三元催化器_百度百科
三元催化器
三元催化器，是安装在中最重要的机外净化装置，它可将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。当高温的汽车尾气通过净化装置时，三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性，促使其进行一定的氧化-还原化学反应，其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体；HC化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳；NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得以净化。三元催化器，是安装在中最重要的机外净化装置，它可将尾气排出的CO一氧化碳、HC碳氢化合物和NOx氮氧化物等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的、水和。由于这种催化器可同时将中的三种主要有害物质转化为无害物质，故称三元。
增强气体活性
三元催化器的工作原理是：当高温的汽车尾气通过净化装置时，三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性，促使其进行一定的氧化-还原，其中CO在下氧化成为无色、无毒的气体；HC化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳；NOx还原成和。三种变成无害气体，使汽车尾气得以净化。
催化喷涂载体
三元催化反应器类似。它的外面用双层不锈薄钢板制成筒形。在双层薄板夹层中装有绝热材料----石棉纤维毡。内部在网状隔板中间装有净化剂。 净化剂由载体和催化剂组成。
载体一般由制成，其形状有球形、多棱体形和网状隔板等。净化剂实际上是起催化作用的，也称为催化剂。催化剂用的是金属铂、铑、钯。将其中一种喷涂在载体上，就构成了净化剂。
检查催化转化器在行驶中是否受到损伤以及是否过热。将车辆升起之后，观察催化转化器表面
是否有凹陷，如有明显的凹痕和刮擦，则说明催化转化器的载体可能受到损伤。观察催化转化器外壳上是否有严重的褪色斑点或略有成青色和紫色的痕迹，在催化转化器防护罩的中央是否有非常明显的暗灰斑点，如有则说明催化转化器曾处于过热状态，需做进一步的检查。
用拳头敲击并晃动催化转化器，如果听到有物体移动的声音，则说明其内部载体破碎，需要更换催化转化器。同时要检查催化转化器是否有裂纹，各连接是否牢固，各类导管是否有泄漏，如有则应及时加以处理。此方法简单有效，可快速检查催化转化器的机械故障。
由于载体破损剥落、油污聚集，容易阻塞载体的通道，使流动阻力增大，这时可通过测量其压力损失来进行检查。
在催化转化器前端排气管的适当位置上打一个孔，接出一个压力表，启动发动机，在怠速和2500r/min时，分别测量排气背压，如果排气背压不超过发动机所规定的限值，则表明催化剂载体没有被阻塞。
如果排气背压超过发动机所规定的限值，则需将催化转化器后端的排气系统拆掉，重复以上的试验，如果催化转化器阻塞，排气背压仍将超过发动机所规定的限值。如果排气背压下降，则说明消声器或催化转化器下游的排气系统出现问题，破碎的催化剂载体滞留在下游的排气系统中，所以首先进行外观检查确认催化剂载体完整是非常必要的。对有问题的排气管、消声器和催化转化器也可通过测量其前后的压力损失来判断。
将真空表接到进气歧管，启动发动机，使其从怠速逐渐升至2500r/min，观察真空表的变化，如果这时真空度下降，则保持2500r/min不变，且此后真空度读数明显下降，则说明有阻塞。
因为催化转化器的阻塞在真空试验中是一个渐变的过程，而此试验是一个稳态的过程（2500r/min），真空度读数不会产生明显的下降。如果是在试验室进行一个催化转化器阻塞前后的对比检查，催化转化器阻塞后，进气歧管真空度会发生明显下降，如果进气歧管真空度下降，并不能完全说明是由催化转化器阻塞造成的。发动机供油量减少时，进气歧管的真空度也会下降。因此与真空试验相比，排气背压试验更能真实反映催化转化器的情况。
