一種介電電泳汽車尾氣除塵器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種介電電泳汽車尾氣除塵器，包括進(jìn)氣筒、出氣筒、前端三元催化轉(zhuǎn)換器、后端三元催化轉(zhuǎn)換器，在進(jìn)氣筒及出氣筒內(nèi)同軸分別固裝前端三元催化轉(zhuǎn)換器及后端三元催化轉(zhuǎn)換器，在進(jìn)氣筒及出氣筒之間同軸連通固裝一處理筒，在處理筒內(nèi)兩側(cè)分別同軸鏡像對稱固裝有陶瓷法蘭盤，在兩個陶瓷法蘭盤之間徑向均布間隔固裝有電極對，在處理筒下部與兩個陶瓷法蘭盤之間的電極對連通固裝有收塵盒，兩個陶瓷法蘭盤與兩側(cè)的進(jìn)氣筒與出氣筒之間有間隙。本實用新型使用介電電泳技術(shù)，根據(jù)固體微粒、重金屬與其所懸浮的氣體在介電極化能力的不同，采用介電電泳力將固體微粒、重金屬推離電極或?qū)⒐腆w微粒吸附在電極上，由此降低汽車尾氣中固體微粒及重金屬的含量，從而達(dá)到降低固體微粒及重金屬對大氣的污染。
【專利說明】一種介電電泳汽車尾氣除塵器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于環(huán)保領(lǐng)域，涉及汽車尾氣的處理裝置，尤其是一種介電電泳汽車尾氣除塵器。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車排放的尾氣造成的污染，已成為城市大氣污染的主要來源之一，同時汽車尾氣也是PM2.5的主要來源之一，據(jù)悉20%PM2.5源自于汽車尾氣。
[0003]汽車尾氣中含有大量的氮氧化物(NOx)、氫化合物(HC)、一氧化碳(CO)、顆粒物(PM)及重金屬等污染物，其中NOx是形成大氣中光化學(xué)煙霧和酸雨的主要原因。為減小汽車尾氣對人類及生態(tài)系統(tǒng)的不利影響，世界各國對尾氣中有害氣體的排放限制日趨嚴(yán)格。1985年美國的排放標(biāo)準(zhǔn)中HC為0.41g/km、C0為3.4g/km、N0x為5g/km，而到20世紀(jì)90年代對汽車排放出尾氣中HC、C0、N0x等含量的要求則接近于零。隨著汽車尾氣污染影響的增力口，我國對汽車尾氣排放的限制也在不斷嚴(yán)格。1999年的排放標(biāo)準(zhǔn)中要求燃用優(yōu)質(zhì)無鉛汽油的車輛CO最大不超過69g/km，HC+NOx小于17g/km(GWPBl_1999)。2001年國家環(huán)?？偩诸C布了新的汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)(GB17691-2001、GB18352.1-2001、GB18351.2-2001，其等同于歐洲I號排放限值標(biāo)準(zhǔn))，并淘汰了化油器發(fā)動機(jī)。
[0004]2001年抽查8家企業(yè)的汽車尾氣排放全部達(dá)到了歐洲I號排放限值法規(guī)的要求，多數(shù)產(chǎn)品還達(dá)到了歐洲II號排放限值法規(guī)的要求，這與2001年抽查的車型全部采用電噴發(fā)動機(jī)和三效催化轉(zhuǎn)換器有直接關(guān)系，但同國外正在實施的歐II1、歐IV相比仍有5 —10年的差距。
[0005]降低汽車尾氣污染時改善環(huán)境的客觀需求，也是我國汽車擠入世界先進(jìn)行列的最有效的措施之一。汽車尾氣凈化技術(shù)已引起我國眾多生產(chǎn)廠家的重視，但如何解決汽車尾氣凈化中處理成本高，凈化效率低等問題，扔是當(dāng)前汽車行業(yè)面臨的一個重大課題。
[0006]汽車尾氣凈化方法有機(jī)內(nèi)與機(jī)外凈化兩大類，機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)只能減少有害氣體的生成量。為使汽車尾氣排放達(dá)到更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，就需要在汽車尾氣排入大氣之前，利用催化轉(zhuǎn)化裝置將其轉(zhuǎn)化為無害氣體；機(jī)外凈化是對排放廢氣后經(jīng)行處理凈化，如采用空氣噴射、氧化型反應(yīng)器和三效催化反應(yīng)器等方法。其研究主要集中在催化凈化上，而催化劑又是凈化效果的關(guān)鍵。汽車尾氣凈化催化劑基本上可分為氧化催化劑和三效催化劑兩種，根據(jù)所使用的主催化組分不同，可把催化劑分為三類:貴金屬型、非貴金屬型、貴金屬與稀土復(fù)合型。