黑烟过滤效果好的尾气过滤器及蜂窝载体的涂覆工艺的制作方法

本发明涉及一种黑烟过滤效果好的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，很多都是经过简单的过滤直接排出，而配备柴油发动机的汽车，其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，提供了一种黑烟过滤效果好的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有效过滤黑烟颗粒，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：

一种黑烟过滤效果好的尾气过滤器，包括过滤箱，其特点是：所述过滤箱呈圆柱形，过滤箱内沿气流方向依次设置有第一过滤网、第一陶瓷蜂窝载体、第二陶瓷蜂窝载体和第二过滤网，第一过滤网上设置有斜向的压折和纵向的压凸，所述第一陶瓷蜂窝载体与第二陶瓷蜂窝载体结构相同，且形状与过滤箱对应，第一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。

本发明一种黑烟过滤效果好的尾气过滤器，其气孔的孔数为600孔/平方英寸。

本发明一种黑烟过滤效果好的尾气过滤器，其隔壁的厚度为0.13~0.14mm。

本发明一种黑烟过滤效果好的尾气过滤器，其第一过滤网采用不锈钢材料制成，第二过滤网采用活性炭材料制成。

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：

本发明一种黑烟过滤效果好的尾气过滤器及蜂窝载体的涂覆工艺，在第一过滤网、第一陶瓷蜂窝载体、第二陶瓷蜂窝载体和第二过滤网四级过滤下，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为本发明一种黑烟过滤效果好的尾气过滤器的结构示意图。

图2为图1的左视图。

图3为本发明的第一陶瓷蜂窝载体的截面示意图。

图4为本发明的第一陶瓷蜂窝载体的部分轴向截面图。

图5为本发明的第一陶瓷蜂窝载体的隔壁的结构示意图。

图6为本发明的第一过滤网的结构示意图。

图7为本发明的第一过滤网的展开图。

图8为图6中a的放大图。

图中：

过滤箱1，

第一过滤网2，

压折2.1，

压凸2.2，

第一陶瓷蜂窝载体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，

第二陶瓷蜂窝载体7，

第二过滤网8，

气流通道9。

具体实施方式

参见图1-8，本发明涉及一种黑烟过滤效果好的尾气过滤器，它包括过滤箱1、第一过滤网2、第一陶瓷蜂窝载体3、第二陶瓷蜂窝载体7和第二过滤网8，过滤箱1的左端为尾气进口4，右端为尾气出口5，所述第一过滤网2、第一陶瓷蜂窝载体3、第二陶瓷蜂窝载体7和第二过滤网8设置在过滤箱1内，第一过滤网2靠近尾气进口4处，第二过滤网8靠近尾气出口5处。

所述过滤箱1呈圆柱形，所述第一陶瓷蜂窝载体3和第二蜂窝载体7的结构相同，且形状与过滤选箱1对应，第一陶瓷蜂窝载体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。

所述第一过滤网2采用不锈钢材料制成，第一过滤网2上设置有斜向的压折2.1和纵向的压凸2.2，图7为第一过滤网2的展开图，途中横向为第一过滤网2卷起来时的轴向，纵向为第一过滤网2卷起来时的径向，使用时，将第一过滤网2卷绕后安装在过滤箱1内，压折2.1和第一过滤网2本体形成气流通道9，气流通道9交汇处形成多个菱形扩张槽，并且每隔一段距离由压凸2.2形成一个隔断，当发动机尾气吹向气流通道9时，一部分沿气流通道9分流，一部分透过第一过滤网2本体过滤，沿气流通道9分流的部分尾气在经过扩张槽和隔断时会产生不同程度的紊流，形成多个方向的分流，使尾气中的黑烟颗粒能够充分捕集在第一过滤网2本体上，当黑烟颗粒捕集到一定量时，在发动机排气的高温下会燃烧形成co2，从而实现过滤器再生的功能

所述第二过滤网8采用活性炭材料制成。第二过滤网8的为带有活性炭的过滤网可以对第一过滤网2和第二陶瓷蜂窝载体7未处理的一氧化碳气体进行吸附。

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，经过第一过滤网2的一级过滤，然后进入第一陶瓷蜂窝载体3进行二级过滤，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，从第一陶瓷蜂窝载体3排出的废气进入第二陶瓷蜂窝载体7，进行三级过滤，过滤原理同二级过滤，从第二陶瓷蜂窝载体7排出的废气进入第二过滤网8进行四级过滤，对残留的一氧化碳进行吸附。

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。