以上方法只能检查催化转化器机械故障，催化转化器的性能好坏，也就是其转化效率的高低，则需要通过下列的检查来判断。
催化转化器在正常工作状态下，由于产生了大量的反应热，因此可通过温差对比来判断催化转化器性能的好坏。启动发动机，预热至正常工作温度，将发动机转速维持在2500r/min左右，将车辆举升，用（接触式或非接触式红外线激光温度计）测量催化转化器进口和出口的温度，需尽量靠近催化转化器（50mm内）。
催化转化器出口的温度应至少高于进口10～15%，大多数正常工作的催化转化器，其催化转化器出口的温度高于进口温度20～25%。如果车辆在主催化转化器之前还安装了副催化转化器，主催化转化器出口温度应高于进口温度15～20%，如果出口温度值低于以上的范围，则催化转化器工作不正常，需更换；如果出口温度值超过以上范围，则说明废气中含有异常高浓度的CO和HC，需对发动机本身做进一步的检查。
通过对比整车排放情况来判断催转化器效率的方法是不科学的。因为汽车排放的好坏与各系统的工作状况有关，不可排除的误差因素较多。
如用冷热怠速时的排气浓度变化来检查催化转化器转化效率就是不太准确的方法。冷车时，由于汽缸壁较冷，燃烧不完全而产生大量的和，而发动机热车怠速时，由于燃烧条件好转，发动机已处于闭环控制状态，不需要的作用，排气浓度也会大大降低。因此，此项检查不能保证仅仅针对催化转化器的转化效率，可比性较差。
三元催化器性能稳定、质量可靠、寿命长，其产品广泛适用于丰田、本田、别克、奥迪、大众、现代、铃木、昌河等车型。
三元催化器的载体部件是一块多孔陶瓷材料，安装在特制的排气管当中。称它是载体，是因为它本身并不参加催化反应，而是在上面覆盖着一层铂、铑、钯等贵。它可以把废气中的HC、CO 变成水和CO2, 同时把Nox 分解成氮气和氧气。HC、CO 是有毒气体，过多吸入会导致人死亡，而NOX 会直接导致光化学烟雾的发生。
经过研究证明，三元催化器是减少这些排放物的最有效的方法。通过氧化和还原反应，被氧化成二氧化碳，碳氢化合物被氧化成水和二氧化碳，氮氧化合物被还原成氮气和氧气。
三种有害气体都变成了无害气体。三元催化剂最低要在250 摄氏度的时候起反应，温度过低时，转换效率急剧下降；而催化剂的活性温度( 最佳的工作温度) 是400 ℃到800 ℃左右，过高也会使催化剂老化加剧。在理想的空燃比(14.7 ：1) 下，催化转化的效果也最好。
三元催化器清洗喷油嘴清洗时要采取的
1．关闭发动机，将点火开关旋到档位置。
2．断开燃油泵保险（继电器或从油箱处拆下油泵电路插头）
3．拆下车辆喷油器的供回油管路，根据车型在供回油管路上安装相应的快速接头，并与清洗机接好，（回油管可用安装盲堵，）
4．将三元清洗剂（1004燃油修复剂）按1瓶兑1000毫升的比例，加入清洗机油箱内。
5．接通，红色接车蓄电池的正极，黑色接车蓄电池的负极.
6．调压：将调压阀定在低压，将旋在最高值，打开清洗机电源开关，根据所施工的车的来调整清洗机的工作压力。
7．检查：检查所有的接头是否都已接好，确保无漏油现象的发生。
8．清洗：启动发动机，清洗工作开始，清洗剂用完后，发动机会自动灭火，（当发生警报时表示将停止清洗，可根据情况停止或选择继续，如继续则将计时器旋到高值）在清洗过程中如发生异常，立即关闭清洗机电源开关，修正后在继续工作。
9．清洗完毕后，断开清洗设备电源开关，拆开清洗设备和车辆的各连接处，恢复车辆的原有燃油管路和电路系统。
10．启动发动机，检查有无泄露，一切正常后，清洗工作结束。
车辆清洗过程中，会有难闻的尾气排出，发动机抖动，均为正常现象。清洗机清洗液用完后，发动机会有部分积碳被软化，需车主高速行驶20-50公里，可全部排出。
常温下三元催化转化器不具备能力，其催化剂必须加热到一定温度才具有氧化或还原的能力，通常催化转化器的起燃温度在250—350℃，正常工作温度一般在400—800℃。催化转化器工作时会产生大量的自量越高，氧化的温度也愈高，当温度超过1000℃时，其内涂层的催化剂就会烧结坏死，同时也极易发生车辆自燃事故。所以必须注意控制造成排气温度升高的各种因素，如点火时间过迟或点火次序错乱、断火等，这都会使未燃烧的混合气进入催化反应器，造成排气温度过高，影响催化转化器的效能。
