减少汽车发动机贫废气中氮氧化物的数量
2019-11-22

减少汽车发动机贫废气中氮氧化物的数量

本发明涉及一种减少汽车发动机的贫废气中的 氮氧化物数量的催化剂。该催化剂在结构增强体上, 含有用铱和铂的混合物作为贵金属组分浸渍的大表 面积的氧化铝和/或氧化铈第一催化涂层,并将有铜 和/或铁的丝光沸石型沸石组成的第二催化涂层涂 覆到第一层上。

为了净化柴油发动机和稀混合气发动机的废气,开发了“柴油氧化催化剂”,例如在DE3940758中描述的。这些催化剂在一氧化碳和烃类氧化方面有高的转化速度,但不能改变废气中氮氧化物的含量。由于废气中氧的比例高,使用这些催化剂通过还原来降低氮氧化物的含量是困难的。

活性试验的结果汇于表4和表5。这些结果表明,与现有技术的催化剂VK1相比,按照本发明的催化剂K1有相当大的好处,特别是废气温度为225-350℃时,它相当于柴油发动机和在稀混合气条件下操作的四冲程发动机的废气温度。这些好处不限于氮氧化物NOx的转化,而且还发现对一氧化碳和烃类的转化率也有好处。而且,在废气温度仅为225℃下,本发明的催化剂就达到完全的转化能力,而在这些温度下,对比催化剂几乎没有任何活性。仅仅在350℃下它才接近本发明的催化剂对有害物质一氧化碳和烃类的性能,而NOx的转化率远远低于本发明的催化剂。

实施例7按照本发明的催化剂K4按照本发明的催化剂K4也用类似本发明实施例2的催化剂K1的方法制备,但与实施例2不同这点为,使用的贵金属组分IrCl3和H2PtCl6的重量比为1∶10。

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为了净化柴油发动机和稀混合气发动机的废气,开发了“柴油氧化催化剂”,例如在DE3940758中描述的。这些催化剂在一氧化碳和烃类氧化方面有高的转化速度,但不能改变废气中氮氧化物的含量。由于废气中氧的比例高,使用这些催化剂通过还原来降低氮氧化物的含量是困难的。

实施例12活性试验新鲜状态的和16小时老化后的实施例1-11的废气净化催化剂的催化活性在模型气体试验装置上测定。催化剂在加热炉中在750℃空气中人工老化的方法进行老化。

而且,由于高于化学计量,在这一系统中易于出现未反应的氨的二次排放(氨的渗漏)。在这一方法中为了达到高的氮氧化物转化速度,所需的温度超过400℃。

实施例5对比催化剂VK3对比催化剂VK3也用类似本发明实施例2的催化剂K1的方法制备。与实施例2不同之点为,贵金属组分完全由IrCl3组成。

本发明提供一种减少汽车发动机贫废气中氮氧化物数量的催化剂,该催化剂在一种惰性结构增强体上含有作为催化活性的贵金属组分的载体的大表面积的氧化铝和/或氧化铈(必要时可用稀土金属和/或二氧化硅稳定)混合物组成的第一催化涂层和载在第一层上的第二催化涂层。该催化剂的特征在于,第一催化层的贵金属组分为铱和铂,其重量比为1∶10~10∶1,优选的是1∶2,其另一特征是,其沸石为热稳定的含铜和/或铁的丝光沸石型沸石。

就有害组分一氧化碳、烃类和氮氧化物的转化率来说,副族元素铜铁的组合也有重大的好处。

实施例4对比催化剂VK2对比催化剂VK2用类似本发明实施例2的催化剂K1的方法制备,与实施例2不同之点为贵金属组分完全由H2PtCl6组成。

SiO2∶Al2O3摩尔比大于8,优选的是10-50,特别是15-30的丝光沸石型沸石特别适用于本发明。这样的高SiO2∶Al2O3摩尔比给予沸石良好的热稳定性。该沸石可在其离子交换容量范围内负载副族元素铜和铁。按沸石的重量计,当副族元素的总量为0.1-13重量%,优选的是1.0-7.0重量%时,对成品催化剂的活性有特别有益的影响。此时铜的含量应为0.5至最多5.5重量%和/或铁的含量应为至少0.5至最多7.5重量%。

催化涂层最好涂覆在隐瓷或金属的蜂窝状整体的、结构增强体上。每一立升催化剂中两种涂层每种的数量各为50-150克。