技术,我们研制了非贵金属cm系列催化剂,其性能已接近或超过了贵金属催化剂。本文在此基础上,进一步研究镍的加入,对催化剂各种性能的影响。一、实验部分催化剂制备采用浸渍法,使用主要组分为Al_2O_3的蜂窝状载体。催化剂的氧化活性,用稀薄甲苯为模拟气。分析仪器为102G气相色谱仪(氢火焰检测器)。     

燃烧加热污染空气对超燃冲压发动机性能影响研究

针对燃烧加热地面试验设备存在的工质污染问题,采用数值模拟方法研究了燃烧加热污染空气对氢燃料超燃冲压发动机性能的影响。以飞行马赫数Ma=6.5,当量油气比ER=0.6为计算基准状态,分别对纯净空气和污染空气来流下氢燃料超燃冲压发动机的整机流场和性能进行了对比计算分析。燃烧化学反应模拟采用了改进的H₂/O₂七组分八方程模型,湍流模型为标准的 k-ε模型,并采用直连式燃烧室试验数据进行了数值方法的验证。研究结果表明:(1)相对于纯净空气来流,污染空气来流下的超燃冲压发动机推力和比冲均有所下降。(2)采用酒精燃烧加热器的前提下,来流参数匹配静温、静压、马赫数时,发动机性能与纯净空气来流下的结果最为接近,而匹配总温、总压、马赫数时相差最大。(3)来流参数匹配总焓、静压、马赫数的前提下,采用氢燃烧加热器时发动机性能与纯净空气来流下的结果最为接近,而采用甲烷燃烧加热器时相差最大。      

汽车排气净化催化剂综合性能的研究

对HR-1型稀土复合氧化物催化剂进行了活性评价,实验结果表明,该催化剂具有良好的温度和空速特性,耐高温性能好;经60000km行车使用后,催化剂仍保持良好的活性;对行车后的催化剂进行了综合分析,说明HR-1型催化剂在一定程度上能够经受燃油带入的铅、磷、锌等物质的侵袭;高温热冲击所造成的催化剂比表面的减少乃是催化剂性能降低的主要原因.     

2种催化剂在甲苯燃烧反应中的催化性能

利用甲苯有机废气为指标反应,在常压连续流动反应装置上研究了贵金属和非贵金属峰窝陶瓷整体催化剂的催化性能。考察了甲苯浓度、氧含量、反应空速及床层线速度对催化剂的影响及其耐高温,表面不同条件下贵金属催化剂均优于非贵金属催化剂,催化剂经６００℃处理３ｈ后,非贵金属催化剂上甲苯有机废气的起燃温度比贵金属催化剂高５０℃,当催化剂经９００℃处理３ｈ后,甲苯有机废气在贵金属催化剂上的起燃温度与６００℃处理催化剂     

三效汽车净化催化剂性能研究

以汽车尾气模拟装置中产生的气体作为模拟废气,对JFG型催化剂处理汽车排气中CO、HC和NO_x的三效性能进行了研究。结果表明,该催化剂具有低起燃温度,良好的三效性能和热稳定性。利用TPD-MS测定了催化剂表面氧数目及脱附性能。通过汽车发动机怠速试验和初步行车30000km,证明该催化剂具有较好的应用开发前景。     

铜锰型催化剂对低浓度乙醇的催化燃烧性能

乙醇汽油车尾气中除了传统汽油车的三大常规污染物（CO、NO_x和HCs）,还含有导致光化学烟雾和臭氧污染的醇醛类非常规有机物。采用共沉淀法制备了CuO_x、MnO_x和CuMnO_x催化剂用于乙醇汽油车冷启动排放的低浓度乙醇的催化燃烧,同时采用氮气吸附脱附技术（BET）、X射线衍射（XRD）、氢气程序升温还原（H₂-TPR）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）对催化剂进行了表征。研究表明,CuMnO_x催化剂对低浓度乙醇具有较好的低温催化活性;当反应温度为185 ℃时,CO₂产率可达86%,优于单一的CuO_x催化剂（约20%）;同时,CuMnO_x比MnO_x具有较高的CO₂选择性。Cu、Mn之间的相互作用改变了催化剂的织构、结构和氧化性能,引起了催化剂表面晶貌和电子环境的变化,使得CuMnO_x催化剂表面具有大量的氧缺陷位,有利于氧分子在其表面的吸附,进而活化成表面活性氧物种。

     

芳烃燃烧钯催化剂的研究--载体、制备方法对催化活性的影响

以苯蒸气作为催化燃烧气，研究了３ 种不同载体和３ 种不同制备方法对金属负载型钯催化剂芳烃催化燃烧性能的影响，并用ＳＥＭ 对催化剂的表现形貌进行了分析．结果表明，载体及催化剂制备方法不同，催化剂的活性及耐热性不同．经一定的高温预处理后的含有稀土的ＦｅＣｒＡｌ 合金作载体性能较另两种载体优良；并提出了该催化剂较好的制备方法．     

