[发明专利]一种天然气车用催化剂快速老化装置及其应用方法

权利要求书

1.一种天然气车用催化剂快速老化方法，其特征在于：

老化方法采用装置包括供气单元和反应单元：

所述供气单元用于提供模拟当量燃烧天然气发动机尾气气氛；包括多个钢瓶、减压阀、调压阀、质量流量计、聚四氟乙烯管路、加热带保温管路；各钢瓶依次联接减压阀、调压阀、质量流量计、聚四氟乙烯管路后合并通过加热带保温管路将模拟气体组分输入反应单元；其中，至少有一个钢瓶为氮气瓶，氮气瓶依次联接减压阀、调压阀、质量流量计、单向阀、冷凝瓶后，第一路顺序联接开关、加湿器再与加热带保温管路连接，第二路联接开关后再与加热带保温管路连接；

所述反应单元用于模拟当量燃烧天然气发动机尾气的温度和时间对催化剂进行老化，包括管式炉和控制单元；控制单元包括分别置于管式炉入口和出口的热电偶、温度和时间控制器、电流和电压控制器；

试样催化剂置于管式炉中，催化剂外壁与管式炉壁之间的间隙有耐高温材料密封；

老化方法包括以下步骤：

步骤一，采集催化剂在当量燃烧天然气发动机台架老化过程的相关参数，包括发动机在老化工况下的尾气组成，老化过程中的催化器入口温度，最高老化温度，催化剂空速，台架老化时间；

步骤二，根据步骤一获取的参数，在老化装置上进行参数设定，通过供气单元模拟上述台架老化的尾气组成，包括CH₄、CO、NO、O₂、CO₂、或/和N₂的浓度、比例及总气体流量；

步骤三，将需试验催化剂样放入所述老化装置管式炉的恒温区，对管式炉与催化剂样间的间隙使用耐高温材料进行密封，使气体只能从催化剂通过；

步骤四，通过反应单元控制老化装置的老化温度、老化时间；在升温、恒温和降温过程中保证通入气氛不变，完成老化试验，其中，反应单元控制老化温度为步骤一所述最高老化温度加150～200℃，最高老化温度的时间为整个台架老化时间的5～20%。

2.根据权利要求1所述的天然气车用催化剂快速老化方法，其特征在于：所述钢瓶还包括CH₄、CO、NO、O₂、CO₂气钢瓶。

3.根据权利要求2所述天然气车用催化剂快速老化方法，其特征在于：所述老化装置中催化剂空速为50000～100000h^～1，老化温度为750℃～850℃。

4.根据权利要求3所述天然气车用催化剂快速老化方法，其特征在于：所述老化装置中老化气氛的组成如下：CO浓度范围1000～10000ppm，CH₄浓度范围500～10000ppm，NO_x的浓度0～3000ppm，O₂的浓度0～10000ppm，CO₂的浓度范围8～12wt%，水含量10～16wt%，剩余为N₂；总气体流量为空速乘以催化剂小样的体积所得的气体流量，老化时间为25～200h。

5.根据权利要求3所述天然气车用催化剂快速老化方法，其特征在于：所述催化剂样的规格为能放入管式炉恒温区的任意规格。