汽车尾气净化器及蜂窝载体的涂覆工艺的制作方法

文档序号:12031609阅读:1102来源:国知局
汽车尾气净化器及蜂窝载体的涂覆工艺的制作方法与工艺

本发明涉及一种汽车尾气净化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,普通的汽车尾气净化器,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碳烟颗粒,现有的汽车尾气净化器不能有效过滤碳烟颗粒,这样会造成环境污染;同时现有的净化器在有限的空间内由于不能保证很好的过滤面积,因此尾气净化不完全,排放后会污染环境。

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,提供了一种汽车尾气净化器及蜂窝载体的涂覆工艺,此汽车尾气净化器在高效过滤汽车尾气中的co、hc、nox有害气体的同时也能过滤碳烟颗粒,并在高温下碳烟颗粒会逐步燃烧而氧化,使得陶瓷蜂窝载体具有再生功能;并且在有限的空间内,增大了过滤面积;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:

一种汽车尾气净化器,包括过滤箱,其特征在于:所述过滤箱的包括位于上部的主管道和下部有两个分叉的分管道,所述两个分管道的轴心线与主管道的轴心线分别呈45°角,所述分管道内沿气流方向依次设置有排气细管和陶瓷蜂窝载体,所述陶瓷蜂窝载体与分管道的内壁相对应,且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,所述相邻两个气孔之间设置有隔壁,隔壁上开有呈蜂窝状的微孔,隔壁上涂覆有催化剂涂层。

本发明一种汽车尾气净化器,其气孔的孔数为600孔/平方英寸。

本发明一种汽车尾气净化器,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:

本发明一种汽车尾气净化器及蜂窝载体的涂覆工艺,利用排气细管和陶瓷蜂窝载体两级过滤,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碳烟颗粒,并在催化剂涂层的作用下碳烟颗粒会被燃烧掉,使得陶瓷蜂窝载体具有再生功能,能继续进行碳烟颗粒的过滤和净化,保证了排出的柴油发动机尾气不会污染环境;并且采用主管道分流到分管道后,在有限的空间内增大了过滤面积,使得汽车尾气的净化效果更好。

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为本发明一种汽车尾气净化器及蜂窝载体的涂覆工艺的结构示意图。

图2为本发明的陶瓷蜂窝载体的截面示意图。

图3为本发明的陶瓷蜂窝载体的部分轴向截面图。

图4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,

主管道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,

排气细管4,

分管道5,

尾气6。

具体实施方式

参见图1-4,本发明涉及一种汽车尾气净化器,它包括过滤箱1,所述过滤箱1的包括位于上部的圆柱形主管道2和下部有两个分叉的圆柱形分管道5,所述两个分管道5的轴心线与主管道2的轴心线分别呈45°角,所述分管道5内沿气流方向依次设置有排气细管4和陶瓷蜂窝载体3,所述陶瓷蜂窝载体3与分管道5的内壁相对应,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:柴油发动机排出的带有碳烟颗粒的废气经主管道2分流进入分管道5,通过排气细管4进行一级过滤,然后进入陶瓷蜂窝载体3进行二级过滤,尾气从气孔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,由于碳烟颗粒的直径较微孔3.4大,因此废气中的碳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,从陶瓷蜂窝载体3排出的废气进入低温催化区7进行三级过滤,进一步净化残留的有害气体。

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上的碳烟颗粒会逐步燃烧而氧化,碳烟颗粒的净化率约达到85%以上,当反应温度达到500摄氏度时催化剂和碳烟颗粒反应从而完全燃烧掉(催化燃烧),此时碳烟颗粒的净化率可达90%以上。

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