催化剂对硫、铅、磷、锌等元素非常敏感，硫和铅来自于汽油，磷和锌来自于润滑油，这四种物质及它们在发动机中燃烧后形成氧化物颗粒易被吸附在催化剂的表面，使催化剂无法与废气接触，从而失去了催化作用，即所谓的“中毒”现象。
当汽车长期工作于低温状态时，三元催化器无法启动，发动机排出的炭烟会附着在催化剂的表面，造成无法与CO和HC接触，长期下来，便使载体的孔隙堵塞，影响其转化效能。
催化转化器对污染物的转化能力有一定的限度，因此必须通过机内净化技术将原始排气降到最低。如果排放的废气污染物各成分的浓度、总量过大，比如混合气偏浓等，就会影响催化器的催化转化能力，降低其转化效率。此外，由于废气中有大量的HC和CO进入催化反应器后，会在其中产生过度的氧化反应，氧化反应产生大量热量将使催化反应器温度过高而损坏。
与发动机不匹配、即使是同样的发动机，同样的三元催化转化器，车型不同，发动机常用的工作区间就不同，排气状况就发生变化，安装三元催化器的位置就不同，这都会影响三元催化转化器的催化转化效果。因此，不同的车辆，应使用不同的三元催化转化器。
为使废气催化率达到最佳(90%以上)，必然在发动机排气管中安装氧并实现闭环控制，其工作原理是氧传感器将测得废气中氧的浓度，转换成电信号后发送给ECU，使发动机的空燃比控制在一个狭小的、接近理想的区域内(14．7：1)，若空燃比大时，虽然CO和HC的转化率略有提高，但NOx的转化率急剧下降为20%，
因此必须保证最佳的空燃比，实现最佳的空燃比，关键是要保证氧传感器工作正常。如果燃油中含铅、硅就会造成氧传感器中毒。此外使用不当，还会造成氧传感器积碳、陶瓷碎裂、加热器电阻丝烧断、内部线路断脱等故障。氧传感器的失效会导致空燃比失准，排气状况恶化，催化转化器效率降低，长时间会使催化转化器的使用寿命降低。
鉴于三元催化器早期失效的原因，使用时应注意如下事项：
1．勿用含铅汽油。
2．勿长期急速运转(开环控制状态)。
3．勿让发动机转速忽快忽慢。
4．点火时间勿太迟。
5．长时间启动不着。
6．不要长时间拔出高压线试火。
7．测量气缸压力时，要拔下燃油泵的中控接头，从而能停止喷油器向气缸内喷油。
8．发现有气缸工作不良时，应及时停车检查、排除故障。
9．避免混合气偏浓的诸多因素，如喷油器关闭不严，燃油压力调节器失效(油压过高)、氧传感器失效、流量传感器失效等。
10．催化转化器只要正确使用，一般不需要维护，故不要随便拆卸，如需更换时一定要与发动机匹配。
1、装有三元催化器的汽车不能使用含铅汽油，因为含铅油燃烧后，铅颗粒随废气排经三元催化器时，会覆盖在表面，使催化剂作用面积减少，从而大大降低催化器的转换效率，导致三元催化器铅中毒。
2、应避免未燃烧的混合气进入催化器。三元催化器开始起作用的温度是200摄氏度左右，最佳工作温度在400摄氏度至800摄氏度，而超过1000摄氏度后作为催化剂的贵金属成分自身也将会产生化学变化，从而使催化器内的有效催化剂成分降低，使催化作用减弱。因此，在车辆使用过程中要注意排除以下几种情况：
一是过久的怠速空转；二是点火时间过迟；三是个别缸失火不工作；四是启动困难；五是混合气过浓；六是发动机烧机油、七是氧传感器失效；八是散热不良造成的水温过高。
3、行驶在不平整的道路时应特别注意不要“托底”，因为三元催化器大多数内部都是蜂窝陶器形成的催化剂承载体，碰撞后容易破碎，使催化器失效和排气管堵塞。
4、出现不正常的工作状况，如回火或重复性失速时，应及时停车检查，因为这些状况可导致催化转化器永久性损坏。
5、行驶着的车辆切勿切断点火开关。
6、在车辆保养时做好对三元催化器的检查。检查内容有：排气管有无异响，这种异响通常由排气管接头松动、三元催化器损坏、催化剂更换塞松动等原因造成；排气管有无开裂或外壳压扁之类的外观损坏；排气尾管有无催化剂颗粒排出。如果三元催化器外壳损坏或排气尾管排出颗粒，均需更换。
再生的方法有两种，即湿法和火法。
