CN106014583A - 催化陶瓷管的制作方法及采用该管的汽车尾气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种催化陶瓷管的制作方法，其具体步骤如下：将硝酸钴、硝酸镧、硝酸铈以及柠檬酸配成催化剂水溶液；将氧化铝陶瓷管浸入催化剂水溶液中浸透，晾干；将氧化铝陶瓷管在70‑150℃温度下烘干；将烘干后的氧化铝陶瓷管放入600‑750℃烧结炉中烧结1.5‑3小时，制得成品催化陶瓷管。本发明公开的催化陶瓷管制造成本低，催化功能好，其催化效率是普通催化单元的2倍以上，并且降低了催化温度，不会产生吸附阻塞造成排气阻力增大。

Description

催化陶瓷管的制作方法及采用该管的汽车尾气净化装置
技术领域
本发明涉及尾气净化设备领域，尤其是涉及一种催化陶瓷管的制作方法及采用该管的汽车尾气净化装置。
背景技术
在目前，现有汽车尾气排放主要靠催化器对尾气进行净化，但是，由于催化器由贵金属组成，价格昂贵，且尾气催化需在高温条件下进行，在设备刚启动时温度不高导致催化器不起作用，无法净化尾气，造成部分尾气未经净化便被排进大气中；催化器所用载体中的孔为细小的蜂窝状微孔，在净化尾气的很容易造成孔堵塞，导致尾气在孔内流通阻力增大。
发明内容
本发明提供一种催化陶瓷管的制作方法及采用该管的汽车尾气净化装置的目的在于避免现有技术的不足之处，从而有效解决现有技术中存在的不足之处。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种催化陶瓷管的制作方法，其具体步骤如下：
步骤一：将硝酸钴、硝酸镧、硝酸铈以及柠檬酸配成催化剂水溶液；
步骤二：将氧化铝陶瓷管浸入催化剂水溶液中浸透，晾干；
步骤三：将氧化铝陶瓷管在70-150℃温度下烘干；
步骤四：将烘干后的氧化铝陶瓷管放入600-750℃烧结炉中烧结1.5-3小时，制得成品催化陶瓷管。
进一步，重复步骤二2-5次，即氧化铝陶瓷管经过2-5次催化剂水溶液浸透和晾干后再进行烘干处理。
进一步，步骤一中催化剂水溶液的组份按重量计包括：
硝酸钴2-6份、硝酸镧1-3份、硝酸铈1-5份、柠檬酸3.5-10份；去离子水10-30份。
进一步，步骤一中催化剂水溶液的组份按重量计包括：
硝酸钴4-6份、硝酸镧1-3份、硝酸铈1-5份、柠檬酸6-10份，去离子水16-30份。
进一步，步骤三中，将晾干后的氧化铝陶瓷管在100℃温度下烘干；步骤四中，将烘干后的氧化铝陶瓷管放入700℃烧结炉中烧结2小时，制得成品催化陶瓷管。
本发明公开的催化陶瓷管制造成本低，催化功能好，其催化效率是普通催化单元的2倍以上，并且降低了催化温度，不会产生吸附阻塞造成排气阻力增大。
一种采用上述催化陶瓷管的汽车尾气净化装置,其包括尾气导入管、降解液室和高压电场磁场发生室；
降解液室包括进气口和排气口，降解液室内设置有降解液；
尾气导入管自进气口伸入降解液室内直至降解液液面下方；
高压电场磁场发生室设置有入口和出口；
所述排气口设置在降解液室的顶部，排气口通过管路与高压电场磁场发生室的入口连通；
所述高压电场磁场发生室包括金属外管，金属外管内并排设置有多个催化陶瓷管；催化陶瓷管通过管路与排气口连接，形成尾气排放通道；催化陶瓷管内设置有放电针，放电针通过电路与高压静电场发生器连接。
进一步，所述放电针沿所述催化陶瓷管的轴向设置。
进一步，所述催化陶瓷管包括金属外管中心设置的中心催化陶瓷管、以及围绕中心催化陶瓷管外周均匀设置的环绕催化陶瓷管，金属外管内设置有电极环，电极环穿过环绕催化陶瓷管的轴心，所述放电针设置在电极环上，并通过电极环与所述高压静电场发生器连接。
进一步，所述金属外管内设置有用于产生环形磁场的磁环组，环形磁场的磁力线与催化陶瓷管的轴线垂直；所述磁环组设置在所述环绕催化陶瓷管之间。
进一步，所述尾气导入管内沿尾气流动方向依次间隔设置有多个催化板，多个催化板上下交错设置进而形成曲折的尾气通道。
进一步，所述催化板由催化物制成，所述催化物由氧化钛板作为基材，将氧化钛板经过2-5次催化剂水溶液浸透和晾干，最后经烧结工艺制得成品催化板。
