機動車尾氣凈化器的制造方法
【專利說明】
[0001]技術領域:
[0002]本發(fā)明涉及大氣污染的防治裝置，特別是機動車尾氣污染的催化凈化裝置。
[0003]【背景技術】:
[0004]我國面臨嚴重能源危機和污染治理的挑戰(zhàn)。預計2020年，我國石油消費量缺口將達2.5億噸至4.3億噸，我國將成為世界第一大油品進口國。我國目前已成為僅次于美國的第二大溫室氣體排放國。世界空氣污染最嚴重的10個城市，有7個在我國，大氣污染對經(jīng)濟造成的損失已占到⑶P的3%-7%，到2020年估計高達13%，這會嚴重影響我國的經(jīng)濟發(fā)展。近年來，我國汽車業(yè)迅猛發(fā)展。國內(nèi)外各種預測表明，2020年中國很有可能超過美國成為世界上最大的汽車制造國。到2012年中國汽車保有量將已超過2億輛，由此帶來的能源安全和環(huán)境問題將更加突出。大力推進傳統(tǒng)汽車節(jié)能減排和新能源汽車產(chǎn)業(yè)化，成為中國汽車產(chǎn)業(yè)亟須解決的重大課題。我們已經(jīng)感受到了石油的供應日益緊張和石油安全的巨大挑戰(zhàn)。我國所面臨的交通能源問題來勢更猛，影響更大，挑戰(zhàn)更加嚴峻。按傳統(tǒng)交通能源動力系統(tǒng)發(fā)展下去，我國石油供應將難以為繼。發(fā)展汽車尾氣凈化器可以同時解決大氣污染的環(huán)保問題，對整個國民經(jīng)濟將有不可估量的推動作用。
[0005]現(xiàn)在，機動車尾氣的排放己成為城市大氣的主要污染源，危及這些城市的經(jīng)濟建設和社會進步，并制約國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，同時也引起了國際上以及我國政府和人民的高度重視。有資料報導，我國某些城市的眼病和肺部疾病增多，高血壓和心臟病發(fā)病頻繁，就是與汽車排出的有害物質HC、CO、NOx有展。我國已將環(huán)境保護定為基本國策，所以實施機動車尾氣脫硝三效納米催化劑產(chǎn)業(yè)化項目除帶關。治理汽車尾汽污染的技術和產(chǎn)業(yè)是環(huán)保產(chǎn)業(yè)的重要領域，關系到人類健康和國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)來經(jīng)濟效益外可帶來明顯的環(huán)境效益，是貫徹國家資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會發(fā)展的需要。
[0006]目前，正在行駛的汽車普遍安裝的是貴金屬三元尾氣催化凈化器，這種凈化器由于含有鉑、銠、鈀等貴金屬因而成本比較高。并且廢棄的凈化器如處理不當還容易造成二次污染。
[0007]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0008]本實用新型專利的目的旨在克服現(xiàn)有技術中的機動車尾氣凈化技術成本高、操作復雜的缺點，而提供一種凈化效果更加高效、徹底，并且成本低廉，操作簡便的機動車尾氣凈化裝置。
[0009]本實用新型專利所述的機動車尾氣凈化器，其特征在于:所述的催化裝置是由不銹鋼殼體、催化劑載體、催化劑活性物質、尾氣再循環(huán)系統(tǒng)等構成。
[0010]本實用新型專利所述的機動車尾氣凈化器的催化劑載體，其特征在于所述載體為金屬蜂窩載體、堇青石陶瓷蜂窩載體、莫來石陶瓷、碳化硅陶瓷載體、硅藻土陶瓷載體等。
[0011]本實用新型專利所述的機動車尾氣凈化器的催化劑活性物質為氧化鈷、氧化銅、氧化猛、氧化鋅、氧化镲、氧化絡、氧化鐵、氧化鎂、氧化鈦及氧化鐘、氧化釹、氧化錯、氧化?乙、氧化彌等物質。
[0012]本實用新型專利所述的機動車尾氣凈化器的尾氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述尾氣再循環(huán)系統(tǒng)由多級收縮管、加速管、反饋管組成。
[0013]本發(fā)明人通過深入研宄發(fā)現(xiàn):現(xiàn)有尾氣凈化裝置由于發(fā)動機排放的尾氣壓力大，在通過尾氣催化劑時的速度很快，而催化劑的比表面積有限的情況下，不能使含有大量污染物的尾氣與催化劑充分接觸得到無害化轉化。本專利通過增加尾氣再循環(huán)裝置使尚未完全凈化的尾氣重新返回尾氣進口使其與催化劑接觸反應而達到轉化成無害物質。提高尾氣凈化器尾氣凈化率的目的。
[0014]本實用新型專利的顯著特點是:
[0015](I)催化轉化率高:當前大多數(shù)催化劑高溫活性好，低溫活性較差，這極大地抑制了其性能。本產(chǎn)品由于使用納米高比表面積活性材料及稀土材料，催化劑材料高儲氧、放氧、納米化、高比表面積活性材料使廢氣催化轉化率高。
[0016](2)催化劑不易失效:催化劑包括熱失效和中毒失效，這也是自汽車尾氣催化劑研制以來一直未能妥善解決的問題，高溫下催化劑的熱劣化和S、P、Pb中毒極大地縮短了催化劑的使用壽命。本產(chǎn)品運用稀土及稀土氧化物與催化劑活性物質組成協(xié)同效應，提高漿料涂覆附著力，得到抗催化劑熱劣化和S、P、Pb中毒，從而延長凈化器使用壽命。