第一代催化劑是Pt、Pd氧化型催化劑，但只能控制一氧化碳和碳?xì)浠衔锏呐欧帕浚褂糜谠缙疬_(dá)標(biāo)排污的汽車。第二代催化劑出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代，即Pt、Rh催化劑，該催化劑可同時凈化一氧化碳、碳?xì)浠衔锖偷趸?，故稱為三效催化劑。但此催化劑需用大量Pt、Rh等貴金屬，價格昂貴，又容易受鉛中毒，應(yīng)此不適合使用含鉛汽車使用。科學(xué)家們嘗試用Pd來部分代替Pt、Rh，以降低催化劑的成本，研制出了 Pt、Pd、Rh三效催化劑，即第三代催化劑。第四代為全鈀催化劑，鈀比鉬、銠資源豐富、便宜，而且耐熱性能好。在實際應(yīng)用中，三效催化劑仍有一些問題需要解決。因此，開發(fā)新一代汽車尾氣催化劑，降低貴金屬含量甚至替代貴金屬的催化劑倍受重視。但是，現(xiàn)時完全用賤金屬取代貴金屬是有困難的。有些賤金屬催化劑雖然在高溫表現(xiàn)出一些活性，但其耐硫、耐鉛中毒性能卻相當(dāng)?shù)汀Ｒ蚨?，用催化技術(shù)結(jié)合其它物理手段是提高汽車尾氣處理效果、降低成本的一種途徑。
[0007]綜上所述，可以發(fā)現(xiàn)目前汽車尾氣凈化技術(shù)都是對NOx、HC、CO所做的技術(shù)開發(fā)凈化處理，而沒有對汽車尾氣中PM (顆粒物)的處理和收集裝置。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型的目的在于提供一種介電電泳汽車尾氣除塵器，是在目前汽車尾氣凈化基礎(chǔ)上增加了 PM (顆粒物)的處理和收集裝置，從而實現(xiàn)降低尾氣中固體微粒及重金屬對大氣的污染。
[0009]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0010]—種介電電泳尾氣除塵器，包括進(jìn)氣筒、出氣筒、前端三兀催化轉(zhuǎn)換器、后端三兀催化轉(zhuǎn)換器，在進(jìn)氣筒及出氣筒內(nèi)同軸分別固裝前端三元催化轉(zhuǎn)換器及后端三元催化轉(zhuǎn)換器，其特征在于:在進(jìn)氣筒及出氣筒之間同軸連通固裝一處理筒，在處理筒內(nèi)兩側(cè)分別同軸鏡像對稱固裝有陶瓷法蘭盤，在兩個陶瓷法蘭盤的盤面之間徑向均布間隔固裝有電極對，在處理筒下部與兩個陶瓷法蘭盤之間的電極對連通固裝有收塵盒，兩個陶瓷法蘭盤與兩側(cè)的進(jìn)氣筒與出氣筒之間有間隙。
[0011]而且，所述電極對的兩根電極均采用不同外徑圓柱體同軸固定結(jié)構(gòu)，在每個電極對中的一根電極采用絕緣電極，而另一根電極則采用防腐蝕材料的裸電極。
[0012]而且，兩個陶瓷法蘭盤之間通過中軸部位所安裝的固定桿進(jìn)行同軸固定。
[0013]本實用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0014]1、本實用新型使用介電電泳技術(shù)，根據(jù)固體微粒、重金屬與其所懸浮的氣體在介電極化能力的不同，采用介電電泳力將固體微粒、重金屬推離電極或?qū)⒐腆w微粒吸附在電極上，由此降低汽車尾氣中固體微粒及重金屬的含量，從而達(dá)到降低固體微粒及重金屬對大氣的污染。
[0015]2、本實用新型是在目前汽車尾氣凈化基礎(chǔ)上利用一種介電電泳增加了尾氣除塵器，所以本實用新型可以與目前汽車尾氣凈化技術(shù)互相配合使用，互不影響，從而提高尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0016]3、本實用新型的電極采用不同外徑圓柱體同軸固定結(jié)構(gòu)，使電極強(qiáng)電場面最大化，獲得更強(qiáng)的介電電泳力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型尾氣除塵器的結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0018]圖2為本實用新型介電電泳尾氣除塵器工作原理示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面通過附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳述，但本實用新型并不限于下述實施方式，任何在本實施例原理上所做的改變或替代方案，均落入本實用新型要求保護(hù)的范圍之中。