进一步，所述降解液组份按重量计包括：
尿素50份，碳酸钠37份，EDTA 1份，氧化钴5份，氧化铈5份，氧化镧2份，去离子水400份。
进一步，所述尾气导入管、金属外管均为不锈钢管。
进一步，所述金属外管的长度为524mm。
进一步，所述催化陶瓷管外径20-50毫米，内径15-30毫米，长度80-200毫米，用7根、19根或37根催化陶瓷管并排设置形成一个圆管组。
进一步，所述金属外管内沿尾气传输方向并排设置有偶数组所述圆管组，相邻圆管组上的所述放电针和电极环的电极性相反。
进一步，所述金属外管内沿尾气传输方向并排设置有2、4、6、8、10、12或14组圆管组所述圆管组，
本发明的工作原理为：进气管中设置交叉放置的催化缓冲板，既能起到缓冲进气气流的作用，同时在低温条件下对气体进行催化，对尾气中的CO、NO及碳氢化合物进行催化反应，生成水及CO2等无污染的成分；然后气体进入降解液槽中进行二次反应，然后再经过出气管进入高压电场磁场发生室中，高压静电场发生器将高压传导到电极环上并通过放电针进行放电，放电针与强力磁场组共同作用对气体进行作用，将气体中的有害气体大部分转换成水、CO2及微少的固体颗粒物，固体颗粒物附着在催化陶瓷管上，经过本发明处理完成的气体经出气口排出。
本发明的上述技术方案具有以下有益效果：本发明对烟气成分适应性强，除尾气污染效率高，适当增加静电发生器、陶瓷管，基本上可以做到无污染排放；催化陶瓷管由陶瓷管、稀土催化剂构成的催化单元，价格低价廉，功能好，表面积是普通催化单元的2倍以上，并且降低了催化温度，不会产生吸附阻塞造成排气阻力增大；本发明中设有催化缓冲板、催化液槽及催化陶瓷板，实现对于气体的多次催化，使得气体中的有害气体进行充分的反应，变成无害的气体；本发明中采用的催化剂在70°时即可进行催化反应，有效解决现有设备中尾气催化需在高温条件下进行的缺陷；本发明中利用高压静电场发生装置与催化剂相结合的方式对尾气进行处理，使得处理效率更高。
附图说明
图1为本发明实施例2的结构示意图；
图2为图1的AA剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本实施例提供的一种催化陶瓷管的制作方法，其具体步骤如下：
步骤一：将硝酸钴、硝酸镧、硝酸铈以及柠檬酸配成催化剂水溶液；
步骤二：将氧化铝陶瓷管浸入催化剂水溶液中浸透，晾干；重复浸透和晾干2-3次；
步骤三：将氧化铝陶瓷管在100-150℃温度下烘干；
步骤四：将烘干后的氧化铝陶瓷管放入700-750℃烧结炉中烧结2-3小时，制得成品催化陶瓷管。
其中，步骤一中催化剂水溶液的组份按重量计包括：
硝酸钴4-6份、硝酸镧1-3份、硝酸铈1-5份、柠檬酸6-10份，去离子水16-30份。
本发明公开的催化陶瓷管制造成本低，催化功能好，其催化效率是普通催化单元的2倍以上，并且降低了催化温度，不会产生吸附阻塞造成排气阻力增大。
实施例2
如图1-2所示，本实施例提供的一种采用上述催化陶瓷管的汽车尾气净化装置,其包括尾气导入管11、降解液室10和高压电场磁场发生室8；
降解液室10包括进气口和排气口，降解液室10内设置有降解液10a；降解液组份按重量计包括：
尿素50份，碳酸钠37份，EDTA 1份，氧化钴5份，氧化铈5份，氧化镧2份，去离子水400份。
尾气导入管11自进气口伸入降解液室10内直至降解液液面下方；
高压电场磁场发生室8设置有入口和出口；
降解液室10排气口设置在其顶部，排气口通过管路与高压电场磁场发生室8的入口连通；
高压电场磁场发生室8包括金属外管1，金属外管1内并排设置有多个催化陶瓷管5；催化陶瓷管5通过管路与降解液室10排气口连接，形成尾气排放通道；催化陶瓷管5内设置有放电针4，放电针4通过电路与高压静电场发生器连接。
放电针4沿所述催化陶瓷管5的轴向设置。
催化陶瓷管5包括金属外管中心设置的中心催化陶瓷管5a、以及围绕中心催化陶瓷管外周均匀设置的环绕催化陶瓷管5b，金属外管内设置有电极环6，电极环6穿过环绕催化陶瓷管的轴心，放电针4设置在电极环6上，并通过电极环6与高压静电场发生器连接。
