蒋展鹏-环境工程学课件：机动车污染控制技术new

后处理净化技术
在尽量不影响发 动机性能的同时 ，在排气系统中 安装各种净化装 置，利用净化装 置在排气系统中 对废气进行处理 来降低最终向大 气环境排放的污 染物。
第八章 机动车污染控制技术
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吸附过程
吸附作用是一种或数种物质的原子、分子或离子 附着在另一种物质表面上的过程。
三效催化剂上发生 化学吸附的一般吸 附方程式：
A为吸附质分子（CO、HC或NOX） s为活性中心（或催化中心） A(s)为在吸附表面上形成的表面络合物 H(s)和O(s)分别为氢原子和氧原子吸附在活性中心形成的表面络合物
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活性组分
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2006~2013年我国轿车产量及保有量增长趋势
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s为活性中心（或催化中心） B(s)为在吸附在催化剂上形成的表面络合物
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三效催化剂
蜂窝状整体式载体：排气阻力小、机械强度大、 热稳定性好和耐冲击。其基质有两大类，陶瓷 和金属。
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催化反应机理
有催化剂参与的化学反应就称为催化反应。固体催 化剂对气态或液态反应物所起的催化作用属多相 催化，车用催化剂就是此类型的催化。
催化反应过程
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机
理 NO还原反应
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脱附过程
脱附： 表面反应完成后，生成的反应分子从催化剂表面的活性中心脱离 出来，为表面反应的继续进行空出活性位，这个过程称为脱附。
脱 B(s) → B + s 附 H(s) + H(s) → H2 + s + s 方 O(s) + O(s) → O2 + s + s 程 式 B为反应产物分子
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三效催化转化器是目前应用最多的机动车尾气 净化技术。
三效催化转化器一般采用蜂窝 结构载体，蜂窝表面有涂层和 活性组分，与废气的接触表面 积大，当发动机的空燃比在理 论空燃比附近时，催化剂可将 90%的碳氢化合物和一氧化碳 及70%的氮氧化物同时净化。 目前，电子控制汽油喷射加三效催化转化器已 成为国内外汽油车排放控制技术的主流。
三效催化转化器工作过程模拟
工 作 过 程 动 画
CO + 0.5O2 → CO2 C3H6 + 4.5O2 → 3CO2 + 3H2O CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O CO + NO → CO2 + 0.5N2 H2 + 0.5O2 → H2O
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蜂窝陶瓷载体：本身比表面积很小，常在其壁 上涂覆一层多孔性物质，以提高载体的比表面 积。 蜂窝金属载体：涂底层的方法并不适用，通常 采用刻蚀和氧化的方法在金属表面形成一层氧 化物，在此氧化物表面上浸渍具有催化活性的 物质。
活性组分 载体 涂层 环境科学与工程学院 14
催化剂涂覆示意图
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三效催化转化器由壳体、垫层和催化剂组成， 其中，催化剂包括载体、涂层和活性组分。
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表面反应过程
反 应 HC氧化反应 CO氧化反应
总量反应： CO + 0.5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 2 → CO 2 部分CO可通过水煤气反应： CO + H 2 O → CO 2 + H 2 2H 2 + O 2 → 2H 2 O 总量反应： CmHn + (m+0.25n)O 2 → mCO 2 + 0.5nH 2 O 必要条件：高温和具备化学还原剂 总量反应： NO + CO → 0.5N 2 + CO 2 NO + H 2 → 0.5N 2 + H 2 O (2m+0.5n)NO + CmHn → (m+0.25n)N 2 + 0.5nH 2 O + mCO 2 环境科学与工程学院 12
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第二篇
大气污染控制工程
第五章 大气污染与空气质量管理 第六章 颗粒污染物控制技术 第七章 气态污染物控制技术 第八章 机动车污染控制技术
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