用硫酸或于压力下用氢氧化钠在碱性介质内进行分解，使载体溶解。溶解后贵金属留在残渣内，再用氯气和盐酸浸出，使铂族金属进入溶液。在碱法中，所含SiO2不溶解全部留下来，从而妨碍了对贵金属的进一步加工处理。用这类方法再生块状载体并不可取，因为在催化剂有效使用期间γ-Al2O3已转变为不溶的α- Al2O3。
而另一方面，各种溶解贵金属的方法及贵金属的回收率有较大的变化幅度，这些都是众所周知的，例如用盐酸和氯气、盐酸和硝酸或盐酸和过氧化氢等溶解方法。所有这些方法的主要问题之一，就在于很难将铂族金属与有色金属在实现分离。这些方法的回收率，尤其是铑的回收率不能令人满意。
湿法冶金再生过程的负面效应可归纳如下：
①废水数量过大；
②浸出过的载体扔弃后有待堆放；
③损失贵金属；
④铝酸盐母液硫酸铝溶液不易利用。
它们的优点是：工作温度低；在贱金属含量低的情况下贵金属含量易于监控并且沉淀过程易于进行。
通常火法回收汽车尾气催化剂涉及陶瓷载体的熔炼同时与贵金属在金属捕收剂内的富集。载体在不损失贵金属的情况下形成熔渣，对该过程至关重要。
氧化铝颗粒的熔点过于高（大约2000℃）是个大问题。因此，对这类材料只能加入助熔剂或采取极高的熔融温度进行造渣。一般考虑使用铜、镍、铅和铁作铂族金属的可能捕收剂。选用的依据是加工过程及其后的湿法化学阶段的难易。用硫酸浸出法将贵金属—铂、钯、铑与金属捕收剂分开。如果选用铜作捕收剂，也可以用电解法使之分离。与湿法冶金再生废汽车催化剂相比，火法的优点要大得多：
①在金属相内富集的浓度高；
②贵金属回收率高；
③可在有色金属常用的炉型（鼓风炉、转炉）或专用装置（如电炉）内进行再生；
④副产物或残渣的产出少。
铜、镍或铅工业所用炉子的温度通常大约1300℃，因此不十分适于熔化陶瓷基汽车尾气催化剂。这种炉子用焦碳、煤气、燃油或富氧空气加热。大的熔炼厂对额外处理这类材料，肯定不存在任何问题。如果其进料量不足工厂总进料量的1%，则对熔炼过程不会产生任何影响。
故而一方面，在这样大的炉子内借众所周知的冶炼方法处理含贵金属材料的真正优点是冶炼和处理进料成本低，但另一方面又存在不能以有效的回收率和高的产率回收贵金属特别是铑。铂族金属的稀释过分和造渣量过大。这种情况表明，后续的铂族金属回收与精炼等富集过程将需要更高的成本。获取纯金属是一个漫长而艰巨的过程。故而该法已被许多厂家摒弃。
中国汽车工程学会（SAE-Chin...
提供资源类型：内容一种三元催化器及其催化层的涂覆方法
专利名称一种三元催化器及其催化层的涂覆方法
技术领域本发明涉及一种发动机的排气净化技术，尤其涉及一种三元催化器及其催化层的
涂覆方法。
背景技术三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置，它可以将汽车排出的尾气中的CO、碳氢化合物(HC)和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转化为无害的二氧化碳、水和氮气。三元催化器包括壳体和载体，载体设置在壳体内，载体部件是一块多孔的陶瓷材料制成，也可以制成蜂窝状的结构，三元催化器真正起作用的不是载体本身，而是覆盖在载体上的由钼、钯、铑等贵金属组成的催化剂材料。催化剂的催化作用是在一定温度条件下才起反应，催化剂的起燃温度一般在300°C左右，即转化率达到50%时的温度，如果温度过低，则转化效率会急剧降低，则会使汽车排放的尾气没有完全转化就排放到大气中，而严重污染环境。由于三元催化器冷启动时的温度较低达不到催化剂的起燃温度；另一方面，废气与催化器中催化剂的接触过程中前后区的受热情况也有一定的温差，涂覆在催化器载体上后区的催化剂进入工作状态的速度更慢，不能较好的发挥催化剂的三元催化性能，从而在三元催化器冷启动时不能完全发挥催化剂的三元催化性能，使汽车排放的尾气中大部分的有害气体(如碳氢化合物)未被处理而直接排放到大气中造成环境污染。所以，需要设计一种三元催化器能够解决冷启动时所存在的问题。目前最常用的三元催化器的催化层是采用整体式涂覆结构，即在载体材料上均勻的涂覆催化剂层。如中国专利(授权公告号CNY)公开了一种三元催化器的载体，包括三元催化器和载体，在载体的进气端表面具有一定的曲率半径或斜度的面，并使催化剂均勻的涂覆在载体的内表面上，该方法虽然增加了对废气的处理能力，但是其是通过载体的体积而增加催化剂与废气的接触面积来提高三元催化器对废气的处理能力，成本相对比较高，而且催化剂采用整体式涂覆的方式，需要较大的热量才能使催化剂完全达到起燃温度，所需起燃时间较长，催化转化效率很低，不能较好的解决三元催化器冷启动时对废气的处理能力的问题。
