梯形尾气过滤器及蜂窝载体的涂覆工艺的制作方法

本发明涉及一种梯形尾气过滤器及蜂窝载体的涂覆工艺，用于汽车尾气净化。属于汽车设备技术领域。

背景技术：

目前，普通的汽车尾气过滤器，是使用催化剂与汽车尾气中的no、no2与co反应，生成co2和n2这两种无污染气体，但是配备柴油发动机的汽车，由于柴油发动机的尾气中含有黑烟颗粒，现有的尾气过滤器不能有效过滤黑烟颗粒，这样会造成环境污染。

现有的蜂窝载体涂覆工艺为，在陶瓷载体底部向上喷射涂覆浆料，此种工艺的缺陷在于：浆料呈水状，不仅涂覆难度大，而且涂覆浆料不能与载体充分结合，涂覆后的陶瓷载体不美观，并且过滤效果差。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种梯形尾气过滤器及蜂窝载体的涂覆工艺，此尾气过滤器在过滤汽车尾气中的co、hc、nox有害气体的同时也能过滤黑烟颗粒，并在高温下黑烟颗粒会逐步燃烧而氧化；涂覆工艺不仅涂覆均匀，并且涂覆的浆料与陶瓷载体能充分结合，使得陶瓷载体的过滤效果好。

本发明的目的是这样实现的：

一种梯形尾气过滤器，包括过滤箱，其特点是：所述过滤箱内设置有过滤网和陶瓷蜂窝载体，所述过滤箱包括第一圆弧边、第二圆弧边、第一斜边和第二斜边，所述第一圆弧边、第二斜边、第二圆弧边和第一斜边依次首尾相连，相连处采用圆角过渡，所述陶瓷蜂窝载体沿轴线方向密布有气孔，所述气孔的一端为开口，另一端设置有封堵面，所述封堵面和开口间隔布置，所述相邻两个气孔设置有隔壁，隔壁上开有呈蜂窝状的微孔，隔壁上涂覆有催化剂涂层。

本发明一种梯形尾气过滤器，其气孔的孔数为600孔/平方英寸。

本发明一种梯形尾气过滤器，其隔壁的厚度为0.13~0.14mm。

本发明的蜂窝载体的涂覆工艺，其特点是：所述涂覆工艺包括以下步骤：

步骤一、配料，首先将活性氧化铝和铂、铑、钯贵金属溶液混合12小时，得到重量百分数30-70%的混合溶液，然后配入重量百分数25-60%的稀土，再加入重量百分数1-5%的活性组分（分子筛）、重量百分数1-5%的高分子树脂溶液、重量百分数1-5%的的铝胶、重量百分数1-5%的稀土硝酸盐，搅拌6小时成胶状；其中稀土为氯化物除氧材料；活性组分为高气孔率的分子筛；高分子树脂溶液为聚乙烯醇溶液，其水跟物料比为1：20；

步骤二、取浆料，通过计算蜂窝陶瓷载体隔壁的面积，进而计算所需的步骤一中胶状的混合液的重量，然后用容器取出定量的胶状混合液；

步骤三、涂覆，将蜂窝陶瓷载体置于一个吸力装置的上方，吸力装置与蜂窝陶瓷载体的底部紧贴，将步骤三的得到的浆料倒在蜂窝陶瓷载体的顶面，呈胶状的浆料不具备流动性，位于蜂窝陶瓷载体的表面，此时打开吸力装置，在吸力装置的作用下，胶状的浆料沿着蜂窝陶瓷载体的隔壁从顶面被吸往底面；

步骤四、烧制，将步骤四得到的蜂窝陶瓷载体置于550℃的炉窑烧制3-5小时。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明一种梯形尾气过滤器及蜂窝载体的涂覆工艺，在过滤网和陶瓷蜂窝载体两级过滤下，将主要成分为co、hc、nox的尾气，反应成co2、h2o、n2和o2，同时隔壁上的微孔能有效过滤废气中的黑烟颗粒，并在催化剂涂层的作用下黑烟颗粒会被燃烧掉，进一步提高了尾气净化效果；配料中加入了作为粘合剂的聚乙烯醇溶液和作为吸附剂的铝胶，因此搅拌后的混合液呈胶状，并配合步骤三中的吸力装置，可以使得浆料从陶瓷载体的顶面开始涂覆，与现有的从陶瓷载体底部开始涂覆水状浆料的工艺相比，本发明浆料涂覆均匀，涂覆的浆料与陶瓷载体能充分结合，使得陶瓷载体的过滤效果好。

