汽车尾气处理技术课件.ppt

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1、汽车尾气处理技术综述什么是汽车尾气？汽车尾气中的主要污染物有哪些？汽车尾气的几种净化处理技术。1 1、汽车燃油的改用、汽车燃油的改用2 2、机内净化、机内净化3 3、机外净化、机外净化低污染与无污染机动车组图1 1、太阳能汽车、太阳能汽车2 2、电动汽车、电动汽车3 3、混合动力电动车、混合动力电动车汽车尾气汽车尾气 在车水马龙的街头，一股股浅蓝在车水马龙的街头，一股股浅蓝在车水马龙的街头，一股股浅蓝在车水马龙的街头，一股股浅蓝色的烟气从一辆辆机动车尾部喷出，色的烟气从一辆辆机动车尾部喷出，色的烟气从一辆辆机动车尾部喷出，色的烟气从一辆辆机动车尾部喷出，这就是通常所说的汽车尾气。这就是通常所说

2、的汽车尾气。这就是通常所说的汽车尾气。这就是通常所说的汽车尾气。这种气体排放物不仅气味怪异，这种气体排放物不仅气味怪异，这种气体排放物不仅气味怪异，这种气体排放物不仅气味怪异，而且令人头昏、恶心，影响人的身而且令人头昏、恶心，影响人的身而且令人头昏、恶心，影响人的身而且令人头昏、恶心，影响人的身体健康。在车辆不多的情况下，大体健康。在车辆不多的情况下，大体健康。在车辆不多的情况下，大体健康。在车辆不多的情况下，大气的自净能力尚能化解汽车排出的气的自净能力尚能化解汽车排出的气的自净能力尚能化解汽车排出的气的自净能力尚能化解汽车排出的毒素。但随着汽车数量的急剧增加，毒素。但随着汽车数量的急剧增加，

3、毒素。但随着汽车数量的急剧增加，毒素。但随着汽车数量的急剧增加，交通拥堵成了家常便饭，汽车本应交通拥堵成了家常便饭，汽车本应交通拥堵成了家常便饭，汽车本应交通拥堵成了家常便饭，汽车本应具备的便捷、舒适、高效的优势逐具备的便捷、舒适、高效的优势逐具备的便捷、舒适、高效的优势逐具备的便捷、舒适、高效的优势逐渐被过多的车辆所抵消。渐被过多的车辆所抵消。渐被过多的车辆所抵消。渐被过多的车辆所抵消。“汽车灾汽车灾汽车灾汽车灾难难难难”已经形成，由此带来的汽车尾已经形成，由此带来的汽车尾已经形成，由此带来的汽车尾已经形成，由此带来的汽车尾气更是害人不浅。气更是害人不浅。气更是害人不浅。气更是害人不浅。机动

4、车排气中的有害物质是在燃料燃烧为发动机提供动力的过程机动车排气中的有害物质是在燃料燃烧为发动机提供动力的过程机动车排气中的有害物质是在燃料燃烧为发动机提供动力的过程机动车排气中的有害物质是在燃料燃烧为发动机提供动力的过程中产生的中产生的中产生的中产生的,包括汽油挥发泄出的蒸汽包括汽油挥发泄出的蒸汽包括汽油挥发泄出的蒸汽包括汽油挥发泄出的蒸汽,曲轴箱中窜漏的废气曲轴箱中窜漏的废气曲轴箱中窜漏的废气曲轴箱中窜漏的废气,排气排气排气排气管的尾气及汽油中带入的硫、铅、磷在排气中形成的污染物，其管的尾气及汽油中带入的硫、铅、磷在排气中形成的污染物，其管的尾气及汽油中带入的硫、铅、磷在排气中形成的污染物，

5、其管的尾气及汽油中带入的硫、铅、磷在排气中形成的污染物，其构成情况为：构成情况为：构成情况为：构成情况为：（1 1）尾气污染）尾气污染）尾气污染）尾气污染占总污染量的占总污染量的占总污染量的占总污染量的65%85%65%85%，有害物质是一氧化碳、氮氧化物、，有害物质是一氧化碳、氮氧化物、，有害物质是一氧化碳、氮氧化物、，有害物质是一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物；碳氢化合物；碳氢化合物；碳氢化合物；（2 2）曲轴箱的通风污染）曲轴箱的通风污染）曲轴箱的通风污染）曲轴箱的通风污染占总污染量的占总污染量的占总污染量的占总污染量的20%20%，主要有害物质是碳氢化合物；，主要有害物质是碳氢化合物；，

6、主要有害物质是碳氢化合物；，主要有害物质是碳氢化合物；（3 3）汽油箱通风污染）汽油箱通风污染）汽油箱通风污染）汽油箱通风污染占总污染量的占总污染量的占总污染量的占总污染量的5%5%，主要是汽油中轻馏分的蒸发；，主要是汽油中轻馏分的蒸发；，主要是汽油中轻馏分的蒸发；，主要是汽油中轻馏分的蒸发；（4 4）化油器的蒸发和泄漏）化油器的蒸发和泄漏）化油器的蒸发和泄漏）化油器的蒸发和泄漏占总污染量的占总污染量的占总污染量的占总污染量的5%10%5%10%；（5 5）硫、铅、磷的污染。）硫、铅、磷的污染。）硫、铅、磷的污染。）硫、铅、磷的污染。（发动机的作用：是将燃料的化学能通过放热转化为机械能，从而驱