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出一种具有针对性强、能够有效提高冷启动时催化转化率的三元催化器及其工艺简单的三元催化器催化层的涂覆方法。本发明的目的之一可通过下列技术方案来实现一种三元催化器，包括壳体和设置在壳体内的载体，其特征在于，所述的载体的内表面上从进气口至出气口依次涂覆有采用三元催化剂一制成的催化层一和采用三元催化剂二制成的催化层二 ；所述的三元催化剂二中贵金属含量低于所述的三元催化剂一中贵金属含量。本发明的上述三元催化器的催化层采用分区涂覆，使两种催化剂被涂覆在载体的不同区域，能更有效的提高对汽车排放的尾气中有害气体的处理。在催化器的进气口端催化层一的区域上涂覆浓度较高的催化剂一，利用前区进气口端的尾气温度较高的特点，能使首先与废气接触的催化剂快速进入工作状态，达到起燃温度，提高对尾气的处理能力。增强前区催化剂一对尾气的处理能力，减少因冷启动时催化剂未达到起燃温度而使尾气的逃逸量，提高催化器的整体工作效率；而后区排气口端催化层二区域的温度相对较低，催化剂进入工作状态相对较慢，且后区催化层二区域上的催化剂对尾气中有害气体的处理量也相对较低，如果涂覆高浓度的催化剂涂层，也不能使多余的催化剂发挥作用，且生产成本也较高。与现有技术中采用整体式均勻涂覆的催化器相比，本发明的三元催化器利用废气进入三元催化器的温度变化特点，充分利用三元催化器前区达到催化剂起燃温度快的特点，对三元催化器载体上的催化层结构进行改进，使载体的前后区催化层上的催化剂的催化性能都能发挥最大的作用；同时也解决了因三元催化器冷启动时尾气中有害物质不能被及时处理而覆盖在催化剂表面使催化剂活性降低，降低了三元催化剂的使用寿命。本发明的三元催化器具有使用寿命长的优点。在上述的三元催化器中，所述的催化层一的轴向长度与催化层二的轴向长度的比例值为0. 8 1. 2。催化层采用分区的涂覆结构，能最大限度的发挥前区达到催化剂起燃温度快，催化剂能较快进入工作状态的优势，能最大限度的发挥催化剂的净化效果；如果该比例值过大，则由于废气至后区时温度相对较低，催化剂进入工作状态较慢，即使涂覆的催化剂的浓度过高，也不能发挥其应有的作用，既造成原料的浪费，又增加了生产成本。作为优选，所述的催化层一的轴向长度与催化层二的轴向长度的比例值为1。在上述的三元催化器中，所述的三元催化剂一中贵金属重量与三元催化剂二中贵金属重量的比例值为4 6。三元催化器中的贵金属是起催化作用的关键材料，能使发动机排出的废气中的有害气体在贵金属的催化作用下转化成无害气体后排放，减少对环境的污染。使两者的比例值在该范围，能较佳的提高催化层一对尾气中有害气体的处理能力，使催化剂能将废气中的HC、CO、NOx有害气体均通勤被催化还原成无害的气体排放，实现净化效果。所述的三元催化剂中还可以包括钼、稀土金属，能更有利于促进贵金属钯、铑的催化活性，能够更进一步提高转化率。在上述的三元催化器中，所述的三元催化剂一中贵金属包括钯和铑；钯的重量与铑的重量的比例值为20 观。在汽车尾气中大部分是因三元催化器冷启动时不能及时的使废气中的有害气体转化而污染环境。在汽车冷启动时产生的HC气体最多，贵金属钯是处理HC气体最主要的催化剂，在三元催化剂一中增加钯的量能够提高对HC气体的处理能力， 具有针对性强的特点。采用本发明的上述比例值的三元催化剂一作为催化层一的材料，能较好的处理HC气体，同时也能够解决尾气中CO和NOx气体的处理，实现三元催化的效果， 转化效率高。在上述的三元催化器中，所述的三元催化剂二中贵金属包括钯和铑；钯的重量与铑的重量的比例值为3 5。采用该比例范围内的三元催化剂二作为催化层二的材料，能更进一步的确保对废气的净化，充分净化HC、C0和NOx气体，使排放的气体符合汽车尾气的排放标准。本发明的另一个目的是通过以下技术方案来实现的一种三元催化器催化层的涂覆方法，其特征在于，该方法包括以下步骤
