金属丝网型柴油机尾气颗粒捕集器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种金属丝网型柴油机尾气颗粒捕集器，属于空气净化【技术领域】。其包括不锈钢筒体，起固定作用的销钉，以及位于不锈钢筒体内，若干层交织缠绕的不锈钢丝网；所述不锈钢丝网上涂覆有催化剂涂层。波浪状丝网与平网不同组合缠绕，可有效降低颗粒捕集器的重量及背压；不同组合缠绕方式可以对捕集效率及背压进行调整；波纹网的角度可确保颗粒捕集器截面的复杂性，对颗粒拦截效果更佳，提高捕集效率；催化剂涂层可有效降低碳烟颗粒再生的温度，并提供再生所必须的NO2气体，实现捕集器的颗粒连续被动再生。
【专利说明】金属丝网型柴油机尾气颗粒捕集器
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种金属丝网型柴油机尾气颗粒捕集器，属于空气净化技术领 域。
【背景技术】
[0002] 随着社会的发展，汽车保有量迅速增加，汽车尾气排放的总量在不断增加，汽车排 气污染占空气污染源的比例在不断增大，尤其是柴油发动机尾气中的颗粒物，对环境造成 了严重破坏。因此，世界各国对柴油机节能和减排的要求日益严格。
[0003] 柴油车排放的污染物中含有CO、HC、NOx，颗粒物主要是由干碳（soot)、溶解性有 机组分（S0F)和少量的硫酸、硫酸盐构成。气态的C0、HC和一部分S0F可以通过氧化型催 化剂转化为C0 2和H20，N0x可以通过改善机内燃烧和EGR调整，而碳烟的控制除了机内燃烧 的调节，在面对更加严格的排放标准时，还需要使用颗粒捕集器。
[0004] 颗粒捕集器结构包括壁流式和开放式等，其中堇青石和碳化硅DPF采用壁流式， 对PM的去除率达到90%以上，在实施欧五及以上排放标准的发达国家有广泛的应用，属于 欧V及以上柴油车后处理系统中的常规选择，但是堇青石和碳化硅有价格高、再生控制复 杂、匹配周期长、对燃油品质要求高等特点。而开放式的颗粒捕集器包括金属丝网过滤器、 金属纤维烧结毡过滤器，能降低30?40%的PM，无需复杂的再生策略，成本较低，抗硫性能 好，对燃油硫含量要求较低，但也存在着重量大、再生难等缺点。
[0005] 因此我们对金属丝网过滤器进行了结构优化，以降低重量，并对过滤器进行催化 剂涂层涂覆，使其在一定温度下可以实现连续被动再生。
【发明内容】
[0006] 本实用新型的目的在于克服上述不足之处，通过结构优化、涂覆催化剂涂层，提供 一种重量轻、背压低、捕集效率高，并能在一定温度下实现连续被动再生的颗粒捕集器。
[0007] 按照本实用新型提供的技术方案，金属丝网型柴油机尾气颗粒捕集器，包括不锈 钢筒体，以及位于不锈钢筒体内，若干层交织缠绕的不锈钢丝网；销钉穿过不锈钢筒体，贯 穿不锈钢丝网；所述销钉两端与不锈钢筒体互相固定；
[0008] 所述不锈钢丝网上涂覆有催化剂涂层。
[0009] 所述不锈钢丝网包括纵横交织的不锈钢平网a、正波纹网b以及反波纹网C。
[0010] 所述不锈钢丝网包括若干层依次间隔交织缠绕的正波纹网b及不锈钢平网a。
[0011] 所述不锈钢丝网包括若干层依次间隔交织缠绕的正波纹网b及反波纹网c。
[0012] 所述不锈钢丝网包括若干层间隔交错缠绕的正波纹网b、不锈钢平网a及不锈钢 平网a。
[0013] 所述正波纹网b及反波纹网C的波纹高度为1. 0-3. 0 mm，波纹角度为30-60°，波 纹间距为3. 5-5. 5 mm。