7、动汽车行驶）（发动机的作用：是将燃料的化学能通过放热转化为机械能，从而驱动汽车行驶）（发动机的作用：是将燃料的化学能通过放热转化为机械能，从而驱动汽车行驶）（发动机的作用：是将燃料的化学能通过放热转化为机械能，从而驱动汽车行驶）科学分析表明，汽车尾气中含有上百种不同的化科学分析表明，汽车尾气中含有上百种不同的化合物，其中的污染物有合物，其中的污染物有固体悬浮微粒固体悬浮微粒、一氧一氧化碳化碳、二氧化碳二氧化碳、碳氢化合物碳氢化合物、氮氧化合氮氧化合物物、铅铅及及硫氧化合物硫氧化合物等。等。一辆轿车一年排出的有害废气比自身重量大一辆轿车一年排出的有害废气比自身重量大3倍。倍。英国空气洁净和环境保

8、护协会曾发表研究报告称，英国空气洁净和环境保护协会曾发表研究报告称，与交通事故遇难者相比，英国每年死于空气污染与交通事故遇难者相比，英国每年死于空气污染的人要多出的人要多出10倍。倍。固体悬浮颗粒固体悬浮颗粒固体悬浮颗粒的成分很复杂，并具有较强的吸固体悬浮颗粒的成分很复杂，并具有较强的吸附能力，可以吸附各种金属粉尘、强致癌物苯附能力，可以吸附各种金属粉尘、强致癌物苯并芘和病原微生物等。并芘和病原微生物等。固体悬浮颗粒随呼吸进入人体肺部，以碰撞、固体悬浮颗粒随呼吸进入人体肺部，以碰撞、扩散、沉积等方式滞留在呼吸道的不同部位，扩散、沉积等方式滞留在呼吸道的不同部位，引起呼吸系统疾病。当悬浮颗粒积累

9、到临界浓引起呼吸系统疾病。当悬浮颗粒积累到临界浓度时，便会激发形成恶性肿瘤。度时，便会激发形成恶性肿瘤。此外，悬浮颗粒物还能直接接触皮肤和眼睛，此外，悬浮颗粒物还能直接接触皮肤和眼睛，阻塞皮肤的毛囊和汗腺，引起皮肤炎和眼结膜阻塞皮肤的毛囊和汗腺，引起皮肤炎和眼结膜炎，甚至造成角膜损伤。炎，甚至造成角膜损伤。一氧化碳一氧化碳一氧化碳与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气一氧化碳与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气快快250倍。倍。一氧化碳经呼吸道进入血液循环，与血红蛋白亲一氧化碳经呼吸道进入血液循环，与血红蛋白亲合后生成碳氧血红蛋白，从而削弱血液向各组织合后生成碳氧血红蛋白，从而削弱血液向各组织输送氧

10、的功能，危害中枢神经系统，造成人的感输送氧的功能，危害中枢神经系统，造成人的感觉、反应、理解、记忆力等机能障碍，重者危害觉、反应、理解、记忆力等机能障碍，重者危害血液循环系统，导致生命危险。血液循环系统，导致生命危险。所以，所以，即使是微量吸入一氧化碳，也可能给即使是微量吸入一氧化碳，也可能给人造成可怕的缺氧性伤害。人造成可怕的缺氧性伤害。碳氢化合物碳氢化合物目前还不清楚它对人体健康的直接危害。但当氮目前还不清楚它对人体健康的直接危害。但当氮目前还不清楚它对人体健康的直接危害。但当氮目前还不清楚它对人体健康的直接危害。但当氮氧化物和碳氢化合物在太阳紫外线的作用下，会产生氧化物和碳氢化合物在太阳

11、紫外线的作用下，会产生氧化物和碳氢化合物在太阳紫外线的作用下，会产生氧化物和碳氢化合物在太阳紫外线的作用下，会产生一种具有刺激性的浅蓝色烟雾，其中包含有臭氧、醛一种具有刺激性的浅蓝色烟雾，其中包含有臭氧、醛一种具有刺激性的浅蓝色烟雾，其中包含有臭氧、醛一种具有刺激性的浅蓝色烟雾，其中包含有臭氧、醛类、硝酸脂类等多种复杂化合物。类、硝酸脂类等多种复杂化合物。类、硝酸脂类等多种复杂化合物。类、硝酸脂类等多种复杂化合物。这种光化学烟雾对人体最突出的危害是刺激眼睛这种光化学烟雾对人体最突出的危害是刺激眼睛这种光化学烟雾对人体最突出的危害是刺激眼睛这种光化学烟雾对人体最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜

12、，引起眼睛红肿和喉炎。和上呼吸道黏膜，引起眼睛红肿和喉炎。和上呼吸道黏膜，引起眼睛红肿和喉炎。和上呼吸道黏膜，引起眼睛红肿和喉炎。(1952(1952年年年年1212月，伦敦发生光化学烟雾，月，伦敦发生光化学烟雾，月，伦敦发生光化学烟雾，月，伦敦发生光化学烟雾，4 4天中死亡人数天中死亡人数天中死亡人数天中死亡人数较常年同期多较常年同期多较常年同期多较常年同期多40004000人，人，人，人，4545岁以上的死亡最多，约为平岁以上的死亡最多，约为平岁以上的死亡最多，约为平岁以上的死亡最多，约为平时的时的时的时的3 3倍；倍；倍；倍；1 1岁以下的约为平时的岁以下的约为平时的岁以下的约为平时的岁

