一种柴油车尾气颗粒物捕集催化器制造技术

本发明专利技术提供了一种柴油车尾气颗粒物捕集催化器，所述催化器由金属外壳和内芯组成，内芯为柱状体，由涂覆有粘结剂的惰性氧化铝瓷球堆积而成，内芯横截面为圆形、方形、椭圆形或者跑道形，内部均匀布置若干条排气通道，通道沿周向或沿径向布置，截面形状为长方形、圆形和扇形，通道截面积的总和不大于内芯截面积的25%，通道沿轴线方向的长度为柱状体长度的60%-100%。本发明专利技术所述的一种柴油车尾气颗粒物捕集催化器，均匀涂敷在陶瓷球体上的粘接剂，由于大量微孔的存在，比表面积大，对颗粒物的吸附效果强，再加上本尾气颗粒物捕集催化器的排气通道为异形结构，对颗粒物的捕集效果是非常强的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种柴油车尾气净化产品，尤其是一种柴油车尾气颗粒物捕集催化器。
技术介绍
为了减轻汽车排放对环境造成的污染，发动机排气管路上一般需要安装尾气净化装置，对于燃油汽车发动机来说，尾气中一般包含CO,HC,NOx和碳烟颗粒等有害物质，特别是柴油发动机，碳烟颗粒物的含量更比较大一些，因此，在柴油发动机的排气管路中，一般都要安装尾气颗粒物捕集催化器，通过物理的过滤以及通过氧化反应去除有害的碳烟颗粒，即使不安装专门的颗粒物捕集催化器，也要考虑颗粒物的堵塞问题。目前，柴油发动机去除有害物质的尾气净化系统主要有两类，一类称作选择性催化还原法（记作：优化燃烧+SCR），通过优化燃烧除去大部分碳烟颗粒，少量的部分在NOx的还原过程中被燃烧掉。另一类称作废气再燃烧法（记作EGR+DPF/DOC),碳烟颗粒通过专门的装置捕集并燃烧处理。优化燃烧+SCR方法虽然产生的碳烟颗粒少，但是也必须考虑碳烟颗粒的影响。总之，碳烟颗粒的捕集并有效处理非常重要，不能充分捕集影响净化效果，不能有效处理影响整个净化系统的工作，甚至会影响发动机的排气被压导致发动机工作效力降低，因此保证捕集效果并确保不被堵塞是颗粒捕集器的主要工作目标。2014.08.20公告的一种柴油车尾气催化器（公告号：CN203783701U），通过在传统蜂窝陶瓷内部开孔，在断面上开槽，解决传统蜂窝陶瓷的防堵问题。还有2014.08.20公告的一种汽车尾气颗粒物捕集催化器及滤芯（公告号：CN203783692U），由金属纤维板卷制成圆柱形结构，形成碳烟颗粒物的过滤吸附层，通过过滤吸附外表层横截面波纹，沿纵向导流尾气，增强捕集颗粒物效果。专利CN203783701U改变了传统蜂窝陶瓷的局部结构，增强了通气防堵效果，但是减少了比表面积，降低了催化转化效果，同时增加了制造成本；专利CN203783692U虽然颗粒捕集效果好，但是装置本身成本高，背压大，特别是装置的再生困难。综上所述，碳烟颗粒捕集器对于尾气净化价值很大，捕集效果好又能自动处理捕集到的碳烟颗粒就更有意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于柴油车尾气颗粒物捕集催化器，一种过流接触面积大、颗粒捕集效果好，不易堵塞且具有良好流体动力学特性的尾气颗粒物捕集催化器。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种柴油车尾气颗粒物捕集催化器，其特征在于：所述颗粒物捕集催化器是由陶瓷球状物粘结而成，球和球之间的不规则缝隙作为排气通道，尾气流过异形的排气通道，颗粒物被捕集并被氧化燃烧，为避免通气阻力过大，在颗粒捕集器的内部开有若干个排气通道，一是保证比较大的开口率，二是保证尾气气流快速扩散到整个颗粒捕集器内部。粘接剂含有氧化催化剂，对尾气中CO,HC,NOx进行催化氧化反应，过程中一并燃烧掉捕集到的碳烟颗粒。粘接剂均匀涂敷在陶瓷球体上，烧结后含有大量的微孔，增大比表面积，增加了颗粒物的吸附效果，对流过的气流也有衰减效果，起到消声的作用。