[发明专利]减少NOx的方法

说明书

发明所属领域

本发明涉及减少NO_x的方法，该方法用于减少气囊中气体发生剂燃烧产生的NO_x的量，该气囊装配于汽车、飞机等上的气囊系统的充气机中以保护乘客。

本发明还涉及采用上述减少NO_x的方法的充气机和使用上述减少NO_x的方法的充气系统和充气机。

现有技术

目前公知叠氮化钠作为用于气囊系统中的气体发生剂的燃烧组分。用叠氮化钠的气体发生剂具有400℃或以上的高分解温度并具有优良的热稳定性。该发生剂的燃烧性能没有问题，特别是，由此有宽的实用领域。然而，已知当叠氮化钠大量排放时会引起环境污染，这是因为，例如当与重金属反应时叠氮化钠形成爆炸化合物，大鼠和小鼠的口服毒性LD₅₀为27mg/kg。

为了解决这些问题，已检测了可代替叠氮化钠的新化合物。例如，JP-B6-57629公开了一种含有四唑或三唑的过渡金属复合物的气体发生剂。JP-A-254977公开了一种含有硝酸三氨基胍的气体发生剂。JP-A-6-239683公开了一种含有卡巴肼的气体发生剂。JP-A 7-61885公开了一种含有硝酸纤维素、高氯酸钾和含氮非金属化合物的气体发生剂。US专利5125684公开了一种包括15-30％纤维素基粘合剂如硝基纤维素和高能材料的气体发生剂。JP-A4-265292公开了一种含有四唑和三唑衍生物的组合、氧化剂和成渣剂的气体发生组合物。

由含氮有机化合物组成的气体发生组合物相比于无机叠氮化物，当其与氧化剂一起燃烧产生化学计量的氧气时，即量多到为用来燃烧非氧化元素如碳、氢和其它含氮有机化合物的所含的其它元素时，通常有下列缺陷：如热含量大、燃烧温度高、线性燃烧速率小、产生微量的有毒气体。

在气体发生剂燃烧产生的气体中，CO和NO_x特别有问题。这些气体实质上总是在有机化合物燃烧时产生。当有机化合物的量大于完全氧化的理论值时，所产生的气体中的微量CO的浓度提高，而当有机化合物的量小于或等于完全氧化的理论值时，所产生的气体中的微量NO_x的浓度提高，尽管该绝对值随气体发生剂所用的有机化合物和氧化剂的种类而变。在气体发生剂燃烧中这两个值都不会为零，并必须寻找这两个值之间可保持最佳平衡的范围。在保护用户方面，需要进一步降低生成的CO和NO_x的浓度，然而，还没有可实用的有效减少其浓度的方法。特别是因为即使改变有机化合物和氧化剂的混合比例，NO_x浓度也不能很大降低，因此降低NO_x的浓度非常困难。

一种已知的降低NO_x的浓度的方法是在大规模处理中的脱硝工艺，其使用锅炉和燃烧炉来燃烧重油、煤油、煤、丙烷气体等。这种脱硝工艺的一个具体例子是选择性还原法，其使用NH₃通过下列反应来除去NO_x：

可试着把这种选择性还原方法用于充气机。然而，不可能用为气体的NH₃(沸点：-33.4℃)作为还原剂。已知用脲来代替NH₃的方法，但该方法不能实用，因为在充气机所需的高温下发生分解和升华。

WO98/06682公开了一种降低NO_x的方法，其使用选自下列的还原剂：铵盐、其例子为(NH₄)₂CO₃，(NH₄)₂SO₄，NH₄Cl，H₂NCO₂NH₄和NH₄F；氢氧化铵、胺化合物、酰胺化合物如H₂NCONH₂和酰亚胺化合物如氰尿酸(HNCO)₃。然而，这些还原剂有各种问题，使得其具有低的热稳定性且随着时间进行可能会发生分解。