本發(fā)明涉及車用催化劑，尤其涉及一種快速老化觸媒的裝置及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著摩托車排放法規(guī)的逐步嚴(yán)格，為了達(dá)到排放要求，摩托車用催化劑(觸媒)的使用將越來越普遍。目前的研究開發(fā)經(jīng)驗表明，開發(fā)一種高活性的催化劑并不難，難的是同時具有較長的使用壽命。已經(jīng)實施的摩托車法規(guī)，都對摩托車用催化劑的使用壽命提出了苛刻的要求。

2、催化劑經(jīng)長期使用后，其性能將發(fā)生劣化，亦稱失活。影響催化劑壽命的因素主要有高溫失活、化學(xué)中毒、結(jié)焦與機(jī)械損傷(脫落)四類。如今第三類和第四類的失活，隨著現(xiàn)代催化劑以及發(fā)動機(jī)制造水平的不斷提高，已不再是主要難題，而中毒失活可以通過嚴(yán)格限制燃料和潤滑油中的有害成分含量來控制到最小，因而高溫失活是目前汽車催化劑最主要的失活方式。目前，國外對催化劑抗高溫失活的性能評價試驗是十分苛刻的。

3、另外，車載診斷系統(tǒng)(obd)試驗程序要求安裝劣化后的催化轉(zhuǎn)換器，整車排放試驗非甲烷總烴(nmhc)排放接近250mg/km，co排放接近1900mg/km，no排放接近300mg/km時點亮故障診斷燈報警。此時的劣化催化轉(zhuǎn)換器定義為限制轉(zhuǎn)換器，即臨界觸媒，用于開發(fā)診斷過程進(jìn)行試驗標(biāo)定。如何可靠、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)的制取obd臨界觸媒是當(dāng)前研究的重點。然而，目前道路試驗法的劣化催化試驗過程漫長，因此受到了非常大的時間人力物力的條件制約。目前摩托車催化劑的老化試驗方法大多是基于快速老化臺架評價試驗裝置進(jìn)行試驗研究，但是同樣的，該試驗動輒花費數(shù)十甚至上百小時以上的時間，致使要花費大量的人力、物力和財力成本。由于摩托車用觸媒大多是以金屬載體為主，而金屬載體的耐熱性差(通常是1000℃)，在臺架老化過程中如果溫度過高(900-1000℃)，金屬載體芯體會熔化，導(dǎo)致老化失敗，老化效果差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對背景技術(shù)提出的問題，本發(fā)明的目的在于提出一種快速老化觸媒的裝置，對催化劑粉體進(jìn)行老化的老化速度快，有效提高老化效率，大大縮減觸媒老化所需要的時間成本、人力成本以及物料成本，且老化時的條件限制少，高溫成為了老化過程中的有利因素，老化效果好，解決了現(xiàn)有臺架老化老化速度慢、老化效率低、老化成本高以及效果差的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明的另一目的在于提出所述的快速老化觸媒的裝置在探究不同的老化條件對催化劑儲氧能力和整車排放轉(zhuǎn)化率的影響中的應(yīng)用。

3、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

4、一種快速老化觸媒的裝置，包括儲水單元、第一儲氣單元、第二儲氣單元、汽化單元、混合單元和加熱單元；

5、所述儲水單元的出水端與所述汽化單元的輸入端連接，所述汽化單元的輸出端、所述第一儲氣單元的出氣端和所述第二儲氣單元的出氣端分別與所述混合單元的輸入端連接，所述第一儲氣單元用于存儲純丙烷，所述第二儲氣單元用于存儲純氧氣，所述儲水單元用于存儲液態(tài)水；

6、所述加熱單元包括加熱箱和反應(yīng)管，所述反應(yīng)管設(shè)置于所述加熱箱內(nèi)，所述混合單元的輸出端與所述反應(yīng)管的輸入端連接，所述反應(yīng)管用于放置催化劑粉體，并使催化劑粉體快速老化。

7、更進(jìn)一步說明，所述第一儲氣單元與所述混合單元之間設(shè)置有第一進(jìn)氣管路，所述第一進(jìn)氣管路設(shè)置有第一閥門；

8、所述第二儲氣單元與所述混合單元之間設(shè)置有第二進(jìn)氣管路，所述第二進(jìn)氣管路設(shè)置有第二閥門；

9、所述儲水單元與所述汽化單元之間設(shè)置有進(jìn)水管路，所述進(jìn)水管路設(shè)置有第三閥門。

10、更進(jìn)一步說明，所述第一進(jìn)氣管路設(shè)置有第一質(zhì)量流量計，所述第一質(zhì)量流量計設(shè)置于所述第一閥門與所述混合單元之間；

