三效催化剂的活性丧失

活性丧失的主要原因是热老化和中毒。

(1)热老化:是指催化剂长期暴露于950以上的高温环境下导致贵金属的烧结聚集和氧化铝的比表面积缩少,从而引起催化剂活性降低,如在突然刹车的尾气环境气氛中,这种热老化非常明显。在250~950温度范围内,三效催化剂可以长期使用而不会很快丧失活性。尽管如此,超过400就会出现轻度的热老化,温度越高,热老化越严重。超过1000则会过热,活性急剧下降,甚至出现载体软化和熔化的现象。如果点火系统不良造成发动机持续失火,则大量未燃混合气进入催化器燃烧,温度急剧上升,很容易发生热老化。

(2)中毒:可以分为化学中毒和机械中毒。前者是废气与催化剂中的活性物质发生化学反应,引起活性下降。后者是毒物强烈吸附在催化剂的表面上从而阻碍反应物在催化剂表面的吸附,引起活性的下降。

催化净化有多种方法：①催化氧化法(一段净化法)，采用一段氧化型催化剂床，使废气中的CO和碳氢化合物完全氧化成二氧化碳和水。这种方法不能除去氮氧化物。②催化氧化-还原法（二段净化法）,汽车废气通过第1段的还原型催化剂床，使氮氧化物还原成氮，然后通过第二段氧化型催化剂床，使CO和碳氢化合物氧化成二氧化碳和水。这种方法可除去汽车废气中的CO、氮氧化物、碳氢化合物。但是，氮氧化物经过第1段还原型催化剂床被还原成氨(NH),进入第二段氧化型催化剂床,氨又有一部分被氧化成氮氧化物,这就降低了氮氧化物的净化率。此外，由于增加了一段催化剂床，因而阻力增大，燃料消耗增加，效应降低。③三元催化净化法，这种方法是采用对CO、碳氢化合物和氮氧化物都有催化作用的催化剂。

变换催化剂  用于使合成气或水煤气中含有的co变换为氢。化学反应同（2）式,但反应温度远较蒸汽转化反应时为低（温度愈低,平衡常数愈大,有利于反应向右进行）。一般经高温(315～485C)和低温(175～350C)两次变换。高温变换催化剂为传统的铁铬系，即含有氧化铁－氧化铬。低温变换催化剂通用的为铜锌铝系，即含有氧化铜-氧化锌-氧化铝。合成气或水煤气中的co含量在高温变换催化剂上由12％～46％降至1％～5％，经低温变换催化剂进一步降至0.1％～0.5％。近年来，又发展了钼系耐硫变换催化剂，操作温度可在200～450C。