有益效果：本专利技术所述的一种柴油车尾气颗粒物捕集催化器，均匀涂敷在陶瓷球体上的粘接剂，由于大量微孔的存在，比表面积大，对颗粒物的吸附效果强，再加上本尾气颗粒物捕集催化器的排气通道为异形结构，对颗粒物的捕集效果是非常强的。粘接剂中含有催化氧化成分，CO,HC,NOx催化反应的过程中一并燃烧掉捕集到的碳烟颗粒。在颗粒捕集器内部设置的排气通道，保证其有比较大的开口率，通气阻力小，也保证气流快速扩散到整个颗粒捕集器内部。异形结构的通道，对气流声强也有衰减阻滞效果，起到消声器的作用。附图说明图1为本专利技术柴油车尾气颗粒物捕集催化器结构示意图。图2为颗粒物捕集催化器内芯排气通道沿径向位置布置图。图3为颗粒物捕集催化器内芯排气通道沿周向位置布置图。图4为图1中的局部放大图。具体实施方式以下通过具体实施例进一步说明本专利技术。本专利技术所述的一种柴油车尾气颗粒物捕集催化器，具体的一个实施例使用的主要原材料为惰性氧化铝瓷球和粘接剂，惰性氧化铝瓷球直径6mm，Al2O3含量91%，对酸、碱及其它有机溶剂的耐腐蚀性≥95%。粘接剂成分组成和重量比分别为：钛白粉53.7%、铝性粘接剂23.33%、铈锆氧化体粉体11%、氧化铝粉体10.7%、偏钒酸钠0.21%、单乙醇胺0.15%、一水柠檬酸0.11%，硝酸钯溶液0.8%，制备的过程首先是配料，混料，然后加适量纯水研磨6小时，最后是浓度调制，纯水与其它材料的重量比为2.8:1。本实施例捕集器内芯设计为圆柱体，截面直径尺寸150mm,长度100mm，在入口截面上均匀布置8个均匀排列的长方形排气通道，通道宽度为2mm，长度为50mm,沿圆柱体轴向通道深度为80mm。本实施例的工艺流程为：粘接剂制备，陶瓷球涂覆粘接剂，搅拌釜中搅拌并适度晾干（保持粘性且无流挂），在模具型腔中装填成型，自然充分晾干，650℃高温烧结，去除飞边毛刺，清洗去除辅助材料燃烧留下的灰烬。如图1所示为柴油车尾气颗粒物捕集催化器的结构示意图，其中1为进气口，从发动机排出的尾气经进气口1进入尾气颗粒物捕集催化器；3为颗粒捕集器的外壳，在外壳和内芯之间有膨胀密封条5；4为排气口，获得净化处理的汽车尾气从排气口4排入大气；惰性氧化铝瓷球6由粘接剂7粘结在一起构成颗粒物捕集催化器的内芯2，其中8为颗粒物捕集催化器内芯上设置的排气通道，排气通道在内芯截面上的位置布置如图2和图3所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柴油车尾气颗粒物捕集催化器，其特征在于：所述催化器由金属外壳和内芯组成，内芯为柱状体，由涂覆有粘结剂的惰性氧化铝瓷球堆积而成，内芯横截面为圆形、方形、椭圆形或者跑道形，内部均匀布置若干条排气通道，通道沿周向或沿径向布置，截面形状为长方形、圆形和扇形，通道截面积的总和不大于内芯截面积的25%，通道沿轴线方向的长度为柱状体长度的60%‑100%。

【技术特征摘要】
2014.10.16 CN 20141054618411.一种柴油车尾气颗粒物捕集催化器，其特征在于：所述催化器由金属外壳和内芯组成，内芯为柱状体，由涂覆有粘结剂的惰性氧化铝瓷球堆积而成，内芯横截面为圆形、方形、椭圆形或者跑道形，内部均匀布置若干条排气通道，通道沿周向或沿径向布置，截面形状为长方形、圆形和扇形，通道截面积的总和不大于内芯截面积的25%，通道沿轴线方向的长度为柱状体长度的60%-100%。
2.根据权利要求1所述的一种柴油车尾气颗粒物捕集催化器，其特征在于：惰性氧化铝瓷球以AI2O3为原料，Al2O3含量≥90%，采用超细微粉，等静压、成球机成型并经高温焙烧而成，陶瓷小球的尺寸规格从1至20毫米。
3.根据权利要求1所述的一种柴油车尾气颗粒物捕集催化器，其特征在于：粘接剂含有催化氧化剂成分，均匀涂覆在惰性...

【专利技术属性】
技术研发人员：王维志，
申请(专利权)人：湖北汽车工业学院，
类型：发明
国别省市：湖北;42