A、涂覆催化层一将三元催化剂一涂覆在催化层一所覆盖的区域上，并使三元催化剂一固化附着在载体上；B、涂覆催化层二 将三元催化剂二涂覆在催化层二所覆盖的区域上，并使三元催化剂二固化附着在载体上。在上述的三元催化器催化层的涂覆方法中，所述的涂覆包括以下步骤a、将载体竖直放置在灌浆机的出口上且使进料口与灌浆机的出口密封连接；b、通过灌浆机将对应的三元催化剂从进料口输入载体内，直至充满对应地涂覆区域；c、通过灌浆机排出多余的三元催化剂。上述的三元催化器催化层的涂覆方法中，能够保证催化剂均勻的涂覆在载体上， 也能够保证操作过程中催化剂能方便的进行灌浆涂覆，且准确的将催化剂涂覆在相应的催化层上；同时，密封连接又能够保证在操作过程中浆料不易外流，更有利于生产。在上述的三元催化器催化层的涂覆方法中，所述的催化层一的进料口为载体的进气口 ；所述的催化层二的进料口为载体的出气口。采用该方法能够保证不重复涂覆，且操作方便。在上述的三元催化器催化层的涂覆方法中，所述的三元催化剂从进料口输入载体内时灌浆机控制三元催化剂输入的体积。通过控制输入载体内的体积，使催化剂浆料覆盖在相应的区域上，既不造成重复涂覆，又能够保证催化剂均勻的涂覆在相应区域的表面上。 在将催化剂通过灌浆机输入载体内的同时，还可以控制输入的压力，使催化剂浆料缓慢的输入载体内，如果压力过大，容易使输送过程中产生冲料现象，既不安全，又浪费原料。在上述的三元催化器催化层的涂覆方法中，所述的固化附着包括对涂覆有三元催化剂的载体进行加热并保温。通过加热固化使涂覆的三元催化剂固化附着在载体上，保证催化剂在使用过程中不易脱落。在上述的三元催化器催化层的涂覆方法中，所述的涂覆有三元催化剂的载体置于焙烧炉内加热至400°C 500°C并保温6小时以上。与现有技术相比，本发明的三元催化器由于采用了分区涂覆催化剂，结构新颖，提高了催化器的整体催化性能和三元催化器冷启动时的催化转化率，增强了对汽车尾气中有害气体的处理能力，提高了三元催化器的整体催化转化效率，具有针对性强和催化性能强的优点；且本发明的三元催化剂催化层的涂覆方法还具有工艺简单、能够确保催化剂均勻涂覆和适用于实际工业生产的优点。
图1是本发明的三元催化器的结构示意图。图中，1、壳体；2、催化层二 ；3、载体；4、催化层一 ；5、进气口 ；6、排气口。
具体实施例方式以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述， 但本发明并不限于这些实施例。如图1所示，本三元催化器包括一个壳体1，壳体1上具有气流进气口 5和排气口6，壳体1内设置有带有催化剂涂层的载体3，载体3内表面上从进气口至排气口依次涂覆有催化剂一制成的催化层一 4和催化剂二制成的催化层二 2，载体3上的催化层一 4靠近于气流进气口 5，催化层二 2靠近于气流出排气口 6 ；其中催化层一 4的轴向长度与催化层二 2的轴向长度的比例值为0. 8 1. 2 ；催化剂一中贵金属重量与催化剂二中贵金属重量的比例值为4 6 ；催化剂一中贵金属包括钯和铑，钯的重量与铑的重量的比例值为20 观；催化剂二中贵金属包括钯和铑，钯的重量与铑的重量的比例值为3 5。本三元催化器是一种用于发动机的排气净化装置，将本三元催化器安装在排气净化装置中，当发动机排放的废气从三元催化器的进气口 5进入通过三元催化器，再从三元催化器的排气口 6排出气体至大气，当废气通过三元催化器时，与三元催化器中载体上的催化剂一制成的催化层一 4和催化剂二制成的催化层二 2接触，在催化剂的催化下，将废气中的HC、CO、NOx的有害气体转化成水、二氧化碳和氮气再排放至大气中，从而实现净化的目的。本三元催化器将整体式涂覆改进为分区涂覆，使载体3上催化层一 4中贵金属的量相对整体式均勻涂覆时贵金属的量增加，前区催化层一首先与气流接触，温度上升比较快，能更快的达到催化剂的起燃温度，使载体3内表面上涂覆的催化层一 4中的催化剂更快的进入工作状态，这样可以增加前区催化剂对有害气体的处理量，减少有害气体在三元催化器冷启动时的逃逸量，提高催化器的转化效率。