助燃剂对煤燃烧热值及燃烧性能的影响

利用自动量热仪、同步热分析仪研究了助燃剂对煤燃烧热值及燃烧性能的影响。结果显示,添加助燃剂对煤燃烧热值无影响,助燃剂可降低煤的着火温度、燃尽温度和相对燃尽时间,提高煤的燃烧率;为保证实验数据的可比性,应保证添加助燃剂前后的样品均匀,试验中应采用干基样品。     

复合氧化物催化材料上碳颗粒物的催化燃烧

针对柴油车排放碳颗粒物的控制 ,研制可应用于柴油车排放碳颗粒物催化再生复合氧化物催化材料 .通过运用热分析仪 (TGA)和程序升温氧化反应装置 (TPO)对复合氧化物催化材料的活性进行评价 ,研究了催化材料的组成、原子配比、催化材料与碳颗粒物质量比、H₂O的加入、焙烧温度对催化活性的影响 .实验结果表明 :双组分金属氧化物催化剂中 ,Cu-Mo-O有较好的活性 ;多组分金属氧化物催化剂中 ,Cu-K-Mo-O在原子比Cu∶K∶Mo =1∶1∶2 ,催化剂与碳颗粒物质量比为 5∶1时活性最好 ,其碳颗粒物起燃温度为 32.7℃ ,同时H₂O和焙烧温度对该催化剂的影响较小 ,是能够应用于柴油车排放碳颗粒物控制催化再生的良好催化材料 .     

La-Co-Fe-Cu/HZSM-5在尾气碳颗粒燃烧中的催化性能

采用柠檬酸络合低温浸渍法制备分子筛负载钙钛矿型复合氧化物催化剂。采用XRD、SEM和H2-TPR等手段对催化剂性能进行表征,并在微型固定床反应器中对催化剂进行活性评价。结果表明,在钙钛矿型复合氧化物中进行B位离子掺杂,可以改善催化活性,碳颗粒燃烧温度降低。在20%LaCoO3/HZSM-5催化剂中用铁离子部分取代钴离子可以改善碳颗粒的燃烧性能,取代量增加碳颗粒燃烧温度降低,但是生成CO2的选择性也降低,以20%LaCo0.2Fe0.8O3/HZSM-5为催化剂,Tig、Tm和Tf分别为256℃、399℃和403℃,但生成CO2的选择性只有72.5%。在20%LaCo1-xFexO3/HZSM-5中的钙钛矿型复合氧化物B位离子中加入铜离子后,在碳颗粒燃烧反应中生成CO2的选择性得到明显改善,Sco2提高10个单位以上。以20%LaCo0.2Fe0.6Cu0.2O3/HZSM-5为催化剂,在碳颗粒燃烧反应中生成CO2的选择性可以达到94.7%,Tig、Tm和Tf分别为242℃、427℃和445℃。     

Ce/Zr系列催化剂上碳颗粒物燃烧行为

分别在TG和TPO上考察了CeO₂,ZrO₂及不同Ce/Zr比的CexZr1-xO₂固溶体催化剂上soot的燃烧性能,同时考察了反应气氛对活性的影响.结果表明:Ce基催化剂能明显降低soot的起燃温度,Ce/Zr比的不同导致Ce_xZr_1-xO₂催化剂性能的差异.反应的速度控制步骤随O₂浓度的不同而改变;H₂O对Ce_0.5Zr_0.5O₂上soot的氧化活性基本没有影响;由于NO氧化产生的NO₂具有更强的的氧化能力,因此NO对soot的燃烧具有促进作用,起燃温度降低了30℃.催化剂上的β氧种参与了soot燃烧过程.     

过渡金属掺杂对镧锡烧绿石催化碳烟燃烧性能的影响

催化燃烧是去除机动车排放碳烟颗粒物的有效方法之一.利用CTAB辅助法制备了不同过渡金属掺杂的镧锡烧绿石型La_2Sn_(1.8)TM_(0.2)O_7(TM为Sn、Mn、Fe、Co和Cu)复合氧化物催化剂.采用XRD、氮气吸脱附、SEM、FT-IR、H2-TPR和荧光光谱(PL)等手段表征了催化剂的理化性质,采用程序升温氧化(TPO)技术评价了其催化碳烟燃烧的活性.研究发现,催化剂经900℃焙烧后呈球形形貌,具有相对较大的比表面积(~20 m2·g~(-1)).低价过渡金属离子的掺杂使氧空位的整体浓度增加,有利于催化剂活化吸附氧分子,改变材料的氧移动和氧化还原性能.富氧气氛下,少量过渡金属掺杂提高了烧绿石催化碳烟燃烧的活性和选择性,这与氧空位浓度的增加以及氧化还原能力的提高有关,其中Co-LSO具有较好的催化性能,起燃温度(T10)为379℃,CO_2选择性接近100%;NOx气氛存在可以进一步提升催化剂氧化去除碳烟的活性.利用等温反应和碳烟厌氧滴定实验进行了活性氧浓度的定量和反应动力学分析,并计算出富氧气氛下催化反应的转化频率(TOF),其中Co-LSO样品的TOF值最大为3.20×10~(-3)s~(-1),基于TOF的活性顺序与TPO法得到的起燃性能的结果基本一致.     

