CN201579057U - 一种汽车尾气催化剂涂层快速热定型装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种汽车尾气催化剂涂层快速热定型装置，其特征在于：采用可控热空气流加热，热气体导管与热气体发生器和阀门连接，在气体体导管上设有流量计和温度传感器，催化剂载体放置在支撑催化剂载体的扩张管上由连接法兰固定连接，翻板连接在手动翻版转轴上并固定在连接法兰的下方的气体导管上。其通过可控制的热气流，快速通过、扩孔，而不破坏涂层，带走水分，使涂层失去流动性，粘附在孔道上，防止浆料对孔道的堵塞，提高涂层的质量，实现催化剂涂敷的大生产流水线的快速生产。

Description

一种汽车尾气催化剂涂层快速热定型装置

技术领域：

本实用新型涉及到一种汽车尾气催化剂涂层快速热定型装置，应用于汽车尾气的后处理行业。

背景技术：

目前，汽车后处理技术包括SCR(Selective Catalytic Reduction)催化转化还原技术，DPF(Diesel Particulate Filter)颗粒捕捉器，DOC(Diesel Oxidation Catalyst)氧化型催化器等构成的后处理器。

这些后处理器的技术特征都是采用某种载体，例如，金属载体，或陶瓷载体，然后涂敷不同成分的催化剂浆料，通过烧结，形成活性的催化剂，达到对汽车尾气净化的目的。

然而，催化剂的浆料，例如，氧化铝活性溶胶，粘度相对较大；载体的开孔率通常在300～450cpsi(每平方英寸面积上的开孔数目)；一些在载体上涂敷催化剂的传统工艺过程，不论是浸涂法、提拉法、喷射涂敷法和真空涂敷法，离开涂敷工序后的载体放置一定时间后，浆料会自动流淌，都会在小孔道内存在或多或少的浆料堆积现象，干燥后就会出现小孔道的堵塞。有资料提示，对于浆料堆积的载体在进入烧结炉之前采用压缩空气吹扫，事实上，一旦堆积后，气流很难吹扫，即使吹扫成功，也必定使局部的规整涂层被吹扫干净，降低了涂敷质量，最终影响催化剂的效果。涂敷后的涂层会出现垂直放置的堆积和水平放置的堆积问题。

专利号为96121320.5的‘一种管式除臭器用催化剂及其涂敷工艺’专利提出了催化浆料成份，仅仅涉及阶梯式升温加热法；专利号为87103074的‘制备含银催化剂的方法本发明涉及适用于乙烯氧化制环氧乙烷的银催化剂的制备方法’专利仅仅涉及到载体涂敷后的煅烧，没有说明过程工艺方法；专利号为96191519.6的‘通过移动具有污染物处理表面的车辆通过大气清洁环境空气的方法’专利，没有涉及过程工艺，非常笼统；专利号为200810063999.9的‘核壳型TiO₂/ZnO光催化剂的制备方法及应用’的专利没有涉及过程工艺；专利号为200610073175.0的‘一种在金属基体上负载催化剂的方法’的专利仅仅涉及首先负载第一层铝溶胶AlOOH，干燥后负载第二层Al₂O₃浆料，然后干燥焙烧得到结合牢固的涂层；或者在干燥后的AlOOH涂层上负载氧化铝和反应所需的其他金属氧化物的混合浆料，并干燥焙烧得到催化剂活性涂层；还可以在第二层Al₂O₃浆料涂层上再负载反应所需的其他金属氧化物的浆料之后再干燥焙烧得到用于具体反应的活性涂层。然后在所得催化剂涂层上负载活性组分，干燥焙烧后得到金属载体催化剂，强调本发明涂层和金属载体结合牢固，而且制作工艺和设备要求简单；专利号为99101113.9的‘机动车尾气净化催化剂及其与金属载体结合的制作工艺’的专利仅仅强调本发明采用分层浸渍烧结的方法使活性氧化铝和催化剂分层牢固地附着在金属载体上，增加了催化剂的活性和使用寿命；专利号为99809984.8的‘通过载体材料的浸渍制备含金属载体型催化剂或载体型催化剂组分的方法’的专利仅仅涉及一种制备含金属载体型催化剂或含金属载体型催化剂组分的方法，该方法包括载体材料以含金属组分的浸渍溶液浸渍，其间浸渍溶液从载体材料中流过等等。分析国外后处理样件，发现其涂层均匀，完全没有气孔堵塞的问题，说明其涂敷过程非常的讲究。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种汽车尾气催化剂涂层快速热定型装置，对于含水的粘稠的催化剂浆料在微孔道的壁上，通过可控制的热气流的从底部的反向流动，快速通过，扩孔，而不破坏涂层，带走水分，抵消涂层重力的下沉，使涂层失去流动性，粘附在孔道上，防止浆料对孔道的堵塞，提高涂层的质量，实现催化剂涂敷的大生产流水线的快速生产；具有很高的实用价值。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种汽车尾气催化剂涂层快速热定型装置，其特征在于：采用可控热空气流加热，热气体导管与热气体发生器和阀门连接，在气体体导管上设有流量计和温度传感器，催化剂载体放置在支撑催化剂载体的扩张管上由连接法兰固定连接，翻板连接在手动翻版转轴上并固定在连接法兰的下方的气体导管上。