[0014] 所述金属丝网型柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法，按重量份计步骤为：
[0015] (1)涂覆液的制备：按重量份计，取三氧化二铝3-5份，铈锆粉1份，加入到36-54 份去离子水中，搅拌均匀，形成浆液；然后用球磨工艺处理所述浆液，控制颗粒度D 9(l〈5 μ m， 制得涂层浆液；取质量浓度为1〇%-15%贵金属钼溶液1-2份，加入到上述涂层浆液中并搅拌 均匀，得到涂覆液；
[0016] (2)涂覆：将组成不锈钢丝网的不锈钢平网a、正波纹网b以及反波纹网c浸渍在 步骤（1)制备的涂覆液中，浸泡0. 5-lmin后取出，然后用0. 2-0. 4MPa的压缩空气吹扫小于 〇. 5分钟，将丝网孔内浆液吹通，在115-125°C下干燥0. 5-lh，在450-550°C焙烧0. 5-1. 5h， 得到涂覆后的不锈钢平网a、正波纹网b以及反波纹网c ;
[0017] (3)颗粒捕集器的制备：将涂覆后的不锈钢平网a、正波纹网b以及反波纹网c交 织缠绕成不锈钢丝网，在不锈钢丝网外侧安装不锈钢筒体，销钉贯穿不锈钢丝网，并与不锈 钢筒体互相固定，即得到产品金属丝网型柴油机尾气颗粒捕集器。
[0018] 本实用新型的有益效果：波浪状丝网与平网不同组合缠绕，可有效降低颗粒捕集 器的重量及背压；不同组合缠绕方式可以对捕集效率对背压进行调整；波纹网的角度可确 保颗粒捕集器截面的复杂性，对颗粒拦截效果更佳，提高捕集效率；催化剂涂层可有效降低 碳烟颗粒再生的温度，并提供再生所必须的N0 2气体，实现捕集器的颗粒连续被动再生。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1是不锈钢平网a结构示意图。
[0020] 图2是正波纹网b结构示意图。
[0021] 图3是反波纹网c结构示意图。
[0022] 图4为波-平结构的不锈钢丝网示意图。
[0023] 图5为双波纹结构的不锈钢丝网示意图。
[0024] 图6为平-波-平结构的不锈钢丝网示意图。
[0025] 图7为实施例1结构示意图。
[0026] 图8为实施例2结构示意图。
[0027] 图9为不锈钢筒体与销钉结构示意图。
【具体实施方式】
[0028] 以下实施例中不锈钢平网a结构如图1所示，正波纹网b结构如图2所示，反波纹 网c如图3所示，波形与正波纹网b相同，波纹与其相反。
[0029] 实施例1
[0030] 如图7、图9所示，金属丝网型柴油机尾气颗粒捕集器，包括不锈钢筒体1，以及位 于不锈钢筒体1内，若干层交织缠绕的不锈钢丝网2 ;销钉4穿过不锈钢筒体1，贯穿不锈钢 丝网2 ;所述销钉4两端与不锈钢筒体1互相固定；所述不锈钢丝网2上涂覆有催化剂涂层 3〇
[0031] 如图4所示，所述不锈钢丝网2包括若干层依次间隔交织缠绕的正波纹网b及不 锈钢平网a。
[0032] 所述正波纹网b的波纹高度为1. 0 mm，波纹角度为30°，波纹间距为3. 5 mm。金 属丝网波纹网，宽度150mm，过滤器筒体：不锈钢管0151 xl70 (长）；颗粒捕集过滤器规格： 0150x150。
[0033] 所述金属丝网型柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法，按重量份计步骤为：