Cu-K型低温碳烟氧化催化剂的合成及表征

柴油机排放中碳烟的低温氧化是近年来研究的热点.通过原位合成法制备Cu2K/Al2O3和CuK／Al2O3两种碳烟氧化催化剂,并采用低温氮吸附/脱附实验、X射线衍射、X射线光电子能谱、程序升温氧化对其结构进行系统表征,并用U碳模拟柴油机碳烟,研究其催化活性,评测其对柴油机排气中碳烟颗粒的净化效果.研究表明,Cu2K/Al...     

纳米TiO_2-Al_2O_3负载CuMnO_x对甲苯的催化燃烧

研究采用改进的溶胶-凝胶法制备了TiO2-Al2O3复合载体,并用浸渍法制备CuMnOX/TiO2-Al2O3催化剂,通过对甲苯废气催化燃烧的实验,分别考察了Cu-Mn负载量、Cu/Mn摩尔比、焙烧温度及载体对催化剂制备过程及催化剂活性的影响。实验结果表明:活性组分负载量25%,铜锰活性组分的配比Cu:Mn=1:2,焙烧温度500℃是浸渍法制备CuMnOX/TiO2-Al2O3催化剂较佳的工艺条件;XRD衍射图谱表明,500℃下铜锰尖晶石的存在是催化剂催化活性优良的主要原因;由复合载体制备的CuMnOX/TiO2-Al2O3催化剂比单一载体制备的CuMnOX/Al2O3催化剂具有更高的甲苯转化率,其T99比单一载体要低20℃以上。     

饮食业油烟废气污染净化技术分析研究

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,人们对食物烹制要求越来越高.相应地,饮食业的蓬勃发展带来饮食业油烟产生量在逐渐增多,对室内、外大气环境有重要影响.饮食业油烟气对大气环境影响日益加重,对人体健康和环境危害被广泛关注.文章分析了饮食业油烟气污染形成、组成及危害,介绍了机械式净化技术、静电式、液体洗涤式、织物过滤式等油烟气净化技术的工作原理、优缺点及性能比较,并对今后的油烟净化技术的发展趋势进行了展望.     

林格曼烟气浓度的监测方法探讨

本文对林格曼烟气浓度监测方法及存在问题进行了分析，提出了在某段时间内连续观测前必须对鼓，引风机，降尘器及司炉工的操作技能，锅炉负荷等进行监督检查，并在ｔ时间内将观测结果绘制成曲线，客观反排放源的特征。     

煤矸石层燃利用技术研究

本文以河南省数量众多的层燃炉为对象，综述介绍了研究开发的煤矸石层燃工艺流程及其燃用特性，利用成型燃烧的助燃技术解决了煤矸石在层燃炉内难燃和烟尘污染严重等一系列技术难题，为煤矸石废弃物的资源化利用提供了一种切实可行的新技术。     

低Pd负载量结构化邻二甲苯燃烧催化剂的设计

为了在极短的时间内制备具有超低贵金属含量的结构化催化剂,并将其应用于邻二甲苯的催化燃烧体系,在阴极极化技术的基础上采用电解法制备具有不同载体的Pd基结构化催化剂,通过SEM（扫描电子显微镜）、EDS（能谱仪）、XRD（X射线衍射）、CO-Pulse（一氧化碳脉冲化学吸附）等表征手段分析不同催化剂上Pd的分散行为对催化活性的影响,并利用交流阻抗试验解释Pd在不同载体上的负载机理.结果表明:①阴极极化技术有效地减薄了AAO/Al（CP-AAO/Al、CP-AlOOH/Al和CP-γ-Al₂O₃/Al 3种载体的前驱体）的阻挡层,从而提高了载体的导电性,2.5 min内AAO/Al的表面电阻从7.23×108 Ω降至1.21×108 Ω.②当w（Pd）为0.1%时,采用电解法在3种载体上负载Pd的时间在5 min以内.③3种载体中CP-γ-Al₂O₃/Al（阴极极化后的γ-Al₂O₃载体）的阻抗最小,其电荷转移能力最好,更有利于Pd的负载及分散.④Pd/CP-AAO/Al、Pd/CP-AlOOH/Al和Pd/CP-γ-Al₂O₃/Al催化剂上Pd的分散度分别为11.24%、10.90%、17.42%,对应的T₅₀（转化率为50%时的温度）分别为170、172、160℃.研究显示,电解法可有效地将催化剂制备时间由传统的数十小时缩短为数分钟,同时邻二甲苯催化活性结果表明,催化剂活性与Pd的分散度呈正相关,即Pd的分散度越高,催化剂的催化活性越好.