三元催化器中毒失效及堵塞形成机理（四）

作者:xingyang                         时间：2010-12-02

轴承及轴承相关技术文章（轴承型号查询网提供） 关键字：轴承, 　　3.三元催化器中毒失效机理　　三元催化剂的中毒是其重要的化学失活方式，易使三元催化剂中毒的毒物有磷、铅、锌、钙、硫等，研究表明其毒化作用顺序为磷>铅>锌>钙>硫，毒物分子在催化剂表面活性部位上通过化学吸附形成强吸附物种而阻碍了汽车尾气催化剂的净化反应，三元催化剂的中毒会使转化器起燃时间延长，废气污染物的排放量增加。　　通常磷在机油中含量为1.2g/L，是汽车尾气中磷的主要来源，据估算汽车运行8万公里在催化剂上可富集13g磷，其中93%来源于润滑油，其余来源于燃油，磷可以使氧化型催化剂中毒，磷在整体式催化转化器中的分散一般是按靠近发动机的轴向壳体分布的，实验表明，磷的中毒过程为孔口中毒，毒物的前驱物如P2O5,H3PO4等通过孔扩散与催化剂表面活性位的其它杂质反应，形成无催化活性的沉积物磷酸铝或焦磷酸锌粘附催化剂微孔的入口处，引起活性位的覆盖和堵塞。　　在标准无铅汽油中，其实仍含有微量的铅约为1mg/L，它以氧化铅、氯化铅或硫化铅等形式存在，铅可直接影响汽车用催化剂的活性。有人认为三元催化剂的铅中毒机理为：在700~800°C可能是由氧化铅引起的，而低于550°C的铅中毒，则可能是由硫酸铅及其它化合物抑制气体扩散引起的，铅在催化剂中的滞留量可达13%~30%，尤以850°C时滞留最多。据研究三元催化剂的铅中毒方式为均匀中毒。　　我国的汽油含铅量达5mg/L，再加上燃油的运输等因素，实际含铅量远高于此值。如此高的铅含量极易引起汽车三元催化剂的铅中毒，降低其净化活性，缩短催化剂的使用寿命。　　硫含量为208mg/L的汽油，其尾气中二氧化硫的浓度约为20x106(体积)，二氧化硫一般能抑制贵金属催化剂的活性，铑金属能更好地抵抗二氧化硫对一氧化氮还原的影响，而铂金属受二氧化硫影响最大，燃料油含硫量对三元催化剂HC、CO、NOx平均转化率的影响是随含硫量的增加转化率下降，通常二氧化硫对催化剂的抑制效应还受温度的影响。　　综上所述，要想做好环保发动机排放控制工作，保证环保发动机良好工作状态，就必须要解决好环保发动机常见的沉积物问题，氧传感器中毒失效问题，三元催化器中毒失效及堵塞问题，只有这些问题解决好了，才能保证环保发动机真正能够正常工作，真正能够达到环保排放标准。而以上问题并非是不可逆、不能解决的，例如进气阀沉积物，在临界温度230~350度以上时会随表面温度升高沉积物减少；燃烧室沉积物在500度以上时大部分挥发组分会汽化消失；吸附在氧传感器、三元催化器上的硫磷化学络合物在高温氧化环境下会发生可逆反应。因此通过这些机理找到清除环保发动机内沉积物和毒化氧传感器、三元催化器毒物的方法、技术、产品，就能解决以上问题。

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