13、以下的约为平时的2 2倍。倍。倍。倍。)氮氧化物氮氧化物主要是指一氧化氮、二氧化氮，氮氧化物主要是指一氧化氮、二氧化氮，它们都是对人体有害的气体，特别是对呼它们都是对人体有害的气体，特别是对呼吸系统有危害。在二氧化氮浓度为吸系统有危害。在二氧化氮浓度为9.4毫克毫克/立方米的空气中暴露立方米的空气中暴露10分钟，即可造成人分钟，即可造成人的呼吸系统功能失调。的呼吸系统功能失调。铅铅铅是有毒的重金属元素。铅是有毒的重金属元素。铅是有毒的重金属元素。铅是有毒的重金属元素。汽车用油大多数掺有防爆剂四乙基铅或甲基铅，燃汽车用油大多数掺有防爆剂四乙基铅或甲基铅，燃汽车用油大多数掺有防爆剂四乙基铅或甲基铅

14、，燃汽车用油大多数掺有防爆剂四乙基铅或甲基铅，燃烧后生成的铅及其化合物均为有毒物质。烧后生成的铅及其化合物均为有毒物质。烧后生成的铅及其化合物均为有毒物质。烧后生成的铅及其化合物均为有毒物质。城市大气中的铅城市大气中的铅城市大气中的铅城市大气中的铅60%60%以上来自汽车含铅汽油的燃烧。以上来自汽车含铅汽油的燃烧。以上来自汽车含铅汽油的燃烧。以上来自汽车含铅汽油的燃烧。人体中铅含量超标可引发心血管系统疾病，并影响人体中铅含量超标可引发心血管系统疾病，并影响人体中铅含量超标可引发心血管系统疾病，并影响人体中铅含量超标可引发心血管系统疾病，并影响肝、肾等重要器官的功能及神经系统。由于铅尘比肝、肾等

15、重要器官的功能及神经系统。由于铅尘比肝、肾等重要器官的功能及神经系统。由于铅尘比肝、肾等重要器官的功能及神经系统。由于铅尘比重大，通常积聚在重大，通常积聚在重大，通常积聚在重大，通常积聚在1 1米左右高度的空气中，因此对儿米左右高度的空气中，因此对儿米左右高度的空气中，因此对儿米左右高度的空气中，因此对儿童的威胁最大。童的威胁最大。童的威胁最大。童的威胁最大。尾气在直接危害人体健康的同时，还会对人类生活尾气在直接危害人体健康的同时，还会对人类生活尾气在直接危害人体健康的同时，还会对人类生活尾气在直接危害人体健康的同时，还会对人类生活的环境产生深远影响。的环境产生深远影响。的环境产生深远影响。的

16、环境产生深远影响。尾气中的尾气中的尾气中的尾气中的二氧化硫二氧化硫具有强烈的刺激气味，达到具有强烈的刺激气味，达到具有强烈的刺激气味，达到具有强烈的刺激气味，达到一定浓度时容易导致一定浓度时容易导致一定浓度时容易导致一定浓度时容易导致“酸雨酸雨酸雨酸雨”的发生，造成土壤和水的发生，造成土壤和水的发生，造成土壤和水的发生，造成土壤和水源酸化，影响农作物和森林的生长。近源酸化，影响农作物和森林的生长。近源酸化，影响农作物和森林的生长。近源酸化，影响农作物和森林的生长。近100100年来，气候年来，气候年来，气候年来，气候变暖已成为人类的一大祸患。冰川融化、水位上涨、变暖已成为人类的一大祸患。冰川融

17、化、水位上涨、变暖已成为人类的一大祸患。冰川融化、水位上涨、变暖已成为人类的一大祸患。冰川融化、水位上涨、厄尔尼诺现象、拉尼娜现象等都对人类的生存带来了厄尔尼诺现象、拉尼娜现象等都对人类的生存带来了厄尔尼诺现象、拉尼娜现象等都对人类的生存带来了厄尔尼诺现象、拉尼娜现象等都对人类的生存带来了严峻的挑战。而严峻的挑战。而严峻的挑战。而严峻的挑战。而二氧化碳二氧化碳则是地球变暖的罪魁祸则是地球变暖的罪魁祸则是地球变暖的罪魁祸则是地球变暖的罪魁祸首。首。首。首。汽车尾气的净化处理技术汽车尾气的净化处理技术由于汽车运行严重的分散性和流动性，因而也由于汽车运行严重的分散性和流动性，因而也给净化处理技术带来

18、一定的限制。除了开发在给净化处理技术带来一定的限制。除了开发在机内净化技术外，还要大力开发机外净化处理机内净化技术外，还要大力开发机外净化处理技术。技术。这应从两个方面入手：这应从两个方面入手：一是控制技术，主要是提高燃油的燃烧率，安一是控制技术，主要是提高燃油的燃烧率，安装防污染处理设备和采取开发新型发动机；装防污染处理设备和采取开发新型发动机；二是行政管理手段，采取报废更新，淘汰旧车，二是行政管理手段，采取报废更新，淘汰旧车，开发新型的汽车（即无污染物排放的机动车），开发新型的汽车（即无污染物排放的机动车），从控制燃料使用标准入手。从控制燃料使用标准入手。1、汽车燃油的改用、汽车燃油的改用