[0034] (1)涂覆液的制备：按重量份计，取三氧化二铝3份，铈锆粉1份，加入到3份去离 子水中，搅拌均匀，形成浆液；然后用球磨工艺处理所述浆液，控制颗粒度D9(l〈5 μ m，制得涂 层浆液；取质量浓度为10%贵金属钼溶液1份，加入到上述涂层浆液中并搅拌均匀，得到涂 覆液；
[0035] (2)涂覆：将组成不锈钢丝网2的不锈钢平网a、正波纹网b以及反波纹网c浸渍 在步骤（1)制备的涂覆液中，浸泡0. 5min后取出，然后用0. 2MPa的压缩空气吹扫小于0. 5 分钟，将丝网孔内浆液吹通，在115°C下干燥0. 5h，在450°C焙烧0. 5h，得到涂覆后的不锈钢 平网a、正波纹网b以及反波纹网c ;
[0036] (3)颗粒捕集器的制备：将涂覆后的不锈钢平网a、正波纹网b以及反波纹网c交 织缠绕成不锈钢丝网2,在不锈钢丝网2外侧安装不锈钢筒体1，销钉4贯穿不锈钢丝网2， 并与不锈钢筒体1互相固定，即得到产品金属丝网型柴油机尾气颗粒捕集器。
[0037] 台架实验数据如下：
[0038] 发动机排量：2. 4 L ;
[0039] 过滤效率：60%?75% ;背压：彡15?22KPa ;最大载碳量：3(T50g/L。
[0040] 实施例2
[0041] 如图8、图9所示，金属丝网型柴油机尾气颗粒捕集器，包括不锈钢筒体1，以及位 于不锈钢筒体1内，若干层交织缠绕的不锈钢丝网2 ;销钉4穿过不锈钢筒体1，贯穿不锈钢 丝网2 ;所述销钉4两端与不锈钢筒体1互相固定；所述不锈钢丝网2上涂覆有催化剂涂层 3〇
[0042] 如图5所示，不锈钢丝网2包括若干层依次间隔交织缠绕的正波纹网b及反波纹 网c。
[0043] 所述正波纹网b及反波纹网c的波纹高度为3. 0 mm，波纹角度为60°，波纹间距 为5. 5 mm。颗粒捕集过滤器规格：0l5Oxl5O ;金属丝网波纹网，宽度150mm ;过滤器筒体：不 锈钢管0151 xl70 (长)。
[0044] 所述金属丝网型柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法，按重量份计步骤为：
[0045] (1)涂覆液的制备：按重量份计，取三氧化二铝5份，铈锆粉1份，加入到54份去 离子水中，搅拌均匀，形成浆液；然后用球磨工艺处理所述浆液，控制颗粒度D 9(l〈5 μ m，制得 涂层浆液；取质量浓度为15%贵金属钼溶液2份，加入到上述涂层浆液中并搅拌均匀，得到 涂覆液；
[0046] (2)涂覆：将组成不锈钢丝网2的不锈钢平网a、正波纹网b以及反波纹网c浸渍 在步骤（1)制备的涂覆液中，浸泡lmin后取出，然后用0. 4MPa的压缩空气吹扫小于0. 5分 钟，将丝网孔内浆液吹通，在125°C下干燥lh，在450-550°C焙烧1. 5h，得到涂覆后的不锈钢 平网a、正波纹网b以及反波纹网c ;
[0047] (3)颗粒捕集器的制备：将涂覆后的不锈钢平网a、正波纹网b以及反波纹网c交 织缠绕成不锈钢丝网2,在不锈钢丝网2外侧安装不锈钢筒体1，销钉4贯穿不锈钢丝网2， 并与不锈钢筒体1互相固定，即得到产品金属丝网型柴油机尾气颗粒捕集器。
[0048] 效果测试：
[0049] 发动机排量：2· 4 L
[0050] 过滤效率：65%?80% ;背压：彡18?25 KPa ;最大载碳量：3(T50 g/L。
[0051] 实施例3
[0052] 如图9所示，金属丝网型柴油机尾气颗粒捕集器，金属丝网型柴油机尾气颗粒捕 集器，包括不锈钢筒体1，以及位于不锈钢筒体1内，若干层交织缠绕的不锈钢丝网2 ;销钉 4穿过不锈钢筒体1，贯穿不锈钢丝网2 ;所述销钉4两端与不锈钢筒体1互相固定；所述不 锈钢丝网2上涂覆有催化剂涂层3。