[0020]一種介電電泳尾氣除塵器，如圖1所示，包括處理筒7、進(jìn)氣筒1、出氣筒9及電極5、前端三元催化轉(zhuǎn)換器2、后端三元催化轉(zhuǎn)換器8，處理筒的前、后端分別同軸固裝進(jìn)氣筒及出氣筒，在進(jìn)氣筒及出氣筒內(nèi)同軸分別固裝前端三元催化轉(zhuǎn)換器及后端三元催化轉(zhuǎn)換器，在處理筒內(nèi)兩側(cè)分別同軸鏡像對稱固裝有陶瓷法蘭盤4，該兩個陶瓷法蘭盤均通過緊固螺釘3固裝在與處理筒相固定的安裝板(沒有標(biāo)號)上，兩個陶瓷法蘭盤為盤架式結(jié)構(gòu)，在兩個陶瓷法蘭盤的盤面之間徑向均布間隔固裝有電極對，兩個陶瓷法蘭盤之間通過中軸部位所安裝的固定桿6進(jìn)行同軸固定，在處理筒下部與兩個陶瓷法蘭盤之間的電極對連通固裝有收塵盒10，兩個陶瓷法蘭盤與兩側(cè)的進(jìn)氣筒與出氣筒之間有間隙。
[0021]所述電極對的兩根電極均采用不同外徑圓柱體同軸固定結(jié)構(gòu)，在每個電極對中的一根電極采用絕緣電極，而另一根電極則采用防腐蝕材料的裸電極，以減少能耗和電極生產(chǎn)的成本。電線輸出口與殼體內(nèi)部電極相連接，并引出連接外界電源。
[0022]處理筒、進(jìn)氣筒、出氣筒及電極、收塵盒均由不銹鋼制成。
[0023]本實用新型的工作過程是:
[0024]參見圖2，將尾氣除塵器接入汽車發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)的消音器以前，發(fā)動機(jī)燃燒后廢氣經(jīng)三元催化處理后，進(jìn)入尾氣除塵器殼體中，在殼體內(nèi)部所安裝的電極通過電線輸出口與電源接通，在發(fā)動機(jī)氣缸排出廢氣的壓力下，前端廢氣經(jīng)過殼體的電極，在外加不勻稱電場的作用下，廢氣中所含的固體顆粒物被極化，在介電電泳力的作用下，把廢氣中含有的固體顆粒物吸附在電極附近，從而減少廢氣中顆粒物對大氣的排放，最后通過收塵盒將顆粒物收集起來。
[0025]本實用新型所涉及的介電電泳概念及工作原理是:
[0026]介電電泳(Dielectrophoresis)技術(shù)已經(jīng)被成功的應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)工業(yè)來分離、富積、捕獲微粒和細(xì)胞，該技術(shù)描述的是位于非勻稱電場的中性微粒由于介電極化的作用而產(chǎn)生的平移運(yùn)動，產(chǎn)生在微粒上的偶極矩可以由兩個相同帶電量但極性相反的電荷來表示。當(dāng)它們在微粒界面上不對稱分布時，產(chǎn)生一個宏觀的偶極矩，當(dāng)這個偶極矩位于不勻稱電場中，在微粒兩邊的局部電場強(qiáng)度的不同產(chǎn)生一個凈力，稱為介電電泳力。對于本實用新型，通過介電電泳力將固體微粒、重金屬推離電極或?qū)⒐腆w微粒吸附在電極上，由此降低汽車尾氣中固體微粒及重金屬的含量，從而達(dá)到降低固體微粒及重金屬對大氣的污染。
【權(quán)利要求】
1.一種介電電泳汽車尾氣除塵器，包括進(jìn)氣筒、出氣筒、前端三元催化轉(zhuǎn)換器、后端三元催化轉(zhuǎn)換器，在進(jìn)氣筒及出氣筒內(nèi)同軸分別固裝前端三元催化轉(zhuǎn)換器及后端三元催化轉(zhuǎn)換器，其特征在于:在進(jìn)氣筒及出氣筒之間同軸連通固裝一處理筒，在處理筒內(nèi)兩側(cè)分別同軸鏡像對稱固裝有陶瓷法蘭盤，在兩個陶瓷法蘭盤的盤面之間徑向均布間隔固裝有電極對，在處理筒下部與兩個陶瓷法蘭盤之間的電極對連通固裝有收塵盒，兩個陶瓷法蘭盤與兩側(cè)的進(jìn)氣筒與出氣筒之間有間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介電電泳汽車尾氣除塵器，其特征在于:所述電極對的兩根電極均采用不同外徑圓柱體同軸固定結(jié)構(gòu)，在每個電極對中的一根電極采用絕緣電極，而另一根電極則采用防腐蝕材料的裸電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介電電泳汽車尾氣除塵器，其特征在于:兩個陶瓷法蘭盤之間通過中軸部位所安裝的固定桿進(jìn)行同軸固定。
【文檔編號】F01N3/28GK203515735SQ201320620094
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月9日
【發(fā)明者】王冰 申請人:內(nèi)蒙古上派環(huán)境科技有限公司