19、采用无铅汽油，以代替有铅汽油，可减少汽油尾采用无铅汽油，以代替有铅汽油，可减少汽油尾气毒性物质的排放量。气毒性物质的排放量。首先应抓汽车油的改用。以无铅汽油代替四首先应抓汽车油的改用。以无铅汽油代替四乙基铅汽油。这种汽油是用甲荃树丁醚作渗合剂，乙基铅汽油。这种汽油是用甲荃树丁醚作渗合剂，它不仅无铅，而且汽车尾气排出的一氧化碳、氮它不仅无铅，而且汽车尾气排出的一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物均会减少。氧化合物、碳氢化合物均会减少。掺入添加剂，改变燃料成分。掺入添加剂，改变燃料成分。汽油中掺入以下的甲醇燃料，或汽油中掺入以下的甲醇燃料，或者采用含水份的水汽油燃料，都能者采用含水份的水汽油燃料，都能

20、在一定程度上减少或者消除、在一定程度上减少或者消除、和铅尘的污染效果。和铅尘的污染效果。若采用若采用“甲醇燃料甲醇燃料”，即采用甲醇和其，即采用甲醇和其它醇类同汽油混合所制成的燃料。当甲醇占它醇类同汽油混合所制成的燃料。当甲醇占比例，汽车尾气排出的污染比例，汽车尾气排出的污染物可基本上消除。物可基本上消除。选用恰当的润滑添加剂机械摩擦改选用恰当的润滑添加剂机械摩擦改进剂。进剂。在机油中添加一定量（比例为）在机油中添加一定量（比例为）石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯粉末等固体添加剂，石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯粉末等固体添加剂，加入到引擎的机油箱中，可节约发动机燃油加入到引擎的机油箱中，可节约发动机燃油

21、左右。此外，采用上述固体润滑剂可使汽车发动左右。此外，采用上述固体润滑剂可使汽车发动机汽缸密封性能大大改善，汽缸压力增加，燃烧机汽缸密封性能大大改善，汽缸压力增加，燃烧完全。尾气排放中，和碳氢含量随之下降，完全。尾气排放中，和碳氢含量随之下降，可减轻对大气环境的污染。可减轻对大气环境的污染。采用绿色燃料同样可减少汽车尾气有毒气体采用绿色燃料同样可减少汽车尾气有毒气体排放量。排放量。据美国的俄亥俄州某研究所用豆油与甲据美国的俄亥俄州某研究所用豆油与甲醇、烧碱混合，然后去除其中的甘油，从而醇、烧碱混合，然后去除其中的甘油，从而可获得可获得“大豆柴油大豆柴油”。用。用“大豆柴油大豆柴油”，以，以 的

22、比例掺入到普通柴油中，可供柴油的比例掺入到普通柴油中，可供柴油汽车之用。它可大大减少发动机工作时排放汽车之用。它可大大减少发动机工作时排放的硫化物、碳氢化合物、一氧化碳和烟尘。的硫化物、碳氢化合物、一氧化碳和烟尘。故誉作绿色燃料。故誉作绿色燃料。采用多种燃料作为汽车燃料来源。随着科学技术的发展和计算机的广泛应随着科学技术的发展和计算机的广泛应用，汽车中可广泛使用新的配方汽油、电力、用，汽车中可广泛使用新的配方汽油、电力、压缩的天然气体、太阳能以及生态燃料的蓄压缩的天然气体、太阳能以及生态燃料的蓄电池等等。然后在这种汽车上装上电脑，不电池等等。然后在这种汽车上装上电脑，不断在行驶中早先调拨组合，

23、以使汽车发挥最断在行驶中早先调拨组合，以使汽车发挥最佳性能。采用计算机控制点火系统，以便对佳性能。采用计算机控制点火系统，以便对发动机的不同工况作出快速反应，可取得最发动机的不同工况作出快速反应，可取得最佳燃料经济性和发动机动力性能，可减少尾佳燃料经济性和发动机动力性能，可减少尾气对大气的污染。气对大气的污染。节约能源，有利环境，大力推广车用乙节约能源，有利环境，大力推广车用乙醇汽油。醇汽油。根据有关专家指出，开发乙醇代替根据有关专家指出，开发乙醇代替汽油，既节约能源，又可消化陈粮，使汽油，既节约能源，又可消化陈粮，使汽车排出的有害气体减少，是一项有利汽车排出的有害气体减少，是一项有利于保护环

24、境和资源的新课题。于保护环境和资源的新课题。2 2、机内净化、机内净化、机内净化、机内净化（汽车发动机内部的调试，可减少尾气污染物的排放量）汽车发动机内部的调试，可减少尾气污染物的排放量）汽车发动机内部的调试，可减少尾气污染物的排放量）汽车发动机内部的调试，可减少尾气污染物的排放量）通过对发动机中化油器的调制通过对发动机中化油器的调制通过对发动机中化油器的调制通过对发动机中化油器的调制,进气系统进气系统进气系统进气系统,点火系统点火系统点火系统点火系统(采用电子控制燃油喷射采用电子控制燃油喷射采用电子控制燃油喷射采用电子控制燃油喷射,电子点火电子点火电子点火电子点火),),),),燃烧室的改进

