双级高效还原型三元催化器的制造方法
【专利说明】双级高效还原型三元催化器
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及汽车尾气处理设备领域，特别地，是一种三元催化器。
[0003]
【背景技术】
[0004]由于汽车汽油燃烧后，产生大量有害气体，主要包括一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物;为此，一般都需要采用三元催化器对该种混合有害气体进行处理，使其生成二氧化碳和水，再排放入大气。在三元催化器中，主要进行的反应具有三个，其方程式如下:
C0+1/202—C02 ①、H4C2+3O2 2C02+2H20②、NOx+CO N2+CO2③，该三个化学反应在三元催化器的同一个腔体内同时进行，进行过程中①式、②式为氧化反应，③式为还原反应，由于①式的进行，消耗较多的CO，从而限制了③式的进行，这限制了氮氧化物的还原效率，即难以保障氮氧化物的完全消除；另一方面，当汽车加油门时，如启动和加速时，由于空燃比较低，氧气含量不足，还将导致①、②式反应不充分，也将增加尾气的危害性。
[0005]
【发明内容】
[0006]针对上述问题，本发明的目的在于提供一种双级高效还原型三元催化器，该三元催化器可使汽油机排出的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物得到充分的氧化还原反应，从而将他们高效排除。
[0007]本发明实现技术目的所采用的技术方案是:该双级高效还原型三元催化器包括前后连通的一级催化器、二级催化器;所述催化器包括壳体及由壳体围成的反应腔，所述反应腔内填满蜂窝状催化支架，所述催化支架表面涂设有三元催化剂;所述一级、二级催化器之间由一段连通管连接，所述连通管上设有一个由管外指向管内的单向阀。
[0008]作为优选，所述一级催化器的进气端内设有一个氧气传感器，所述氧气传感器电气耦合于汽车发动机控制系统。
[0009]作为优选，所述一级催化器的前端还连接一个氧气过滤器，用于消除发动机尾气中的氧气;所述氧气过滤器连接汽车排气管道。进一步地，所述氧气过滤器内部以铁粉作为除氧剂。再进一步，所述氧气过滤器中包括一个叶轮，所述叶轮可在排气气流的推动下连续旋转，所述叶轮的叶面由经磁化的网板构成，所述铁粉堆积于所述叶轮下方。
[0010]本发明的有益效果在于:该双级高效还原型三元催化器在工作时，汽车尾气首先进入一级催化器，在发动机空燃比较低的状况下，一般是在加油门的状况下，由于尾气中含氧量较低，从而使得尾气中的CO氧化反应被限制，使大量的CO在一级催化器中与氮氧化物进行还原反应，使氮氧化物被充分消除，随后，剩余的有害气体一氧化碳、碳氢化合物穿过一级、二级催化器的连通管后进入二级催化器;在通过所述连通管时，气流速度加强，从而管内气压低于管外气压，使管外空气通过连通管上的单向阀被吸入管内，从而使混合气体进入二级催化器时富含氧气，从而使一氧化碳、碳氢化合物的氧化反应充分进行；由此，使得【背景技术】中的三个化学方程式都得到充分地进行，使最终排出的尾气中有害气体含量大幅下降。
[0011]
【附图说明】
[0012]图1是本双级高效还原型三元催化器的实施例一示意图。
[0013]图2是本双级高效还原型三元催化器的实施例二示意图。
[0014]
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
实施例一:
在图1所示的实施例一中，该双级高效还原型三元催化器包括前后连通的一级催化器
1、二级催化器2;所述催化器包括壳体及由壳体围成的反应腔，所述反应腔内填满蜂窝状催化支架11、21，所述催化支架表面涂设有三元催化剂;所述一级、二级催化器1、2之间由一段连通管3连接，所述连通管3上设有一个由管外指向管内的单向阀4。
[0016]上述的三元催化器，所述一级催化器I的进气端内设有一个氧气传感器5，所述氧气传感器5电气耦合于汽车发动机控制系统；用于监测发动机直接排出的尾气中的含氧量，以通过发动机控制系统调节喷油嘴，控制发动机的空燃比。