[0017](3)冷啟動性能好:汽車尾氣中60 % -80 %的有毒氣體是由于冷啟動兩分鐘內(nèi)產(chǎn)生的，要有效處理好這個階段內(nèi)的廢氣必須著手改善催化劑的低溫活性，以提高尾氣的低溫催化轉化。本產(chǎn)品采用廢氣再循環(huán)裝置，使沒有反應的廢氣重新返回從而得到重復反應，有效改善冷啟動凈化問題。
[0018](4)成本低廉:當前汽車廣泛應用的催化劑大多還是貴金屬或貴金屬摻雜其它金屬氧化物型，容易發(fā)生Pb、S、P等中毒，還可能對環(huán)境造成二次污染，并且其成本仍然很高。本產(chǎn)品徹底拋棄了貴金屬材料，并且無需在排氣管中加裝氧傳感器。因而成本較低。如I升催化劑載體需涂覆貴金屬鉑、銠、鈀等I克，再加上氧傳感器成本要400多元，使用稀土和堿土系復合材料加廢氣再循環(huán)裝置僅200元左右，并且還沒有二次污染，使用壽命長。
[0019]【附圖說明】:
[0020]附圖為本發(fā)明的一種具體實施方案的結構示意圖。
[0021]附圖中I為機動車尾氣凈化器固定端面；
[0022]附圖中2為催化劑載體通孔；
[0023]附圖中3為尾氣再循環(huán)反饋管；
[0024]附圖中4為尾氣再循環(huán)裝置；
[0025]附圖中5為尾氣再循環(huán)加速管；
[0026]附圖中6為尾氣循環(huán)收縮管；
[0027]附圖中7為機動車尾氣輸出口 ；
[0028]附圖中8為機動車尾氣進氣口 ；
[0029]附圖中9為涂覆活性物質的催化劑及載體；
[0030]附圖中10為尾氣再循環(huán)反饋管。
[0031]【具體實施方式】:
[0032]如圖所示，一種機動車尾氣催化凈化器，機動車尾氣通過輸入口 8進入容器，與容器中涂覆有催化活性物質的催化載體9發(fā)生反應，使一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物與催化活性物質反應得到凈化；由于發(fā)動機排出的廢氣溫度高、壓力大，因此通過尾氣催化劑載體通孔2時間比較短，反應不完全的尾氣及轉化為無害物質的氣體旋即進入廢氣循環(huán)裝置，每一廢氣再循環(huán)裝置單元4由尾氣循環(huán)收縮管6、尾氣再循環(huán)加速管5和尾氣再循環(huán)反饋管3、10構成，由于尾氣進入噴管裝置中會發(fā)生空化現(xiàn)象，空化會產(chǎn)生幾百個大氣壓與上千度高溫，氣體在此環(huán)境下被撕裂為非常小的單個分子或小分子。通過收縮噴管的氣體速度將被加速，溫度則急劇降低，后面的氣體相對前面的氣體形成倒吸現(xiàn)象，從而使未發(fā)生反應的氣體被重新吸回尾氣人口端催化劑載體，然后再一次與催化劑發(fā)生反應，經(jīng)過多次反復直到有害物質完全轉化為無害物質。
[0033]機動車尾氣凈化器可以串有一級或多級廢氣再循環(huán)裝置單元構成，廢氣再循環(huán)裝置單元串聯(lián)級數(shù)越多催化器轉化效果越好，可使反應不充分的廢氣重新回到催化劑進行反應，最大程度減小廢氣的排出。
【主權項】
1.機動車尾氣凈化器，其特征在于:所述的機動車尾氣凈化器是由不銹鋼金屬殼體、催化劑載體、活性物質催化劑、尾氣再循環(huán)系統(tǒng)等構成。
2.根據(jù)權利要求1所述的機動車尾氣凈化器，其特征是所述載體為金屬蜂窩載體、堇青石陶瓷蜂窩載體、莫來石陶瓷、碳化硅陶瓷載體、硅藻土陶瓷載體中的一種。
3.根據(jù)權利要求1所述的機動車尾氣凈化器，其特征是活性物質催化劑為氧化鈷、氧化銅、氧化猛、氧化鋅、氧化镲、氧化絡、氧化鐵、氧化鎂、氧化鈦及氧化鐘、氧化釹、氧化錯、氧化釔、氧化鑭中的一種。
4.根據(jù)權利要求1所述的機動車尾氣凈化器，其特征是凈化器尾氣再循環(huán)系統(tǒng)由收縮管、加速管、反饋管等組成。
【專利摘要】本實用新型專利提供一種機動車尾氣凈化器，當機動車尾氣通過機動車尾氣凈化器時，凈化器的催化劑將一氧化碳、氮氧化物、碳氫化合物進行氧化-還原處理。其中一氧化碳在氧化成為無毒、無色的二氧化碳氣體，氮氧化物還原成氮氣和氧氣，碳氫化合物氧化成二氧化碳和水；本實用新型通過增加尾氣再循環(huán)裝置使尚未完全凈化的尾氣重新返回尾氣進口與催化劑接觸反應而達到凈化轉化成無害物質，提高尾氣凈化器尾氣凈化率的目的。本實用新型專利顯著特點是：（1）機動車尾氣污染物催化轉化率高；（2）催化劑使用壽命長；（3）尾氣再循環(huán)裝置可以使凈化器在低溫啟動下工作良好；（4）成本低廉：由于不使用貴金屬和氧傳感器，因而成本低廉，還沒有二次污染。
【IPC分類】F01N3-20
【公開號】CN204402626
【申請?zhí)枴緾N201420300575
【發(fā)明人】張寶生
【申請人】張寶生
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2014年6月8日