25、燃烧室的改进燃烧室的改进燃烧室的改进,废废废废气再循环气再循环气再循环气再循环,改善燃油品质改善燃油品质改善燃油品质改善燃油品质(燃油乳化、燃油添加剂燃油乳化、燃油添加剂燃油乳化、燃油添加剂燃油乳化、燃油添加剂)等手等手等手等手段来降低有害物质的生成。近年来又开发了空气离子段来降低有害物质的生成。近年来又开发了空气离子段来降低有害物质的生成。近年来又开发了空气离子段来降低有害物质的生成。近年来又开发了空气离子化化化化,燃油磁化改质的研究燃油磁化改质的研究燃油磁化改质的研究燃油磁化改质的研究,而促使燃油充分燃烧。而促使燃油充分燃烧。而促使燃油充分燃烧。而促使燃油充分燃烧。但总的来说这种方法难度较

26、大，研制周期也长但总的来说这种方法难度较大，研制周期也长但总的来说这种方法难度较大，研制周期也长但总的来说这种方法难度较大，研制周期也长,机机机机内净化不能从根本上消除尾气中的有害物质。内净化不能从根本上消除尾气中的有害物质。内净化不能从根本上消除尾气中的有害物质。内净化不能从根本上消除尾气中的有害物质。发动机内部净化处理措施发动机内部净化处理措施正曲轴箱通气系统的设计：把从汽缸窜入曲轴正曲轴箱通气系统的设计：把从汽缸窜入曲轴箱的气体（主要是未燃气体）再循环进入进气箱的气体（主要是未燃气体）再循环进入进气歧管，使其再次燃烧，改变了过去将其直接排歧管，使其再次燃烧，改变了过去将其直接排入大气所造

27、成的污染。入大气所造成的污染。排气再循环设计：发动机排气口用控制阀与进排气再循环设计：发动机排气口用控制阀与进气歧管相连接，使排出的气体经过再次循环，气歧管相连接，使排出的气体经过再次循环，以降低氮氧化物的排放量。以降低氮氧化物的排放量。蒸发排放控制系统的设计：将化油器浮子蒸发排放控制系统的设计：将化油器浮子室中的汽油蒸发汽引入进气系统，而将油室中的汽油蒸发汽引入进气系统，而将油箱中的蒸发汽引入储存系统，可大大减少箱中的蒸发汽引入储存系统，可大大减少污染物的排放。污染物的排放。减少喷油提前角。减少喷油提前角，可降减少喷油提前角。减少喷油提前角，可降低发动机工作的最高温度（摄氏低发动机工作的最高

28、温度（摄氏度），使的生成量减少。度），使的生成量减少。改善喷油器的质量，控制燃烧条件（燃比、改善喷油器的质量，控制燃烧条件（燃比、燃烧温度、燃烧时间），可使燃料燃烧完燃烧温度、燃烧时间），可使燃料燃烧完全，从而可减少、和煤烟。全，从而可减少、和煤烟。调整喷油泵的供油量，可降低发动机的功调整喷油泵的供油量，可降低发动机的功率，使雾化的燃料有足够的氧气进行完全率，使雾化的燃料有足够的氧气进行完全燃烧，从而也可以减少、和煤烟燃烧，从而也可以减少、和煤烟的生成。的生成。3 3、机外净化（发动机外部尾气净化措施）、机外净化（发动机外部尾气净化措施）将汽车尾气由原有毒气体，变成为无毒气体，再将汽车尾气由原

29、有毒气体，变成为无毒气体，再将汽车尾气由原有毒气体，变成为无毒气体，再将汽车尾气由原有毒气体，变成为无毒气体，再排放到大气中。从而可减少对大气环境的污染。排放到大气中。从而可减少对大气环境的污染。排放到大气中。从而可减少对大气环境的污染。排放到大气中。从而可减少对大气环境的污染。采用采用采用采用催化剂催化剂催化剂催化剂：将：将：将：将COCOCOCO氧化成氧化成氧化成氧化成COCOCOCO2 2 2 2，HCHCHCHC氧化成氧化成氧化成氧化成COCOCOCO和和和和2 2，被还原成为被还原成为被还原成为被还原成为等。采用的催化剂有氧化锰氧等。采用的催化剂有氧化锰氧等。采用的催化剂有氧化锰氧等

30、。采用的催化剂有氧化锰氧化铜；氧化铬氧化镍氧化铜等金属氧化物和白金化铜；氧化铬氧化镍氧化铜等金属氧化物和白金化铜；氧化铬氧化镍氧化铜等金属氧化物和白金化铜；氧化铬氧化镍氧化铜等金属氧化物和白金属（铂）等贵金属。它们都可以净化、。催属（铂）等贵金属。它们都可以净化、。催属（铂）等贵金属。它们都可以净化、。催属（铂）等贵金属。它们都可以净化、。催化反应器设置在排气系统中排气歧管与消音器之间。化反应器设置在排气系统中排气歧管与消音器之间。化反应器设置在排气系统中排气歧管与消音器之间。化反应器设置在排气系统中排气歧管与消音器之间。水洗：通过水箱，使汽车尾气中的碳烟粒子经过水洗水洗：通过水箱，使汽车尾气

31、中的碳烟粒子经过水洗水洗：通过水箱，使汽车尾气中的碳烟粒子经过水洗水洗：通过水箱，使汽车尾气中的碳烟粒子经过水洗和过滤及蒸气的淋浴，可针对粘在碳粒上的有毒物质，和过滤及蒸气的淋浴，可针对粘在碳粒上的有毒物质，和过滤及蒸气的淋浴，可针对粘在碳粒上的有毒物质，和过滤及蒸气的淋浴，可针对粘在碳粒上的有毒物质，使碳粒子胀大而给予去除。使碳粒子胀大而给予去除。使碳粒子胀大而给予去除。使碳粒子胀大而给予去除。主要基于在排气管加装废气催化转化器主要基于在排气管加装废气催化转化器,使使汽车尾气经催化剂的催化活性将其中未燃烧及汽车尾气经催化剂的催化活性将其中未燃烧及燃烧不充分产生的有害气体转化为无害物质燃烧不充

