一种催化剂老化耐久装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种催化剂老化耐久装置，包括配气装置、炉体加热装置和废气处理装置，所述配气装置包括多个储存不同气体的气瓶、水箱和混合阀，所述各个气瓶的出口端设有流量阀，所述水箱出口端连接有雾化器和流量阀，所述水箱和所述各个气瓶通过管路并联后与混合阀相连；所述炉体加热装置包括循环风机、加热炉和工装，所述工装置于加热炉内；所述混合阀、工装和废气处理装置通过管路依次相连。本实用新型专利技术通过模拟发动机尾气组分、排温、废气流量条件，实现在不需要发动机台架资源情况下离线进行后处理系统用催化剂的老化耐久处理。

【技术实现步骤摘要】
一种催化剂老化耐久装置
本技术主要涉及发动机后处理系统催化剂考核，尤其涉及一种催化剂老化耐久装置。
技术介绍
为了满足越来越严格的排放法规，单靠柴油机燃烧过程的改进，各种优化策略地应用，达到国Ⅳ法规排放要求已是极限。为此各类排气后处理装置的研发应声而起。机外净化技术包括前处理技术和后处理技术。前处理技术通过改变进气和燃油质量，来减少发动机缸内燃烧过程中污染物的生成；后处理技术通过对排气系统中已经生成的污染物进行处理，减少发动机最终排放的污染物。相对于机前处理技术，发动机后处理技术的方法较多，效果较好。利用催化反应减少尾气中的污染物，是汽车尾气后处理技术的重要手段之一。发动机尾气排放污染物主要有一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)等。目前，为降低各污染物的排放，通常需要机外后处理技术，即在发动机排气管上连接一套后处理系统及催化转化器，如SCR催化消声器、DOC氧化器、DPF颗粒捕集器等。无论是SCR系统还是DOC系统，处理污染物的关键在于催化剂的性能好坏，因此，对于发动机企业，考核催化剂性能对于发动机的排放有至关重要的作用。对于分子筛催化剂以及DOC催化剂，燃油中硫的存在是导致性能劣化的主要原因。新鲜态催化剂转化效率往往很高，使用一段时间后催化剂性能往往劣化，在排放法规要求越来越严格的今天，考核催化剂的耐久性至关重要。目前，催化剂老化耐久最常用的方法是在发动机台架上调节排温至标定工况温度运行一定的时间，例如对于SCR钒基催化剂，将发动机排温调至550℃运行200h，或在发动机台架上采用特定的负载循环运行1000h以上，然后考察耐久后催化剂的转化效率，从而考核催化剂耐久性是否能够满足要求。利用发动机台架进行催化剂耐久，为了考核催化剂的耐久极限或加速老化，需要将发动机工况调节至排放较恶劣的状态，如最高排温、最高废气流量，发动机台架运行费用高，或者采用固定循环工况运行1000小时以上，考核催化剂耐久性用时往往很长，导致后处理系统开发成本高昂及资源浪费。
技术实现思路
为了克服上述问题，本技术的提出一种催化剂老化耐久装置，通过模拟发动机尾气组分、排温、废气流量条件，实现在不需要发动机台架资源情况下离线进行后处理系统用催化剂的老化耐久处理。本技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种催化剂老化耐久装置，其特征在于：包括配气装置、炉体加热装置和废气处理装置，所述配气装置包括多个储存不同气体的气瓶、水箱和混合阀，所述各个气瓶的出口端设有流量阀，所述水箱出口端连接有雾化器和流量阀，所述水箱和所述各个气瓶通过管路并联后与混合阀相连；所述炉体加热装置包括循环风机、加热炉和工装，所述工装置于加热炉内；所述混合阀、循环风机、工装和废气处理装置通过管路依次相连。所述炉体加热装置还包括电加热器、第一阀门和第二阀门，所述循环风机、电加热器、工装和第一阀门形成环路，所述混合阀与所述循环风机和所述第一阀门相连，所述第二阀门的一端与所述工装和所述第一阀门相连，所述第二阀门的另一端与所述废气处理装置相连。所述加热炉设有温控装置和定时装置。所述工装的数量为2个或2个以上，通过管路串联。所述气瓶的数量为4个，分别储存有O2、N2、CO2和SO2。本技术的优点在于：(1)该装置可以根据需要调整气份组成，加热炉可以实现程序加热，自由设定老化温度和老化时间，可以满足不同用途的催化剂老化条件，使用灵活。(2)该装置可以代替发动机台架老化，节省了发动机企业的台架资源，避免了发动机台架在使用过程中发动机等各部件的老化折旧等，降低了后处理系统开发成本。(3)该装置将待老化处理的催化剂放置在工装内，工装体积根据催化剂体积设计，尽量缩小体积，气份只通过工装,最大程度降低了气份使用量，且设计了循环管路，使得气份在老化过程中循环使用，大大降低了催化剂耐久考核成本。