天然气汽车三元催化器净化特性研究

【摘要】：天然气的低排放、低燃料费用和合理的燃料资源配置，使其作为汽车发动机燃料在国际上日益受到重视，天然气汽车成为清洁汽车的发展趋势之一。目前国内天然气汽车三元催化器的研究尚处于初级阶段，多是直接将汽油车的三元催化器用在天然气汽车上，不能有效降低天然气汽车尾气污染物的排放。而且，随着整车动力性的提高和汽车尾气排放标准的日益严格，加强天然气汽车三元催化器催化净化性能的理论、试验和应用研究，将有助于研究开发新型的天然气汽车专用三元催化器，促进清洁汽车的大面积推广，降低汽车尾气对大气环境的污染。 本文全面评述了天然气汽车三元催化器的结构、催化剂成分的作用以及催化反应机理，并对气-固两相催化反应过程的宏观动力学进行了分析。设计了天然气汽车专用三元催化器结构、助催化剂成分及加工工艺，催化剂配方中含有高比例的贵金属Pd，并搭建了适合天然气汽车三元催化器性能评价的试验装置，提出了评价其净化特性的试验方法。研究结果对分析三元催化器的性能以及今后更深入的研究具有重要的指导意义。 本文设计的三元催化器台架试验装置也为天然气汽车三元催化器下一步的试验研究奠定了理论与技术基础，对催化器的研究开发、匹配应用、产品认证、质量监督都具有重要的现实意义。 【关键词】：天然气汽车 三元催化器 净化特性 试验方法
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：U464
【目录】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-8
• 符号说明8-9
• 1 绪论9-25
• 1．1 研究背景及课题来源9-10
• 1．2 汽车尾气污染现状及控制10-17
• 1．2．1 汽车尾气污染现状及危害10-11
• 1．2．2 汽车有害排放物的生成机理11-14
• 1．2．3 控制及减少汽车有害排放物的净化措施14-17
• 1．3 天然气汽车尾气三元催化技术研究现状17-24
• 1．3．1 汽车三元催化技术的研究与发展17-20
• 1．3．2 天然气汽车专用催化器的研究现状20-21
• 1．3．3 三元催化器净化特性的研究21-24
• 1．4 本文的主要研究工作24-25
• 2 天然气汽车三元催化器的优化及催化反应机理25-47
• 2．1 天然气汽车三元催化器的优化25-32
• 2．1．1 天然气汽车三元催化器结构的优化25-29
• 2．1．2 天然气汽车三元催化器的催化剂及加工工艺优化29-32
• 2．2 三元催化器内催化反应机理32-38
• 2．2．1 CH4在Pd催化剂上的催化反应机理33-35
• 2．2．2 CO在Pt、Pd催化剂上的催化反应机理35
• 2．2．3 NO与CO在Pt、Pd、Rh催化剂上的催化反应机理35-38
• 2．3 催化反应宏观动力学分析38-45
• 2．3．1 气固两相催化反应过程及其控制步骤38-40
• 2．3．2 总反应速度方程式40-44
• 2．3．3 表观活化能44-45
• 2．4 小结45-47
• 3 天然气汽车三元催化器性能评价试验装置的构建及试验方法研究47-59
• 3．1 天然气汽车三元催化器性能评价试验系统设计47-53
• 3．1．1 天然气汽车三元催化器性能评价指标体系47-50
• 3．1．2 试验装置及系统的设计50-53
• 3．2 净化特性试验方法53-56
• 3．2．1 催化器空速特性试验54
• 3．2．2 催化器空燃比特性试验54
• 3．2．3 催化器起燃特性试验54-55
• 3．2．4 转速对催化器净化性能影响的试验55
• 3．2．5 不同催化剂配比的催化器净化特性试验55-56
• 3．3 三元催化器的耐久性试验方法56-57
• 3．4 小结57-59
• 4 结论59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-65
• 附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文65-66

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