32、分产生的有害气体转化为无害物质,这这是减少汽车尾气污染简便有效的方法是减少汽车尾气污染简便有效的方法,也是国外也是国外实现汽车排气净化行之多年的途径实现汽车排气净化行之多年的途径。现在广泛使用的尾气催化净化器就是一种现在广泛使用的尾气催化净化器就是一种机外净化手段，它是利用催化剂降低尾气净化机外净化手段，它是利用催化剂降低尾气净化过程中的气相反应活化能，以提高反应动力学过程中的气相反应活化能，以提高反应动力学速度。但是，由于机动车排气温度和空燃比匹速度。但是，由于机动车排气温度和空燃比匹配对三元催化剂的催化特性有很大影响，因此配对三元催化剂的催化特性有很大影响，因此其净化效果并不理想。其净化效

33、果并不理想。净化催化技术的原理 在汽车排气管尾部安装催化转化器，在精确空燃比在汽车排气管尾部安装催化转化器，在精确空燃比在汽车排气管尾部安装催化转化器，在精确空燃比在汽车排气管尾部安装催化转化器，在精确空燃比(/=14.7=14.7=14.7=14.70.1)0.1)0.1)0.1)条件下条件下条件下条件下，COCOCOCO，和借助净，和借助净，和借助净，和借助净化催化剂的作用，发生氧化还原反应而转化为无毒的化催化剂的作用，发生氧化还原反应而转化为无毒的化催化剂的作用，发生氧化还原反应而转化为无毒的化催化剂的作用，发生氧化还原反应而转化为无毒的2 2 2 2，2 2 2 2和和和和2 2 2

34、2。汽车尾气催化剂的开发，不断吸引众多科学家为之汽车尾气催化剂的开发，不断吸引众多科学家为之汽车尾气催化剂的开发，不断吸引众多科学家为之汽车尾气催化剂的开发，不断吸引众多科学家为之付出努力，它已成为催化学者研究的重要领域。上个付出努力，它已成为催化学者研究的重要领域。上个付出努力，它已成为催化学者研究的重要领域。上个付出努力，它已成为催化学者研究的重要领域。上个世纪八十年代，汽车催化剂的发展进入了一个新的阶世纪八十年代，汽车催化剂的发展进入了一个新的阶世纪八十年代，汽车催化剂的发展进入了一个新的阶世纪八十年代，汽车催化剂的发展进入了一个新的阶段，国内外已开发成功众多贵金属和少数含非贵金属段，国

35、内外已开发成功众多贵金属和少数含非贵金属段，国内外已开发成功众多贵金属和少数含非贵金属段，国内外已开发成功众多贵金属和少数含非贵金属的汽车催化剂，包括汽车催化剂在内的环境催化剂已的汽车催化剂，包括汽车催化剂在内的环境催化剂已的汽车催化剂，包括汽车催化剂在内的环境催化剂已的汽车催化剂，包括汽车催化剂在内的环境催化剂已发展为与化工催化剂和石油炼制催化剂并列的三大工发展为与化工催化剂和石油炼制催化剂并列的三大工发展为与化工催化剂和石油炼制催化剂并列的三大工发展为与化工催化剂和石油炼制催化剂并列的三大工业催化剂种类。业催化剂种类。业催化剂种类。业催化剂种类。（1 1 1 1）贵金属催化剂贵金属催化剂贵

36、金属催化剂贵金属催化剂 （2 2 2 2）非贵金属催化剂非贵金属催化剂非贵金属催化剂非贵金属催化剂 （3 3 3 3）非贵金属非贵金属非贵金属非贵金属氧化物氧化物氧化物氧化物催化剂催化剂催化剂催化剂 （4 4 4 4）贵金属贵金属贵金属贵金属非贵金属混合催化剂非贵金属混合催化剂非贵金属混合催化剂非贵金属混合催化剂 （5 5 5 5）金属离子交换分子筛催化剂金属离子交换分子筛催化剂金属离子交换分子筛催化剂金属离子交换分子筛催化剂 （6 6 6 6）纳米金属簇催化剂纳米金属簇催化剂纳米金属簇催化剂纳米金属簇催化剂 负载型非金属氧化物催化剂负载型非金属氧化物催化剂 尖晶石结构的混合氧化物催化剂尖晶石

37、结构的混合氧化物催化剂 钙钛矿结构的混合氧化物催化剂钙钛矿结构的混合氧化物催化剂 （1 1）贵金属催化剂主要有、和等，至贵金属催化剂主要有、和等，至少有两种组分。少有两种组分。一般用块状担体，操作温度为一般用块状担体，操作温度为300-900300-900，为了有效地同时除掉尾气中的三种杂质，必须把为了有效地同时除掉尾气中的三种杂质，必须把空空/燃比控制在最佳化学计量比附近，通过安装燃比控制在最佳化学计量比附近，通过安装电子空电子空/然比控制系统可以达到此目的。然比控制系统可以达到此目的。贵金属组分对具有还原催化作用。贵金属组分对具有还原催化作用。主要担当除去的作用，而氧化催化作用主主要担当除