实施例1取三元催化器的载体基材，将其竖直放置在灌浆机的出口上且使进料口与灌浆机的出口密封连接，所述的进料口为载体的进气口，通过灌浆机向载体内输入一定体积的包括三元催化剂一的浆料，使浆料从载体的下方开始向上均勻的涂覆在催化层一的区域上，使催化层一中催化剂钯和铑的贵金属总质量为100g/ft3，上述包括三元催化剂一的浆料中钯与铑的重量比例值为20，所述的浆料可以采用本领域常规的方法配制而成的，然后将多作的浆料排出，然后将涂覆了催化层一的载体放进焙烧炉中进行焙烧，将温度升温至 400°C，然后控制温度在400°C 500°C，进行焙烧保温6小时，从而保证催化层一固化附着在载体上，焙烧结束后，将载体取出冷却后，再进行催化层二的涂覆。将涂覆了催化层一的三元催化器再竖直放置在灌浆机的出口上且使进料口与灌浆机的出口密封连接，所述的进料口为载体的出气口，通过灌浆机向载体内输入一定体积的包括三元催化剂二的浆料，使浆料从载体的下方开始向上均勻的涂覆在催化层二的区域上，使催化层二中催化剂钯和铑的贵金属总质量为20g/ft3，上述包括三元催化剂二的浆料中钯与铑的重量比例值为5，所述的浆料可以采用本领域常规的方法配制而成，涂覆均勻后，将多余的浆料排出，然后将涂覆了催化层二的载体再放进焙烧炉中进行焙烧，将温度升温至400°C，然后控制温度在400°C 500°C，进行焙烧保温6小时，从而保证催化层二固化附着在载体上，焙烧结束后取出载体，即得到分区涂覆了催化层一和催化层二的载体，其中催化层一的轴向长度与催化层二的轴向长度的比例值为1. 0。实施例2取三元催化器的载体基材，将其竖直放置在灌浆机的出口上且使进料口与灌浆机的出口密封连接，所述的进料口为载体的进气口，通过灌浆机向载体内输入一定体积的包括三元催化剂一的浆料，使浆料从载体的进气口的下方开始向上均勻的涂覆在催化层一的区域上，形成催化层一，使催化层一中催化剂钯和铑的贵金属总质量为120g/ft3，上述包括三元催化剂一的浆料中钯与铑的重量比例值为观，所述的浆料可以采用本领域常规的方法配制而成，将多作的浆料排出，然后将涂覆了催化层一的载体放进焙烧炉中进行焙烧，将温度升温至400°C以上，然后控制温度在400°C 500°C，进行焙烧保温6小时，保证催化层一固化附着在载体上，且在使用过程中也不易脱落，焙烧结束后，将载体取出冷却后，再进行下一步工序催化层二的涂覆。将涂覆了催化层一的三元催化器再竖直放置在灌浆机的出口上且使进料口与灌浆机的出口密封连接，所述的进料口为载体的出气口，通过灌浆机向载体内输入一定体积的包括三元催化剂二的浆料，使浆料从载体的出气口的下方开始向上均勻的涂覆在催化层二的区域上，使催化层二中催化剂钯和铑的贵金属总质量为20g/ft3，上述包括三元催化剂二的浆料中钯与铑的重量比例值为4，所述的浆料可以采用本领域常规的方法配制而成，涂覆均勻后，将多余的浆料排出，然后将涂覆了催化层二的载体再放进焙烧炉中进行焙烧，将温度升温至400°C以上，然后控制温度在400°C 500°C，进行焙烧保温7小时，从而保证催化层二固化附着在载体上，焙烧结束后，取出载体，即得到分区涂覆了催化层一和催化层二的载体，其中催化层一的轴向长度与催化层二的轴向长度的比例值为1. 2。实施例3取三元催化器的载体基材，将其竖直放置在灌浆机的出口上且使进料口与灌浆机的出口密封连接，所述的进料口为载体的进气口，通过灌浆机向载体内输入一定体积的包括三元催化剂一的浆料，使浆料从载体的进气口的下方开始向上均勻的涂覆在催化层一的区域上，形成催化层一，使催化层一中催化剂钯和铑的贵金属总质量为120g/ft3，上述包括三元催化剂一的浆料中钯与铑的重量比例值为对，所述的浆料可以采用本领域常规的方法配制而成，将多作的浆料排出，然后将涂覆了催化层一的载体放进焙烧炉中进行焙烧，将温度升温至400°C以上，然后控制温度在400°C 500°C，进行焙烧保温6小时，保证催化层一固化附着在载体上，且在使用过程中也不易脱落，焙烧结束后，将载体取出冷却后，再进行下一步工序催化层二的涂覆。