所述的热气体发生器选用功率为1～20KW、气体流量60～1200m³/h的电热风机；温度传感器控制温度在80～100℃以上，热气体导管选用内径为100～120mm的不锈钢管；支撑催化剂载体的扩张管的角度为45°角，高度为100mm；翻板选用直径为98mm和厚度为2mm的不锈钢板。

本发明的积极效果在于：当一个涂敷后的载体垂直放置后，浆料依靠重力会沿孔的内壁自动往下流动，此时，热的具有一定压力的气流从载体的下部往上流过，产生反向作用力，阻止浆料往下流动，而气流的热量会自动带去浆料中的水分，失去水分的浆料会逐渐定型和固化在孔的壁面上，避免堵塞产生。本发明依据最简单结构、最科学的原理、最可实现的方式、最可靠的结构的原则，采用这种催化剂的涂层快速热定型工艺和装备，实现大生产的有效组织，具有很高的实际应用价值和现实的意义。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述：如图1所示，一种汽车尾气催化剂涂层快速热定型工艺和装置，其特征在于：采用可控热空气流加热，装置由热气体导管1、热气体发生器2和阀门3连接，并配有流量计4和温度传感器5，催化剂载体6放置在支撑催化剂载体的扩张管7上，连接法兰8便于更换不同尺寸的扩张管7，在对载体热定型的过程中，需要翻板9和手动翻版转轴10来打开和关闭热气流。其特征在于：热气流从载体的底部往上流动，与涂层重力下垂的方向相反；热定型装置由热气体导管1来传输热气体；采用可控热空气流作为热源进行加热，热源可以选择工业的电热风机，或工业的电热风枪，实现输出的温度高低和气流大小的调节，由热气体发生器2来完成；热气体发生器2选用功率为1～20KW、气体流量60～1200m³/h的电热风机，处理单个的载体时，调节或选用2KW的功率，风量60m³/h的电热风机即可，但是，如果是串联组成小型的生产线时，就必须选用大功率和大气体流量的电热风机，例如20KW的功率，风量1200m³/h的电热风机；依靠温度传感器控制热气体的温度在80～100℃以上，热气体导管1选用内径为100～120mm的不锈钢管；支撑催化剂载体的扩张管7的角度为45°角，高度为100mm；翻板9选用直径为98mm和厚度为2mm的不锈钢板加工而成；规定载体的一端定型处理3～5min后，把载体翻转180°，使另一端也处理2～3min，其中，对于尺寸较小的载体或处理金属载体时，由于所需热量较小，可以采用载体的一端定型处理3min后，把载体翻转180°，另一端也处理2min，但是对于尺寸较大的载体或处理陶瓷载体时，由于所需热量较大，就需要使载体的一端定型处理5min后，把载体翻转180°，另一端也处理4min，才能保证100％定型；依靠热气体发生器2和热气体导管1的串联和并联，可以组成多工位的生产线；阀门3用来调节通往该工序的热气体流量的大小；热气流流量的大小通过流量计4显示；并由温度传感器5来显示当前的气体温度高低；涂敷浆料后的圆柱型催化剂载体6可以严实的放在支撑催化剂载体的扩张管7上，扩张管7的角度建议为45°角，实现对其它直径的载体柱的摆放对接，扩张管7和连接法兰8连接为一个整体，方便对更大或更小直径的载体柱的热定型处理加工；翻板9和手动翻版转轴10配合使用，目的是完成一个零件的热定型处理加工后在摆放和转移零件的间隙关闭热气流，实现节能。

对于一个直径为150mm，高度为200mm，开孔为350cpsi的金属载体，在完成涂敷铝溶胶后，启动热气体发生器2，开启阀门3和翻板9，适当调整热气体的流量，依靠温度传感器5控制温度在95℃以上，调整热气流的流量，当载体的一端定型处理3min后，把载体翻转180°，使另一端也处理3min，完成处理后，检查载体的各个微孔通道，结果是100％畅通，堵塞率为零。

气流温度可以调整，热定型时间可变；适应不同尺寸的载体；适用于铝溶胶涂层，也适用于二氧化钛前驱体的涂层；适用于金属载体和陶瓷载体。

Claims (2)

1.一种汽车尾气催化剂涂层快速热定型装置，其特征在于：采用可控热空气流加热，热气体导管(1)与热气体发生器(2)和阀门(3)连接，在气体体导管(1)上设有流量计(4)和温度传感器(5)，催化剂载体(6)放置在支撑催化剂载体的扩张管(7)上由连接法兰(8)固定连接，翻板(9)连接在手动翻版转轴(10)上固定在连接法兰(8)的下方气体体导管(1)。

2.根据权利要求1所述的一种汽车尾气催化剂涂层快速热定型装置，其特征在于用所述的热气体发生器(2)选用功率为1～20KW、气体流量60～1200m³/h的电热风机；热气体导管(1)选用内径为100～120mm的不锈钢管；支撑催化剂载体的扩张管(7)的角度为45°角，高度为100mm；翻板(9)选用直径为98mm和厚度为2mm的不锈钢板。

Images