38、去的作用，而氧化催化作用主要由或要由或-同时完成。同时完成。与相比，氧化活性高，同时与相比，氧化活性高，同时还具有对的还原活性，但还具有对的还原活性，但三效催化三效催化剂剂上比用量多，其原因在于上比用量多，其原因在于A A、对和的中毒过于敏感；对和的中毒过于敏感；B B、在还原气氛下易燃烧；在还原气氛下易燃烧；C C、与生成合金相使的活性降低。与生成合金相使的活性降低。因此普遍的是由因此普遍的是由-组成的催化组成的催化剂剂。在三效催化剂中添加少量的在三效催化剂中添加少量的2 2，可减缓催，可减缓催化剂性能受空燃比影响的敏感性。原因是当化剂性能受空燃比影响的敏感性。原因是当2 2同同/在一起时大

39、大改善了对氧气的吸在一起时大大改善了对氧气的吸附性能。提高三效催化剂耐热性是改进催化性能附性能。提高三效催化剂耐热性是改进催化性能的重要方面。的重要方面。贵金属催化剂虽然具有较高的活性，但其成本较贵金属催化剂虽然具有较高的活性，但其成本较高，低温活性差，高，低温活性差，SO SO 2 2等杂质易引起催化剂中毒，等杂质易引起催化剂中毒，高温易发生烧结失活，因此近些年来国内外竟相高温易发生烧结失活，因此近些年来国内外竟相开展了非贵金属催化剂的研究。开展了非贵金属催化剂的研究。（2 2）为了降低车用催化剂的生产成本，人们不断地进为了降低车用催化剂的生产成本，人们不断地进为了降低车用催化剂的生产成本，

40、人们不断地进为了降低车用催化剂的生产成本，人们不断地进行非贵金属催化剂的研究和开发工作，特别是对钙钛行非贵金属催化剂的研究和开发工作，特别是对钙钛行非贵金属催化剂的研究和开发工作，特别是对钙钛行非贵金属催化剂的研究和开发工作，特别是对钙钛矿型复合氧化物催化剂研究成为一个新的热点。矿型复合氧化物催化剂研究成为一个新的热点。矿型复合氧化物催化剂研究成为一个新的热点。矿型复合氧化物催化剂研究成为一个新的热点。目前研究主要类型有以下几种：目前研究主要类型有以下几种：目前研究主要类型有以下几种：目前研究主要类型有以下几种：（1 1）LaMOLaMO3 3(M=Co(M=Co、MnMn、NiNi、FeFe

41、、CrCr等等等等)，研究结，研究结，研究结，研究结果表明：以果表明：以果表明：以果表明：以CoCo、MnMn、NiNi型氧化型氧化型氧化型氧化COCO的活性较高，对的活性较高，对的活性较高，对的活性较高，对NOxNOx转换效果较低，而转换效果较低，而转换效果较低，而转换效果较低，而FeFe、CrCr的催化活性较低，因为的催化活性较低，因为的催化活性较低，因为的催化活性较低，因为过渡金属离子的自旋状态影响催化剂的催化活性。过渡金属离子的自旋状态影响催化剂的催化活性。过渡金属离子的自旋状态影响催化剂的催化活性。过渡金属离子的自旋状态影响催化剂的催化活性。（2 2）LnCoOLnCoO3 3型（型

42、（型（型（LnLn=La=La、PrPr、NdNd、GdGd、HoHo等），等），等），等），其中以其中以其中以其中以NdCoONdCoO3 3 和和和和HoCoOHoCoO3 3的氧化活性较好。的氧化活性较好。的氧化活性较好。的氧化活性较好。（3 3）LaxSr1-xFeyMn1-y-zPdxO3LaxSr1-xFeyMn1-y-zPdxO3型（型（型（型（X=0.6-X=0.6-0.8,y=0.5-08,Z=0010.8,y=0.5-08,Z=001）对）对）对）对CHCH、COCO的氧化均有较高的催的氧化均有较高的催的氧化均有较高的催的氧化均有较高的催化活性。化活性。化活性。化活性。（3

43、 3）活性组分主要为过渡金属和稀土金属氧化物，主活性组分主要为过渡金属和稀土金属氧化物，主活性组分主要为过渡金属和稀土金属氧化物，主活性组分主要为过渡金属和稀土金属氧化物，主要包括、要包括、要包括、要包括、2 2 2 23 3 3 3、3 3 3 34 4 4 4、2 2 2 2、2 2 2 25 5 5 5、2 2 2 2、2 2 2 2、2 2 2 23 3 3 3等。等。等。等。单组分氧化物催化剂有耐热性差单组分氧化物催化剂有耐热性差单组分氧化物催化剂有耐热性差单组分氧化物催化剂有耐热性差,起燃温度低等起燃温度低等起燃温度低等起燃温度低等缺点缺点缺点缺点,故在使用上受到限制故在使用上受到

44、限制故在使用上受到限制故在使用上受到限制,实际上，一般采用将氧化物负实际上，一般采用将氧化物负实际上，一般采用将氧化物负实际上，一般采用将氧化物负载在复合载体上或采用多组分混合氧化物催化剂。载在复合载体上或采用多组分混合氧化物催化剂。载在复合载体上或采用多组分混合氧化物催化剂。载在复合载体上或采用多组分混合氧化物催化剂。（4 4）有研究表明有研究表明有研究表明有研究表明：贵金属贵金属贵金属贵金属-非贵金属混合催化剂的活性耐热性和寿命非贵金属混合催化剂的活性耐热性和寿命非贵金属混合催化剂的活性耐热性和寿命非贵金属混合催化剂的活性耐热性和寿命更强，如在非贵金属汽车三效催化剂中加入微量，更强，如在非

