本發(fā)明涉及一種柴油機尾氣過濾器,用于汽車尾氣凈化。屬于汽車設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
目前,普通的汽車柴油機尾氣過濾器,其排放的污染物中含有碳煙顆粒物( PM)、烴類(HC)、CO和NOx 等。因為尾氣中O2含量較高,故HC和CO排放量較少,一般只有汽油機的1/10,NOx排放量與汽油機大致相同,而PM的排放量約為汽油機的幾十倍,因此現(xiàn)有的柴油機尾氣過濾器不能有效過濾碳煙顆粒物,這樣排放的尾氣會有大量黑煙,造成環(huán)境污染;現(xiàn)有的尾氣的酸性成分的進一步消除是人們對尾氣處理和城市環(huán)保的新的需求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服上述不足,提供了一種柴油機尾氣過濾器,此柴油機尾氣過濾器在過濾汽車尾氣中的CO、HC、NOx有害氣體的同時也能過濾碳煙顆粒,并在高溫下碳煙顆粒會逐步燃燒而氧化,依靠柴油車自身溫度實現(xiàn)陶瓷蜂窩載體的再生;同時消除了尾氣中的酸性成分。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
一種柴油機尾氣過濾器,包括過濾箱,其特點是:所述過濾箱的內(nèi)表面涂覆有二氧化硅隔熱涂層,所述柴油機尾氣過濾器還包括氧化型催化器和陶瓷蜂窩載體,所述氧化型催化器和陶瓷蜂窩載體沿氣流依次設(shè)置在過濾箱內(nèi),所述氧化型催化器和陶瓷蜂窩載體的外表面均設(shè)置有隔熱減震層,所述陶瓷蜂窩載體與過濾箱的內(nèi)壁相對應(yīng),且陶瓷蜂窩載體沿軸線方向密布有氣孔,所述氣孔的一端為開口,另一端設(shè)置有封堵面,所述封堵面和開口間隔布置,所述相鄰兩個氣孔設(shè)置有隔壁,隔壁上開有呈蜂窩狀的微孔,隔壁上涂覆有催化劑涂層,過濾箱的前端設(shè)置有進水管和噴霧頭,進水管與噴霧頭相連,噴霧頭伸入過濾器內(nèi),噴霧液體采用pH10的碳酸鈉水溶液。
本發(fā)明一種柴油機尾氣過濾器,其氣孔的孔數(shù)為600孔/平方英寸。
本發(fā)明一種柴油機尾氣過濾器,其隔壁的厚度為0.13~0.14mm。
本發(fā)明一種柴油機尾氣過濾器,其隔熱減震層由金屬絲網(wǎng)和陶瓷纖維布組成,金屬絲網(wǎng)設(shè)置在陶瓷纖維布上,金屬絲網(wǎng)與過濾箱內(nèi)壁接觸,陶瓷纖維布與氧化型催化器和陶瓷蜂窩載體接觸。
本發(fā)明一種柴油機尾氣過濾器,其金屬絲網(wǎng)為不銹鋼絲網(wǎng)或純銅網(wǎng),絲徑0.12mm~0.25mm,孔徑0.2mm~0.42mm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明一種柴油機尾氣過濾器,在氧化型催化器的作用下尾氣中的有害成分HC、CO 和碳煙顆粒物(PM)中的有機物進入氧化型催化器進行一級過濾,在催化劑作用下被氧化成CO2 和水,NO則被氧化成還原性能更強的NO2,然后在陶瓷蜂窩載體的作用下,廢氣中的碳煙顆粒將被過濾捕捉在隔壁上,并在高溫條件催化劑涂層的作用下,碳煙顆粒會逐步燃燒而氧化,依靠柴油車自身溫度實現(xiàn)陶瓷蜂窩載體的再生,進一步提高了尾氣凈化效果;過濾箱的前端利用噴霧頭噴入碳酸鈉水霧,消除了尾氣中的酸性成分。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一種柴油機尾氣過濾器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的陶瓷蜂窩載體的截面示意圖。
圖3為本發(fā)明的陶瓷蜂窩載體的部分軸向截面圖。
圖4為本發(fā)明的陶瓷蜂窩載體的隔壁的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:
過濾箱1,
氧化型催化器2,
陶瓷蜂窩載體3,