[0017]上述双级高效还原型三元催化器在工作时，汽车尾气首先进入一级催化器I，在发动机空燃比较低的状况下，一般是在加油门的状况下，由于尾气中含氧量较低，从而使得尾气中的CO氧化反应被限制，使大量的CO在一级催化器I中与氮氧化物进行还原反应，使氮氧化物被充分消除，即，在一级催化器I中，使【背景技术】中的③式充分进行，随后，剩余的有害气体一氧化碳、碳氢化合物穿过一级、二级催化器的连通管3后进入二级催化器2;在通过所述连通管3时，由于气流速度加强，从而管内气压低于管外气压，使管外空气通过连通管3上的单向阀4被吸入管内，从而使混合气体进入二级催化器2时富含氧气，从而使一氧化碳、碳氢化合物的氧化反应充分进行，即，在二级催化器2中，使【背景技术】中的①、②式充分进行；由此，使得【背景技术】中的三个化学方程式都得到充分地进行，使最终排出的尾气中有害气体含量大幅下降。
[0018]实施例二:
在图2所示的实施例二中，与实施例一的不同之处在于:所述一级催化器I的前端还连接一个氧气过滤器6，用于消除发动机尾气中的氧气;所述氧气过滤器6连接汽车排气管道；所述氧气传感器5设于氧气过滤器6的前端，对发动机直接排放的尾气的含氧量进行监测，以反馈给发动机控制系统。
[0019]所述氧气过滤器6内部包括一个叶轮61，所述叶轮61可在排气气流的推动下连续旋转，所述叶轮61的叶面由经磁化的网板构成;所述氧气过滤器6内还散放有铁粉，以该铁粉作为氧气吸收剂，所述铁粉堆积于所述叶轮61下方;按照此方案，在排气过程中，叶轮61连续旋转，叶轮61下方的叶面通过磁吸力将铁粉向上吸取，并逐渐布满叶面，直至叶面外层的铁粉达到力学平衡(外层的铁粉所受磁力较小，而所受重力恒定)从而使铁粉以叶轮61的叶面为支架呈面状分布于尾气的流通区域，使尾气中的氧气可以充分地被铁粉吸收(使铁粉氧化)，同时对尾气的流通又不构成明显的阻碍。
[0020]对于实施例二，在汽车匀速行驶时，原始尾气中空燃比较高的情况下，可以通过所述氧气过滤器6先将原始尾气中的氧气大量吸收，然后再在一级催化器I中使氮氧化物有条件充分反应，并在二级催化器2中将一氧化碳和碳氢化合物除去；S卩，实施例二可以在汽车的任何行驶状态下，使【背景技术】中的三个反应充分进行，以充分减少尾气中的危害气体。
[0021]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种双级高效还原型三元催化器，其特征在于:包括前后连通的一级催化器(1)、二级催化器(2);所述催化器包括壳体及由壳体围成的反应腔，所述反应腔内填满蜂窝状催化支架(11、21)，所述催化支架(11、21)表面涂设有三元催化剂;所述一级、二级催化器(1、2)之间由一段连通管(3)连接，所述连通管(3)上设有一个由管外指向管内的单向阀(4)。2.根据权利要求1所述的双级高效还原型三元催化器，其特征在于:所述一级催化器(I)的进气端内设有一个氧气传感器(5)，所述氧气传感器(5)电气親合于汽车发动机控制系统。3.根据权利要求1所述的双级高效还原型三元催化器，其特征在于:所述一级催化器(I)的前端还连接一个氧气过滤器(6)，用于消除发动机尾气中的氧气;所述氧气过滤器(5)连接汽车排气管道。4.根据权利要求3所述的双级高效还原型三元催化器，其特征在于:所述氧气过滤器内部以铁粉作为除氧剂。5.根据权利要求4所述的双级高效还原型三元催化器，其特征在于:所述氧气过滤器(6)中包括一个叶轮(61)，所述叶轮(61)可在排气气流的推动下连续旋转，所述叶轮(61)的叶面由经磁化的网板构成，所述铁粉堆积于所述叶轮(61)下方。
【专利摘要】本发明提供一种双级高效还原型三元催化器，包括前后连通的一级催化器、二级催化器；所述催化器包括壳体及由壳体围成的反应腔，所述反应腔内填满蜂窝状催化支架，所述催化支架表面涂设有三元催化剂；所述一级、二级催化器之间由一段连通管连接，所述连通管上设有一个由管外指向管内的单向阀。该三元催化器可使汽油机排出的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物得到充分的氧化还原反应，从而将他们高效排除。
【IPC分类】F01N3/28, F01N11/00
【公开号】CN105587387
【申请号】CN201610002269
【发明人】顾钰锋
【申请人】顾钰锋
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2016年1月6日