45、贵金属汽车三效催化剂中加入微量，更强，如在非贵金属汽车三效催化剂中加入微量，更强，如在非贵金属汽车三效催化剂中加入微量，能改善其三效催化活性和耐热性，而在其中加入稀土氧能改善其三效催化活性和耐热性，而在其中加入稀土氧能改善其三效催化活性和耐热性，而在其中加入稀土氧能改善其三效催化活性和耐热性，而在其中加入稀土氧化物化物化物化物(2 2 2 23 3 3 3、2 2 2 2等等等等)后，能后，能后，能后，能够够够够增强贵金属汽车催化剂的活性，增强贵金属汽车催化剂的活性，增强贵金属汽车催化剂的活性，增强贵金属汽车催化剂的活性，提高、和的转化率，提高、和的转化率，提高、和的转化率，提高、和的转化率，

46、提高贵金属分散度；提高贵金属分散度；提高贵金属分散度；提高贵金属分散度；减少贵金属用量。减少贵金属用量。减少贵金属用量。减少贵金属用量。目前其研究的热点是储存还原型三效催化剂。目前其研究的热点是储存还原型三效催化剂。目前其研究的热点是储存还原型三效催化剂。目前其研究的热点是储存还原型三效催化剂。储存还原型三效催化剂，由贵金属储存还原型三效催化剂，由贵金属储存还原型三效催化剂，由贵金属储存还原型三效催化剂，由贵金属(主要是主要是主要是主要是)、碱土金属、碱土金属、碱土金属、碱土金属(主要是主要是主要是主要是)、稀土氧化物、稀土氧化物、稀土氧化物、稀土氧化物(主要主要主要主要是是是是2 2 2 2

47、3)3)3)3)组成。组成。组成。组成。富氧条件下首先在贵金属上被氧化成富氧条件下首先在贵金属上被氧化成富氧条件下首先在贵金属上被氧化成富氧条件下首先在贵金属上被氧化成2 2 2 2，然，然，然，然后与存储物形成硝酸盐，以硝酸根离子状态后与存储物形成硝酸盐，以硝酸根离子状态后与存储物形成硝酸盐，以硝酸根离子状态后与存储物形成硝酸盐，以硝酸根离子状态暂时被吸收在等吸收储存材料中，当吸收到一暂时被吸收在等吸收储存材料中，当吸收到一暂时被吸收在等吸收储存材料中，当吸收到一暂时被吸收在等吸收储存材料中，当吸收到一定程度时，使发动机在浓于理论空燃比的混合油气定程度时，使发动机在浓于理论空燃比的混合油气定

48、程度时，使发动机在浓于理论空燃比的混合油气定程度时，使发动机在浓于理论空燃比的混合油气下燃烧，这时会产生多余下燃烧，这时会产生多余下燃烧，这时会产生多余下燃烧，这时会产生多余COCOCOCO、和、和、和、和2 2 2 2，再利用它，再利用它，再利用它，再利用它们将还原成无害的们将还原成无害的们将还原成无害的们将还原成无害的2 2 2 2和和和和2 2 2 2。（5）金属离子交换分子筛是常金属离子交换分子筛是常金属离子交换分子筛是常金属离子交换分子筛是常用的催化剂，其中用的催化剂，其中用的催化剂，其中用的催化剂，其中/-5-5-5-5和和和和/-5 5 5 5应用最为广泛，分子筛应用最为广泛，分

49、子筛应用最为广泛，分子筛应用最为广泛，分子筛类型很多，除类型很多，除类型很多，除类型很多，除-5-5-5-5外外外外,还有丝光沸石，镁碱沸石，还有丝光沸石，镁碱沸石，还有丝光沸石，镁碱沸石，还有丝光沸石，镁碱沸石，型沸石和型沸石等。型沸石和型沸石等。型沸石和型沸石等。型沸石和型沸石等。其其其其缺点缺点缺点缺点为热稳定性差，活为热稳定性差，活为热稳定性差，活为热稳定性差，活性受二氧化硫和水蒸气的性受二氧化硫和水蒸气的性受二氧化硫和水蒸气的性受二氧化硫和水蒸气的影响较大，易失活，容易影响较大，易失活，容易影响较大，易失活，容易影响较大，易失活，容易发生硫中毒发生硫中毒发生硫中毒发生硫中毒 。主要研

50、究情况见表主要研究情况见表主要研究情况见表主要研究情况见表1 1 1 1：在用于石油化工的助燃剂中加入种纳米非金属催在用于石油化工的助燃剂中加入种纳米非金属催在用于石油化工的助燃剂中加入种纳米非金属催在用于石油化工的助燃剂中加入种纳米非金属催化剂，在活性相当的条件下，节省贵金属。化剂，在活性相当的条件下，节省贵金属。化剂，在活性相当的条件下，节省贵金属。化剂，在活性相当的条件下，节省贵金属。由于纳米金属对于石油的性质有一定的影响，且它对由于纳米金属对于石油的性质有一定的影响，且它对由于纳米金属对于石油的性质有一定的影响，且它对由于纳米金属对于石油的性质有一定的影响，且它对氧化有很高的反应活性，