金属外管1内设置有用于产生环形磁场的磁环组2，环形磁场的磁力线与催化陶瓷管的轴线垂直；磁环组2设置在环绕催化陶瓷管5b之间。
尾气导入管11内沿尾气流动方向依次间隔设置有多个催化板9，多个催化板9上下交错设置进而形成曲折的尾气通道。
催化板9由催化物制成，所述催化物由氧化钛板作为基材，将氧化钛板经过2-5次催化剂水溶液浸透和晾干，最后经烧结工艺制得成品催化板。
其中，尾气导入管、金属外管均为不锈钢管。金属外管的长度为524mm。催化陶瓷管5外径20-50毫米，内径15-30毫米，长度80-200毫米，用7根、19根或37根催化陶瓷管并排设置形成一个圆管组，金属外管内沿尾气传输方向并排设置有2组或4组或8座或12组圆管组。相邻圆管组上的所述放电针和电极环的电极性相反。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种催化陶瓷管的制作方法，其特征在于，其具体步骤如下：
步骤一：将硝酸钴、硝酸镧、硝酸铈以及柠檬酸配成催化剂水溶液；
步骤二：将氧化铝陶瓷管浸入催化剂水溶液中浸透，晾干；
步骤三：将氧化铝陶瓷管在70-150℃温度下烘干；
步骤四：将烘干后的氧化铝陶瓷管放入600-750℃烧结炉中烧结1.5-3小时，制得成品催化陶瓷管。
2.根据权利要求1所述的催化陶瓷管的制作方法，其特征在于，重复步骤二2-5次，即氧化铝陶瓷管经过2-5次催化剂水溶液浸透和晾干后再进行烘干处理。
3.根据权利要求1所述的催化陶瓷管的制作方法，其特征在于，步骤一中催化剂水溶液的组份按重量计包括：
硝酸钴2-6份、硝酸镧1-3份、硝酸铈1-5份、柠檬酸3.5-10份；去离子水10-30份。
4.根据权利要求1所述的催化陶瓷管的制作方法，其特征在于，步骤一中催化剂水溶液的组份按重量计包括：
硝酸钴4-6份、硝酸镧1-3份、硝酸铈1-5份、柠檬酸6-10份，去离子水16-30份。
5.根据权利要求1所述的催化陶瓷管的制作方法，其特征在于，步骤三中，将晾干后的氧化铝陶瓷管在100℃温度下烘干；步骤四中，将烘干后的氧化铝陶瓷管放入700℃烧结炉中烧结2小时，制得成品催化陶瓷管。
6.一种采用权利要求1-5任一所述的催化陶瓷管的汽车尾气净化装置,其包括尾气导入管、降解液室和高压电场磁场发生室；
降解液室包括进气口和排气口，降解液室内设置有降解液；
尾气导入管自进气口伸入降解液室内直至降解液液面下方；
高压电场磁场发生室设置有入口和出口；
所述排气口设置在降解液室的顶部，排气口通过管路与高压电场磁场发生室的入口连通；
所述高压电场磁场发生室包括金属外管，金属外管内并排设置有多个催化陶瓷管；催化陶瓷管通过管路与排气口连接，形成尾气排放通道；催化陶瓷管内设置有放电针，放电针通过电路与高压静电场发生器连接。
7.根据权利要求6所述的汽车尾气净化装置，其特征在于，所述放电针沿所述催化陶瓷管的轴向设置；所述催化陶瓷管包括金属外管中心设置的中心催化陶瓷管、以及围绕中心催化陶瓷管外周均匀设置的环绕催化陶瓷管，金属外管内设置有电极环，电极环穿过环绕催化陶瓷管的轴心，所述放电针设置在电极环上，并通过电极环与所述高压静电场发生器连接。
8.根据权利要求7所述的汽车尾气净化装置，其特征在于，所述金属外管内设置有用于产生环形磁场的磁环组，环形磁场的磁力线与催化陶瓷管的轴线垂直；所述磁环组设置在所述环绕催化陶瓷管之间。
9.根据权利要求6所述的汽车尾气净化装置，其特征在于，所述尾气导入管内沿尾气流动方向依次间隔设置有多个催化板，多个催化板上下交错设置进而形成曲折的尾气通道。
10.根据权利要求9所述的汽车尾气净化装置，其特征在于，所述催化板由催化物制成，所述催化物由氧化钛板作为基材，将氧化钛板经过2-5次催化剂水溶液浸透和晾干，最后经烧结工艺制得成品催化板。
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