(4)该装置对催化剂整体进行老化，老化后不影响封装，可以选用新鲜催化剂和老化后催化剂同时进行封装，封装好后同步进行转化效率考核，用于考察催化剂耐久特性。(5)该装置既能实现SCR催化剂的性能考核，也可用于DOC催化剂以及三元催化剂的性能评价，用途广泛。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：附图1示出了根据本技术实施方式的催化剂老化耐久装置示意图。图示中：1.气瓶、2.水箱、3.雾化器、4.流量阀、5.混合阀、6.循环风机、8.加热炉、9.工装、10、第一阀门、11.第二阀门、12.废气处理装置。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。根据本技术的实施方式，提出一种催化剂老化耐久装置，如图1所示，包括配气装置、炉体加热装置和废气处理装置，所述配气装置包括多个储存不同气体的气瓶1、水箱2和混合阀5，所述各个气瓶的出口端设有流量阀4，所述水箱出口端连接有雾化器3和流量阀4，所述水箱和所述各个气瓶通过管路并联后与混合阀5相连；根据配气条件的需要，确定所述气瓶的数量以及所述气瓶中存储气体的种类，本实施例中所述气瓶的数量为4个，分别储存有O2、N2、CO2和SO2。所述炉体加热装置包括循环风机6、加热炉8和工装9，所述工装置于加热炉8内；所述混合阀5、循环风机6、工装9和废气处理装置12通过管路依次相连。根据不同催化剂老化特性的配气条件，通过流量阀4可以调节各个气瓶中气体和经雾化器3雾化后的水蒸气的流量进行配气，模拟发动机尾气。例如：对于SCR钒基催化剂主要关注水热老化，可以采用如下配气条件：O2-14％；CO2-5％；H2O：5％；N2为平衡气；对于DOC贵金属催化剂主要关注硫老化和水热老化，可以采用如下配气条件：H2O-10％；O2-10％；SO2-250ppm；N2为平衡气。在催化剂的使用过程中，影响催化剂性能的因素有:发动机参数、空燃比、废气组分、排温、空速、油品、催化剂配方等，发动机状况确定后，影响其性能最大的因素便是排温、和空速。空速是标准状态下(温度(25℃)和压力(100kPa))流过催化转化器的体积流量与催化转化器容积的比值，单位为h-1，也就是气体容积流量(L/h)除以催化剂载体容积(L)所得数值。排温对于NOx的转化效率影响显著，空速并不明显，但空速的高低直接影响催化剂的氨存储能力和氨泄漏，从而间接影响NOx的转化效率。高排温和高空速是导致催化剂劣化的主要原因。本技术根据需要设定好所需空速，依据催化剂体积计算好所需废气流量，使用流量阀调节配气组分配后经混合阀混合，通过循环风机控制废气流量，进而实现空速控制。所述加热炉8为电加热炉，设有温控装置和定时装置，通过温控装置控制加热炉加热温度实现高温条件，并通过定时装置控制加热时间。所述工装的数量为2个或2个以上，通过管路串联。所述工装用于固定催化剂，将催化剂放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催化剂老化耐久装置，其特征在于：包括配气装置、炉体加热装置和废气处理装置，所述配气装置包括多个储存不同气体的气瓶、水箱和混合阀，所述各个气瓶的出口端设有流量阀，所述水箱出口端连接有雾化器和流量阀，所述水箱和所述各个气瓶通过管路并联后与混合阀相连；所述炉体加热装置包括循环风机、加热炉和工装，所述工装置于加热炉内；所述混合阀、循环风机、工装和废气处理装置通过管路依次相连。

【技术特征摘要】
1.一种催化剂老化耐久装置，其特征在于：包括配气装置、炉体加热装置和废气处理装置，所述配气装置包括多个储存不同气体的气瓶、水箱和混合阀，所述各个气瓶的出口端设有流量阀，所述水箱出口端连接有雾化器和流量阀，所述水箱和所述各个气瓶通过管路并联后与混合阀相连；所述炉体加热装置包括循环风机、加热炉和工装，所述工装置于加热炉内；所述混合阀、循环风机、工装和废气处理装置通过管路依次相连。2.根据权利要求1所述的催化剂老化耐久装置，其特征在于，所述炉体加热装置还包括电加热器、第一阀门和第二阀门，所述循环风机、电加热器、工装和第一阀门形成环路，所述混合阀与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍翠英，王胜，张建华，王飞，王有治，
申请(专利权)人：潍柴动力空气净化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37