柴油車尾氣顆粒凈化用后處理裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及的是一種汽車尾氣過濾領域的技術(shù)，具體是一種柴油車尾氣顆粒凈化用后處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]柴油機的排氣污染物與汽油機相比，主要以NOx和PM (Particulate Matter，細顆粒物)為主，粒徑小于2.5微米的細顆粒能沉積在呼吸道深處肺泡內(nèi)，甚至進入血液循環(huán)，引起細胞中毒，具有致癌性，并可導致心血管等疾病，對人體危害巨大。柴油機排放的顆粒物已成為城市空氣顆粒物污染的主要來源之一。D0C(Diesel Oxidat1n Catalyst，柴油車(機)氧化型催化劑)作為后處理技術(shù)之一，主要通過降低PM中的SOF (Soluble OrganicFract1n，有機可溶性成份)來降低PM，還能進一步降低HC和CO。根據(jù)DOC中貴金屬含量的不同，DOC最高可以降低PM排放50%，剩余50%的PM需要用顆粒過濾器進行處理。目前常用的顆粒過濾器主要是DPF和POC兩種，這兩種過濾器與DOC聯(lián)用處理柴油廢氣已經(jīng)在進行推廣應用。
[0003]DPF (Diesel Particulate Filter，柴油顆粒過濾器或壁流式過濾器)，在相鄰兩個通道中，選擇兩端中的任意一端堵塞，從而強迫廢氣通過多孔壁面，實現(xiàn)對顆粒物的捕集。DPF在設計時都要考慮能夠承受一定負載率的碳煙。如果堆積的碳煙量超過其催大負載能力，DPF內(nèi)部的顆粒物會對氣流產(chǎn)生阻礙，從而使得壓力降增加，最終導致DPF完全堵塞，因此DPF系統(tǒng)必須提供可靠的再生策略以確保上述問題不會發(fā)生。DPF對顆粒物的過濾效率可以達到90%以上，但是DPF再生及控制策略比較復雜，標定開發(fā)周期長，開發(fā)費用高，并且目前有能力進行DPF系統(tǒng)開發(fā)的公司較少。
[0004]POC(Particle Oxidat1n Catalysis，顆粒氧化催化器)的過濾層通常采用金屬網(wǎng)構(gòu)成，其過濾通道為流通式結(jié)構(gòu)，并成褶皺形狀。這種結(jié)構(gòu)使得廢氣在流動過程中要么沿著褶皺的通道前行，要么需要穿過過濾層。過濾層即用于捕集顆粒。POC的再生通常是在正常的駕駛條件下完成的，當發(fā)動機的排氣達到一定溫度時，廢氣中的NO2會與碳煙顆粒反應實現(xiàn)被動再生。但當發(fā)動機低怠速、低負荷或頻繁啟動時，排氣溫度達不到被動再生溫度要求，會產(chǎn)生吹灰和POC燒蝕現(xiàn)象。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種柴油車尾氣顆粒凈化用后處理裝置，能夠?qū)l(fā)動機排氣經(jīng)過DOC催化后會將顆粒中的SOF氧化，再經(jīng)PF后將碳煙顆粒截留在PF載體內(nèi)，從而實現(xiàn)柴油車尾氣凈化。
[0006]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]本實用新型包括:依次同軸設置的筒狀結(jié)構(gòu)的DOC催化機構(gòu)和PF過濾器，其中:DOC催化機構(gòu)包括:蜂窩陶瓷載體以及設置于蜂窩陶瓷載體表面的第一氧化活性涂層和第二氧化活性涂層。
[0008]所述的蜂窩陶瓷載體沿軸向長度、氣體過濾方向的前半部分的載體表面上設有第一氧化活性涂層；后半部分的載體表面上設有第二氧化活性涂層。
[0009]所述的柴油車尾氣顆粒凈化用后處理裝置的進氣端、出氣端以及DOC催化機構(gòu)和PF過濾器之間均設有金屬環(huán)，該金屬環(huán)用于擋住襯墊邊緣，以保證整個后處理裝置的絕對密封，且襯墊不會被大流量的氣流沖蝕而堵塞載體。
[0010]所述的PF過濾器為進氣端孔道全開，出氣端相鄰兩個孔道一孔全開一孔封閉的載體。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為PF進氣端面結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖3為PF出氣端面結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖4為圖1的A面剖視圖；
[0015]圖5為圖1的B面剖視圖；
[0016]圖中:I為催化器殼體、2、3為襯墊、4、5、6為金屬擋圈、7為DOC催化機構(gòu)、8為PF過濾器、9為蜂窩陶瓷載體、10為第一氧化活性涂層、11為第二氧化活性涂層。