氣孔3.1,
封堵面3.2,
隔壁3.3,
微孔3.4,
催化劑涂層3.5
開口3.6,
尾氣進口4,
尾氣出口5,
尾氣6,
隔熱減震層7,
進水管8,
噴霧頭9。
具體實施方式
參見圖1-4,本發(fā)明涉及一種柴油機尾氣過濾器,它包括過濾箱1、氧化型催化器2和陶瓷蜂窩載體3,過濾箱1的左端為尾氣進口4,右端為尾氣出口5,所述氧化型催化器2和陶瓷蜂窩載體3設(shè)置在過濾箱1內(nèi),陶瓷蜂窩載體3靠近尾氣進口4處,氧化型催化器2靠近尾氣出口5處,所述過濾箱1呈圓管形,所述陶瓷蜂窩載體3與過濾箱1的內(nèi)壁相對應(yīng),且陶瓷蜂窩載體3沿軸線方向密布有氣孔3.1,所述氣孔3.1的一端為開口3.6,另一端設(shè)置有封堵面3.2,所述封堵面3.2和開口3.6間隔布置,所述相鄰兩個氣孔3.1設(shè)置有隔壁3.3,隔壁3.3上開有呈蜂窩狀的微孔3.4,隔壁3.3上涂覆有催化劑涂層3.5。
過濾箱1的前端還設(shè)置有進水管8和噴霧頭9,進水管8與噴霧頭9相連,噴霧頭9伸入過濾器內(nèi),噴霧液體采用pH10的碳酸鈉水溶液。
所述過濾箱1的內(nèi)表面涂覆有二氧化硅隔熱涂層,使柴油過濾器具有隔熱作用,可提高柴油過濾器內(nèi)溫度,改善催化劑效果。
所述氧化型催化器2和陶瓷蜂窩載體3的外表面均設(shè)置有隔熱減震層7,使氧化型催化器2和陶瓷蜂窩載體3與過濾箱1的內(nèi)壁為彈性接觸,可以減少熱脹冷縮對氧化型催化器2和陶瓷蜂窩載體3機械性能的影響,隔熱減震層7分別在氧化型催化器和微粒過濾器的兩端頭折邊,將隔熱減震層7分別固定在氧化型催化器2和陶瓷蜂窩載體3上,隔熱減震層7由金屬絲網(wǎng)和陶瓷纖維布組成,金屬絲網(wǎng)設(shè)置在陶瓷纖維布上,金屬絲網(wǎng)與過濾箱1內(nèi)壁接觸,陶瓷纖維布與氧化型催化器2和陶瓷蜂窩載體3接觸,金屬絲網(wǎng)為不銹鋼絲網(wǎng)或純銅網(wǎng),絲徑0.12mm~0.25mm,孔徑0.2mm~0.42mm。陶瓷纖維布上涂覆有成分為Al2O3:35%~45%,SiO2:44%~54%,ZrO2:0%~15%,導熱系數(shù):600℃時約0.08W/mk,厚度0.5mm~4mm。
其中,氣孔3.1的孔數(shù)為600孔/平方英寸,隔壁3.3的厚度為0.13~0.14mm。
工作原理:本柴油機尾氣過濾器與排氣筒連接,當發(fā)動機工作時,發(fā)動機排出的尾氣通過進入柴油機尾氣過濾器,尾氣首先經(jīng)過噴霧頭噴出的碳酸鈉水溶液處理,消除尾氣中的酸性成分,然后進入氧化型催化器2進行一級過濾,在催化劑作用下被氧化成CO2 和水,NO則被氧化成還原性能更強的NO2,從氧化型催化器2排除的尾氣經(jīng)尾氣進口4進入陶瓷蜂窩載體3進行二級過濾,尾氣從氣孔3.1的開口3.6進入,由于氣孔3.1在一端是開口3.6,而在另一端則是封堵面3.2,因此廢氣會通過帶有微孔3.4的隔壁3.3,然后從相鄰氣孔3.1的開口3.6排出,由于碳煙顆粒的直徑較微孔3.4大,因此廢氣中的碳煙顆粒將被過濾捕捉在隔壁3.3上,氣流則從微孔3.4穿過。
所述催化劑涂層3.5含有貴金屬的活性稀土,主要成份有Pt、Pd、 Rh、Al2O3、Ce、La、Zr、Cu、Mn ,柴油燃燒的廢氣(主要為CO、HC、NOx等有害氣體)穿過微孔3.4時,涂覆在隔壁3.3上的催化劑涂層3.5將增強CO、HC、NOx三種氣體的活性,促使其進行一定的氧化-還原化學反應(yīng),其中CO在高溫下氧化成無色無毒的二氧化碳氣體,HC化合物在高溫下分解成水(H2O)和二氧化碳,NOx還原成氮氣和氧氣。
當柴油機排氣溫度達到375 攝氏度時,在催化劑涂層3.5的作用下,隔壁3.3上的碳煙顆粒會逐步燃燒而氧化,碳煙顆粒的凈化率約達到85% 以上,當反應(yīng)溫度達到500 攝氏度時催化劑和碳煙顆粒反應(yīng)從而完全燃燒掉(催化燃燒),此時碳煙顆粒的凈化率可達90% 以上。