貧燃條件下NO的催化還原
采(cai)用閉環化(hua)(hua)學當量比(bi)電控系統加(jia)三(san)效(xiao)(xiao)催化(hua)(hua)轉化(hua)(hua)器是(shi)當前汽油(you)機尾(wei)氣凈化(hua)(hua)的(de)主流技術(shu),但(dan)這種方法犧牲了(le)燃(ran)(ran)(ran)油(you)的(de)經濟性。近年來在(zai)(zai)降低汽油(you)機排(pai)放(fang)的(de)同時也要求節約能源和降低CO2排(pai)放(fang)量,因此,汽油(you)機稀(xi)(xi)薄燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)技術(shu)得到重視。但(dan)是(shi)在(zai)(zai)稀(xi)(xi)薄燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)時NO的(de)排(pai)放(fang)增加(jia),傳(chuan)統的(de)三(san)效(xiao)(xiao)催化(hua)(hua)劑對它(ta)根本無(wu)效(xiao)(xiao)甚(shen)至更差。這是(shi)因為在(zai)(zai)氧化(hua)(hua)氣氛下燃(ran)(ran)(ran)料還(huan)原(yuan)物(wu)更易(yi)被氧化(hua)(hua)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)而無(wu)法使NO凈化(hua)(hua)。因此人們一直在(zai)(zai)探索如何在(zai)(zai)稀(xi)(xi)薄燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)條件下有效(xiao)(xiao)還(huan)原(yuan)NO。目前采(cai)用的(de)主要方法有:NO的(de)直接催化(hua)(hua)分解、NO的(de)選(xuan)擇性催化(hua)(hua)還(huan)原(yuan)和NO,儲存還(huan)原(yuan)型三(san)效(xiao)(xiao)催化(hua)(hua)劑。
Takahashi等研(yan)制成功的“NOx儲存還原型三效催化(hua)劑”由貴金屬(shu)(主要是Pt)、堿土金屬(shu)(主要是Ba)、稀土氧化(hua)物(主要是La203)組成,其反應機(ji)理見圖1。
NOx儲存還原(yuan)機理示(shi)宜圈(quan) |
富氧(yang)條件下NO首先在貴金屬上(shang)(shang)被氧(yang)化成NO2,然后(hou)與NO存儲物發(fa)(fa)(fa)生反應(ying)形成硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鹽,以硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)離子(zi)(N03-)狀態暫時被吸收(shou)在Ba等吸收(shou)儲存材料(liao)中。當吸收(shou)到一(yi)(yi)定程度時,使發(fa)(fa)(fa)動(dong)機在濃于理論空燃比(bi)的(de)(de)混合油氣下燃燒(shao),這時會產生多余的(de)(de)CO,HC和H2,再利用它(ta)們將(jiang)NO還原成無害的(de)(de)N2和H2O。這一(yi)(yi)系統可(ke)應(ying)用到稀(xi)薄(bo)燃燒(shao)發(fa)(fa)(fa)動(dong)機和直噴汽油發(fa)(fa)(fa)動(dong)機上(shang)(shang)。

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