11、所述第二進(jìn)氣管路設(shè)置有第二質(zhì)量流量計，所述第二質(zhì)量流量計設(shè)置于所述第二閥門與所述混合單元之間。

12、更進(jìn)一步說明，所述進(jìn)水管路還設(shè)置有蠕動泵，所述蠕動泵設(shè)置于所述儲水單元與所述第三閥門之間。

13、更進(jìn)一步說明，所述混合單元的輸出端與所述加熱單元的輸入端之間設(shè)置有輸氣主路，所述輸氣主路連接有前氧傳感器；

14、所述加熱單元的輸出端連接有出氣主路，所述出氣主路連接有后氧傳感器；

15、所述混合單元的輸出端與所述出氣主路之間連接有出氣旁路，所述出氣旁路設(shè)置有氧傳感器；

16、所述前氧傳感器和所述后氧傳感器分別與示波器連接。

17、更進(jìn)一步說明，所述出氣主路的末端連接有五氣分析儀，所述出氣主路還連接有出氣支路，所述出氣支路連接有流量計。

18、更進(jìn)一步說明，還包括控制系統(tǒng)，所述蠕動泵、所述第一質(zhì)量流量計、所述第二質(zhì)量流量計、所述示波器、所述加熱箱和所述汽化單元分別與所述控制系統(tǒng)連接。

19、更進(jìn)一步說明，所述反應(yīng)管內(nèi)設(shè)置有熱電偶，所述熱電偶用于實時監(jiān)測所述反應(yīng)管的溫度。

20、更進(jìn)一步說明，所述混合單元為氣體混合室，所述混合單元纏繞有加熱帶。

21、所述的快速老化觸媒的裝置在探究不同的老化條件對催化劑儲氧能力和整車排放轉(zhuǎn)化率的影響中的應(yīng)用，所述老化條件指溫度條件、濕度條件、老化時間和氧氣過剩系數(shù)λ，所述整車排放指一氧化碳排放、碳?xì)浠衔锖偷趸锱欧拧?/p>

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的實施例具有以下有益效果：

23、所述快速老化觸媒的裝置，對催化劑粉體進(jìn)行老化的老化速度快，有效提高老化效率，大大縮減觸媒老化所需要的時間成本、人力成本以及物料成本，且老化時的條件限制少，高溫成為了老化過程中的有利因素，老化效果好，解決了現(xiàn)有臺架老化老化速度慢、老化效率低、老化成本高以及效果差的技術(shù)問題。

1.一種快速老化觸媒的裝置，其特征在于，包括儲水單元、第一儲氣單元、第二儲氣單元、汽化單元、混合單元和加熱單元；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速老化觸媒的裝置，其特征在于，所述第一儲氣單元與所述混合單元之間設(shè)置有第一進(jìn)氣管路，所述第一進(jìn)氣管路設(shè)置有第一閥門；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的快速老化觸媒的裝置，其特征在于，所述第一進(jìn)氣管路設(shè)置有第一質(zhì)量流量計，所述第一質(zhì)量流量計設(shè)置于所述第一閥門與所述混合單元之間；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速老化觸媒的裝置，其特征在于，所述進(jìn)水管路還設(shè)置有蠕動泵，所述蠕動泵設(shè)置于所述儲水單元與所述第三閥門之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的快速老化觸媒的裝置，其特征在于，所述混合單元的輸出端與所述加熱單元的輸入端之間設(shè)置有輸氣主路，所述輸氣主路連接有前氧傳感器；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的快速老化觸媒的裝置，其特征在于，所述出氣主路的末端連接有五氣分析儀，所述出氣主路還連接有出氣支路，所述出氣支路連接有流量計。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的快速老化觸媒的裝置，其特征在于，還包括控制系統(tǒng)，所述蠕動泵、所述第一質(zhì)量流量計、所述第二質(zhì)量流量計、所述示波器、所述加熱箱和所述汽化單元分別與所述控制系統(tǒng)連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速老化觸媒的裝置，其特征在于，所述反應(yīng)管內(nèi)設(shè)置有熱電偶，所述熱電偶用于實時監(jiān)測所述反應(yīng)管的溫度。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速老化觸媒的裝置，其特征在于，所述混合單元為氣體混合室，所述混合單元纏繞有加熱帶。

10.如權(quán)利要求1～9任意一項所述的快速老化觸媒的裝置在探究不同的老化條件對催化劑儲氧能力和整車排放轉(zhuǎn)化率的影響中的應(yīng)用，所述老化條件指溫度條件、濕度條件、老化時間和氧氣過剩系數(shù)λ，所述整車排放指一氧化碳排放、碳?xì)浠衔锖偷趸锱欧拧?/p>
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及車用催化劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種快速老化觸媒的裝置及其應(yīng)用。一種快速老化觸媒的裝置，包括儲水單元、第一儲氣單元、第二儲氣單元、汽化單元、混合單元和加熱單元；所述儲水單元的出水端與所述汽化單元的輸入端連接，所述汽化單元的輸出端、所述第一儲氣單元的出氣端和所述第二儲氣單元的出氣端分別與所述混合單元的輸入端連接。所述快速老化觸媒的裝置，對催化劑粉體進(jìn)行老化的老化速度快，有效提高老化效率，大大縮減觸媒老化所需要的時間成本、人力成本以及物料成本，且老化時的條件限制少，高溫成為了老化過程中的有利因素，老化效果好，解決了現(xiàn)有臺架老化老化速度慢、老化效率低、老化成本高以及效果差的技術(shù)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：黎嘉銳,龐凱鷹,馬建宇,夏志斌,鄧潔霞,李常健
受保護(hù)的技術(shù)使用者：佛山市力派機(jī)車材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8