附图说明

图1为本发明一种梯形尾气过滤器的结构示意图。

图2为图1的左视图。

图3为本发明的陶瓷蜂窝载体的截面示意图。

图4为本发明的陶瓷蜂窝载体的部分轴向截面图。

图5为本发明的陶瓷蜂窝载体的隔壁的结构示意图。

图中：

过滤箱1，

第一圆弧边1.1，

第二圆弧边1.2，

第一斜边1.3，

第二斜边1.4，

过滤网2，

陶瓷蜂窝载体3，

气孔3.1，

封堵面3.2，

隔壁3.3，

微孔3.4，

催化剂涂层3.5

开口3.6，

尾气进口4，

尾气出口5，

尾气6。

具体实施方式

参见图1-5，本发明涉及一种梯形尾气过滤器，它包括过滤箱1、过滤网2和陶瓷蜂窝载体3，过滤箱1的左端为尾气进口4，右端为尾气出口5，所述过滤网2和陶瓷蜂窝载体3设置在过滤箱1内，过滤网2靠近尾气进口4处，所述过滤箱1包括第一圆弧边1.1、第二圆弧边1.2、第一斜边1.3和第二斜边1.4，所述第一圆弧边1.1、第二斜边1.4、第二圆弧边1.2和第一斜边1.3依次首尾相连，相连处采用圆角过渡，所述陶瓷蜂窝载体3的形状与过滤箱1对应，且陶瓷蜂窝载体3沿轴线方向密布有气孔3.1，所述气孔3.1的一端为开口3.6，另一端设置有封堵面3.2，所述封堵面3.2和开口3.6间隔布置，所述相邻两个气孔3.1设置有隔壁3.3，隔壁3.3上开有呈蜂窝状的微孔3.4，隔壁3.3上涂覆有催化剂涂层3.5。

其中，气孔3.1的孔数为600孔/平方英寸，隔壁3.3的厚度为0.13~0.14mm。

本发明的蜂窝载体的涂覆工艺包括以下步骤：

步骤一、配料，首先将活性氧化铝和铂、铑、钯贵金属溶液混合12小时，得到重量百分数30-70%的混合溶液，然后配入重量百分数25-60%的稀土，再加入重量百分数1-5%的活性组分（分子筛）、重量百分数1-5%的高分子树脂溶液、重量百分数1-5%的的铝胶、重量百分数1-5%的稀土硝酸盐，搅拌6小时成胶状；其中稀土为氯化物除氧材料；活性组分为高气孔率的分子筛；高分子树脂溶液为聚乙烯醇溶液，其水跟物料比为1：20。

步骤二、取浆料，通过计算蜂窝陶瓷载体隔壁的面积，进而计算所需的步骤一中胶状的混合液的重量，然后用容器取出定量的胶状混合液。

步骤三、涂覆，将蜂窝陶瓷载体置于一个吸力装置的上方，吸力装置与蜂窝陶瓷载体的底部紧贴，将步骤三的得到的浆料倒在蜂窝陶瓷载体的顶面，呈胶状的浆料不具备流动性，位于蜂窝陶瓷载体的表面，此时打开吸力装置，在吸力装置的作用下，胶状的浆料沿着蜂窝陶瓷载体的隔壁从顶面被吸往底面。

步骤四、烧制，将步骤四得到的蜂窝陶瓷载体置于550℃的炉窑烧制3-5小时。

步骤一中，加入了作为粘合剂的聚乙烯醇溶液和作为吸附剂的铝胶，因此搅拌后的混合液呈胶状，并配合步骤三中的吸力装置，可以使得浆料从陶瓷载体的顶面开始涂覆，与现有的从陶瓷载体底部开始涂覆水状浆料的工艺相比，本发明浆料涂覆均匀，涂覆的浆料与陶瓷载体能充分结合，使得陶瓷载体的过滤效果好。

工作原理：本发明采用堇青石质制作成蜂窝陶瓷载体，并内置在柴油机尾气净化器内，柴油发动机排出的带有黑烟颗粒的废气尾气进口4进入，经过过滤网2的一级过滤，然后进入陶瓷蜂窝载体3，从气孔3.1的开口3.6进入，由于气孔3.1在一端是开口3.6，而在另一端则是封堵面3.2，因此废气会通过带有微孔3.4的隔壁3.3，然后从相邻气孔3.1的开口3.6排出，由于黑烟颗粒的直径较微孔3.4大，因此废气中的黑烟颗粒将被过滤捕捉在隔壁3.3上，气流则从微孔3.4穿过。

所述催化剂涂层3.5含有贵金属的活性稀土，主要成份有pt、pd、rh、al2o3、ce、la、zr、cu、mn，柴油燃烧的废气（主要为co、hc、nox等有害气体）穿过微孔3.4时，涂覆在隔壁3.3上的催化剂涂层3.5将增强co、hc、nox三种气体的活性，促使其进行一定的氧化-还原化学反应，其中co在高温下氧化成无色无毒的二氧化碳气体，hc化合物在高温下分解成水（h2o）和二氧化碳，nox还原成氮气和氧气。

当柴油机排气温度达到375摄氏度时，在催化剂涂层3.5的作用下，隔壁3.3上的黑烟颗粒会逐步燃烧而氧化，黑烟颗粒的净化率约达到85%以上，当反应温度达到500摄氏度时催化剂和黑烟颗粒反应从而完全燃烧掉（催化燃烧），此时黑烟颗粒的净化率可达90%以上。