[0053] 如图6所示，不锈钢丝网2包括若干层间隔交错缠绕的正波纹网b、不锈钢平网a 及不锈钢平网a。
[0054] 所述正波纹网b及反波纹网c的波纹高度为2mm，波纹角度为45°，波纹间距为 4. 5 mm。颗粒捕集过滤器规格：0l5Oxl5O ;金属丝网波纹网，宽度150mm ;过滤器筒体：不锈 钢管 0151 xl70 (长)。
[0055] 所述金属丝网型柴油机尾气颗粒捕集器的制备方法，按重量份计步骤为：
[0056] (1)涂覆液的制备：按重量份计，取三氧化二铝4份，铈锆粉1份，加入到43份去 离子水中，搅拌均匀，形成浆液；然后用球磨工艺处理所述浆液，控制颗粒度D 9(l〈5 μ m，制得 涂层浆液；取质量浓度为13%贵金属钼溶液2份，加入到上述涂层浆液中并搅拌均匀，得到 涂覆液；
[0057] (2)涂覆：将组成不锈钢丝网2的不锈钢平网a、正波纹网b以及反波纹网c浸渍 在步骤（1)制备的涂覆液中，浸泡lmin后取出，然后用0. 3MPa的压缩空气吹扫小于0. 5分 钟，将丝网孔内浆液吹通，在120°C下干燥0. 5h，在450-550°C焙烧0. 5-1. 5h，得到涂覆后的 不锈钢平网a、正波纹网b以及反波纹网c ;
[0058] (3)颗粒捕集器的制备：将涂覆后的不锈钢平网a、正波纹网b以及反波纹网c交 织缠绕成不锈钢丝网2,在不锈钢丝网2外侧安装不锈钢筒体1，销钉4贯穿不锈钢丝网2， 并与不锈钢筒体1互相固定，即得到产品金属丝网型柴油机尾气颗粒捕集器。
[0059] 效果测试：
[0060] 发动机排量：2. 4 L ;
[0061] 过滤效率：70%?85% ;背压：彡2(T27 KPa ;最大载碳量：3(T50 g/L。
【权利要求】
1. 金属丝网型柴油机尾气颗粒捕集器，其特征是：包括不锈钢筒体（1)，以及位于不锈 钢筒体（1)内的若干层交织缠绕的不锈钢丝网（2);销钉（4)穿过不锈钢筒体（1)，贯穿不锈 钢丝网（2);所述销钉（4)两端与不锈钢筒体（1)互相固定； 所述不锈钢丝网（2 )上涂覆有催化剂涂层（3 )。
2. 如权利要求1所述金属丝网型柴油机尾气颗粒捕集器，其特征是：所述不锈钢丝网 (2)包括纵横交织的不锈钢平网a、正波纹网b以及反波纹网c。
3. 如权利要求2所述金属丝网型柴油机尾气颗粒捕集器，其特征是：所述不锈钢丝网 (2)包括若干层依次间隔交织缠绕的正波纹网b及不锈钢平网a。
4. 如权利要求2所述金属丝网型柴油机尾气颗粒捕集器，其特征是：所述不锈钢丝网 (2)包括若干层依次间隔交织缠绕的正波纹网b及反波纹网c。
5. 如权利要求2所述金属丝网型柴油机尾气颗粒捕集器，其特征是：所述不锈钢丝网 (2)包括若干层间隔交错缠绕的正波纹网b、不锈钢平网a及不锈钢平网a。
6. 如权利要求2所述金属丝网型柴油机尾气颗粒捕集器，其特征是：所述正波纹网b 及反波纹网c的波纹高度为1. 0-3. 0 mm，波纹角度为30-60°，波纹间距为3. 5-5. 5 mm。
【文档编号】F01N3/022GK203847209SQ201420040118
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年1月22日 优先权日:2014年1月22日
【发明者】张辉, 王刚, 杨金, 曾德智, 刘洋 申请人:无锡威孚力达催化净化器有限责任公司