【具體實施方式】
[0017]下面對本實用新型的實施例作詳細說明,本實施例在以本實用新型技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。
[0018]實施例1
[0019]如圖1所示，本實施例包括:依次同軸設置的筒狀結(jié)構(gòu)的DOC催化機構(gòu)和PF過濾器，該兩個催化劑之間軸向間距為10?20mm，進氣端、出氣端和兩個催化劑之間都用金屬環(huán)擋住襯墊邊緣，以保證整個后處理裝置的絕對密封，且襯墊不會被大流量的氣流沖蝕而堵塞載體。
[0020]所述的DOC催化機構(gòu)包括:蜂窩陶瓷載體9以及設置于蜂窩陶瓷載體外表面的第一氧化活性涂層10和第二氧化活性涂層11，其中:蜂窩陶瓷載體9沿軸向長度、氣體過濾方向的前半部分的載體表面上設有第一氧化活性涂層10 ;后半部分的載體表面上設有第二氧化活性涂層11。
[0021]所述的PF過濾器為進氣端孔道全開，出氣端相鄰兩個孔道一孔全開一孔封閉的載體，排氣氣流經(jīng)過PF時，碳煙顆粒被截留在出氣端封閉的孔道內(nèi)，達到過濾顆粒物的效果。由于PF載體的特殊結(jié)構(gòu)，碳黑與灰分被收集在封閉的流道內(nèi)，收集下來的碳黑只可能被燒掉，而不會吹出，避免了 POC在使用過程中產(chǎn)生的吹灰現(xiàn)象。同時由于PF過濾器約50%的通道為流通式，旁通流道保證碳黑加載時壓力變化平緩，即使碳黑收集流道完全堵塞，壓力損失只會增加50%，而不致于出現(xiàn)完全堵塞的狀況，只要進入被動再生窗口，碳黑會被完全燒掉，從而實現(xiàn)PF的連續(xù)被動再生過程。
[0022]本裝置通過將襯墊裹于DOC催化機構(gòu)外，壓入已經(jīng)焊接好的筒體中，制得DOC催化裝置。同樣PF載體以相同的方式封裝于同一筒體之內(nèi)制成一套完整的后處理裝置。
[0023]本裝置涉及的后處理裝置與DPF、POC等顆粒過濾器相比具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、制造成本低等競爭優(yōu)勢，尤其可解決低怠速、低負荷或頻繁啟動下發(fā)動機排放污染的問題，使柴油機尾氣排放可以滿足國IV、國V標準PM排放限值的要求。
【主權(quán)項】
1.一種柴油車尾氣顆粒凈化用后處理裝置，其特征在于，包括:依次同軸設置的筒狀結(jié)構(gòu)的DOC催化機構(gòu)和PF過濾器，其中:D0C催化機構(gòu)包括:蜂窩陶瓷載體以及設置于蜂窩陶瓷載體表面的第一氧化活性涂層和第二氧化活性涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油車尾氣顆粒凈化用后處理裝置，其特征是，所述的蜂窩陶瓷載體沿軸向長度、氣體過濾方向的前半部分的載體表面上設有第一氧化活性涂層；后半部分的載體表面上設有第二氧化活性涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油車尾氣顆粒凈化用后處理裝置，其特征是，所述的DOC催化機構(gòu)和PF過濾器之間軸向間距為10?20mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油車尾氣顆粒凈化用后處理裝置，其特征是，所述的柴油車尾氣顆粒凈化用后處理裝置的進氣端、出氣端以及DOC催化機構(gòu)和PF過濾器之間均設有金屬環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油車尾氣顆粒凈化用后處理裝置，其特征是，所述的PF過濾器為進氣端孔道全開，出氣端相鄰兩個孔道一孔全開一孔封閉的載體。
【專利摘要】一種汽車尾氣過濾領域的柴油車尾氣顆粒凈化用后處理裝置，包括：依次同軸設置的筒狀結(jié)構(gòu)的DOC催化機構(gòu)和PF過濾器，其中：DOC催化機構(gòu)包括：蜂窩陶瓷載體以及設置于蜂窩陶瓷載體外表面的第一氧化活性涂層和第二氧化活性涂層。本實用新型能夠?qū)l(fā)動機排氣經(jīng)過DOC催化后會將顆粒中的SOF氧化，再經(jīng)PF后將碳煙顆粒截留在PF載體內(nèi)，從而實現(xiàn)柴油車尾氣凈化。
【IPC分類】F01N3-035
【公開號】CN204457957
【申請?zhí)枴緾N201520046971
【發(fā)明人】常躍進, 劉洋, 張強
【申請人】上海歌地催化劑有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年1月23日