将涂覆了催化层一的三元催化器再竖直放置在灌浆机的出口上且使进料口与灌浆机的出口密封连接，所述的进料口为载体的出气口，通过灌浆机向载体内输入一定体积的包括三元催化剂二的浆料，使浆料从载体的出气口的下方开始向上均勻的涂覆在催化层二的区域上，使催化层二中催化剂钯和铑的贵金属总质量为30g/ft3，上述包括三元催化剂二的浆料中钯与铑的重量比例值为3，所述的浆料可以采用本领域常规的方法配制而成，涂覆均勻后，将多余的浆料排出，然后将涂覆了催化层二的载体再放进焙烧炉中进行焙烧，将温度升温至400°C以上，然后控制温度在400°C 500°C，进行焙烧保温8小时，从而保证催化层二固化附着在载体上，焙烧结束后，取出载体，即得到分区涂覆了催化层一和催化层二的载体，其中催化层一的轴向长度与催化层二的轴向长度的比例值为0. 8。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本文较多地使用了壳体1 ；催化层二 2 ；载体3 ；催化层一 4 ；进气口 5 ；排气口 6等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
1.一种三元催化器，包括壳体和设置在壳体内的载体，其特征在于所述的载体的内表面上从进气口至出气口依次涂覆有采用三元催化剂一制成的催化层一和采用三元催化剂二制成的催化层二 ；所述的三元催化剂二中贵金属含量低于所述的三元催化剂一中贵金属含量。
2.根据权利要求1所述的一种三元催化器，其特征在于所述的催化层一的轴向长度与催化层二的轴向长度的比例值为0. 8 1. 2。
3.根据权利要求1所述的一种三元催化器，其特征在于所述的三元催化剂一中贵金属重量与三元催化剂二中贵金属重量的比例值为4 6。
4.根据权利要求1或3所述的一种三元催化器，其特征在于所述的三元催化剂一中贵金属包括钯和铑；钯的重量与铑的重量的比例值为20 观。
5.根据权利要求1或3所述的一种三元催化器，其特征在于所述的三元催化剂二中贵金属包括钯和铑；钯的重量与铑的重量的比例值为3 5。
6.一种如权利要求1所述的三元催化器催化层的涂覆方法，其特征在于该方法包括以下步骤A、涂覆催化层一将三元催化剂一涂覆在催化层一所覆盖的区域上，并使三元催化剂一固化附着在载体上；B、涂覆催化层二将三元催化剂二涂覆在催化层二所覆盖的区域上，并使三元催化剂二固化附着在载体上。
7.根据权利要求6所述的一种三元催化器催化层的涂覆方法，其特征在于所述的涂覆包括以下步骤a、将载体竖直放置在灌浆机的出口上且使进料口与灌浆机的出口密封连接；b、通过灌浆机将对应的三元催化剂从进料口输入载体内，直至充满对应地涂覆区域；c、通过灌浆机排出多余的三元催化剂。
8.根据权利要求7所述的一种三元催化器催化层的涂覆方法，其特征在于所述的催化层一的进料口为载体的进气口 ；所述的催化层二的进料口为载体的出气口。
9.根据权利要求6所述的一种三元催化器催化层的涂覆方法，其特征在于所述的固化附着包括对涂覆有三元催化剂的载体进行加热并保温。
10.根据权利要求9所述的一种三元催化器催化层的涂覆方法，其特征在于所述的涂覆有三元催化剂的载体置于焙烧炉内加热至400°C 500°C并保温6小时以上。
本发明涉及一种三元催化器及其催化层的涂覆方法，本三元催化器包括壳体和设置在壳体内的载体，所述的载体的内表面上从进气口至出气口依次涂覆有采用三元催化剂一制成的催化层一和采用三元催化剂二制成的催化层二；所述的三元催化剂二中贵金属含量低于所述的三元催化剂一中贵金属含量。与现有技术相比，本三元催化器由于采用了分区涂覆催化剂，结构新颖，提高了催化器的整体催化性能和三元催化器冷启动时的催化转化率，提高了三元催化器的整体催化转化效率，具有针对性强和催化性能强的优点；而且本三元催化剂催化层的涂覆方法具有工艺简单、能够确保催化剂均匀涂覆和适用于实际工业生产。
文档编号B05C9/06GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者丁勇, 任颖睦, 杨安志, 王杰, 赵福全, 金吉刚 申请人:浙江吉利控股集团有限公司, 浙江吉利汽车研究院有限公司}