[发明专利]一种乙醇汽车尾气净化的方法

说明书

本发明公开了一种乙醇汽车尾气净化的方法，属于乙醇汽车尾气净化技术领域，通过将乙醇汽车废气分成两个阶段进行转化去除，在TWC（三元催化剂）催化阶段之前增加一个低温催化氧化阶段，低温氧化活性高的催化剂就会进一步降低有毒尾气的排放。此方法能够克服乙醇汽车在冷启动阶段排气温度难以达到催化剂的起燃温度的问题，减少了乙醇汽车污染废气的排放，贵金属的使用寿命一定程度上得到延长，具有较高的环境效益和经济效益。

技术领域

本发明属于乙醇汽车尾气净化技术领域；涉及节能、环保领域，是一种有效减少气体废弃物排放、降低资源消耗的方法。

背景技术

汽车作为现代社会最重要的交通工具之一，为人们的出行带来了极大的便利。汽车行业的发展为国内生产总值的提高和人民生活质量的改善做出了重要贡献，但同时也给环境带来了非常严重的空气污染。

随着汽车数量的迅猛增加和汽车尾气排放法规的日益严格，对尾气净化三元催化剂提出了新的挑战。目前国外正致力于解决在冷启动条件下三元催化剂的催化转化率，降低催化剂成本提高其耐高温性能等问题。我国对汽车催化剂的研究起步较晚，水平较低，生产技术也相对落后。

乙醇汽车尾气中60﹪~80﹪的有毒气体是由于冷启动两分钟内产生的，要有效处理好这个阶段内的废气必须着手改善催化剂的低温活性或者采用其他方法解决冷启动问题，以提高尾气的催化转化。

李春兴等CN108404965A公告了一种乙醇氧化催化剂的制备方法。采用膨胀石墨为载体，负载氧化钼、氧化钒、氧化钛、氧化锑、硝酸钾活性组分，并通过对各个活性组分用量的优化，使得催化剂具有更高的选择性和催化活性，从而使乙醇的转化率大大提高。

内蒙古科技大学郭瑞华等CN109638300A公告了一种特殊形貌稀土氧化铈的制备方法，用水热合成法制备了孔径分布在2~4nm范围内的CeO₂，通过微波辅助乙二醇还原氯铂酸法制备CeO₂修饰的石墨烯负载Pt催化剂；当添加水热反应时间为39h制备的比表面积为120.15m²/g的CeO₂合成的催化剂，其电催化性能、抗中毒性及稳定性最优。

上海电力学院徐群杰等公告了一种PdW/C二元合金纳米催化剂及其制备方法。PdW/C二元合金纳米催化剂以Pd和W为活性中心，以活性炭为载体，按摩尔比计算，其中的Pd：W为1：1，按质量比计算，即活性炭的质量：Pd与W的总质量为4：1。其制备方法即将PdCl₂和WCl6的乙二醇溶液混合后用NaOH的乙二醇溶液调节pH值至9，升温至80℃搅拌反应后，向其中滴加用乙二醇分散的活性炭并超声震荡，继续搅拌反应3h，然后冷却至室温后进行真空抽滤、洗涤、干燥，即得一种分散性良好，对碱性环境中乙醇催化氧化性能较好的PdW/C二元合金纳米催化剂。

成都信息工程大学刘建英等公告了一种分子筛改性Pd/Al₂O₃三元催化剂及其制备方法，按照质量百分含量包括以下组分：分子筛30~70％、氧化铝28~68％和活性组分Pd2％。通过将硝酸铝溶液和氨水并流滴入含有分子筛母液的容器，陈化、抽滤、洗涤、烘干、焙烧，得到分子筛质量百分比为0~70％的改性氧化铝材料。采用本发明方法制备的分子筛改性氧化铝材料具有较大的比表面积；作为Pd基催化剂载体时，不仅可以提高传统Pd/Al₂O₃三元催化剂对乙醇汽车冷启动排放VOCs的吸附性能，还能促进催化剂对VOCs的低温催化氧化活性；且制备方法简单，易操作。

从公告文件可以看出，业内人士针对乙醇汽车尾气采用的乙醇催化剂可分为贵金属催化剂和非贵金属催化剂。贵金属催化剂的起燃温度低，活性高，但在较高的温度下易烧结，而且贵金属资源有限，价格昂贵。

通过将乙醇汽车废气分成两个阶段进行转化去除，能够克服乙醇汽车在冷启动阶段排气温度难以达到催化剂的起燃温度的问题，减少了乙醇汽车污染废气的排放，贵金属的使用寿命一定程度上得到延长，具有较高的环境效益和经济效益。