CN211116195U - 柴油机尾气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及尾气处理技术领域，具体公开了一种柴油机尾气处理装置，包括壳体，壳体的一端为进气端，壳体的另一端为出气端，所述壳体内沿进气端至出气端的方向顺次设有POC处理层、DOC处理层以及DPF处理层。本实用新型中，POC处理层位于DCO处理层前端，捕捉尾气中的碳颗粒，并催化碳颗粒与氧气反应生成二氧化碳和一氧化碳，减少尾气中的PM含量，从而减少进入DOC载体的PM量，进而降低PM堵塞DOC载体的可能性。

Description

柴油机尾气处理装置

技术领域

本实用新型涉及尾气处理技术领域，具体公开了一种柴油机尾气处理装置。

背景技术

柴油发动机(柴油机)是燃烧柴油来获取热能，并将热能转化为动能的发动机。柴油机与汽油机相比，柴油机的尾气污染物主要是以氮氧化物和颗粒物(PM)为主，这里的颗粒物主要是由没有进行充分燃烧的燃油碳分子组成的碳颗粒、碳颗粒表面的有机可溶性成分和可溶于水的硫酸盐组成。而粒径小于2.5微米的颗粒物能够沉积在人体的肺泡内，对人体健康造成巨大威胁，因此，柴油机的尾气需要进行处理并满足汽车排放标准后才能排入大气中。目前，相关技术中采用柴油氧化催化剂(Diesel Oxidation Catalyst，DOC)+颗粒氧化催化器(Particle Oxidation Catalysis，POC)的方式处理柴油机的尾气，降低尾气中PM的含量。但是，由于DOC主要是通过降低PM中的有机可溶性成分来降低PM的含量，而碳颗粒却依旧存在，因此，碳颗粒可能堆积在DOC载体上，DOC载体堵塞的可能性较高。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种柴油机尾气处理装置，以解决相关技术中DOC载体被碳颗粒堵塞的可能性较高的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的方案为：柴油机尾气处理装置，包括壳体，壳体的一端为进气端，壳体的另一端为出气端，所述壳体内沿进气端至出气端的方向顺次设有POC处理层、DOC处理层以及DPF处理层。

本方案的工作原理及有益效果在于：本方案中，POC处理层位于DCO处理层的前端，在尾气进入壳体后，POC处理层先捕捉尾气中的碳颗粒，并在尾气排放高温下，催化碳颗粒与氧气反应生成二氧化碳和一氧化碳，减少尾气中碳颗粒的含量，从而降低尾气中PM的含量，使得经过DOC处理层的PM量减少，从而降低DOC处理层堵塞的可能性。不仅如此，DOC处理层时能够催化氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳等物质与氧气反应生成水、二氧化碳、二氧化氮等物质，降低尾气中有害气体的含量。而末端的DPF处理层能够进一步捕捉尾气中的碳颗粒，并催化碳颗粒与氧气反应生成二氧化碳，从而进一步降低尾气中PM的含量。

可选地，所述壳体的进气端连接有弯曲设置的缓冲管。

尾气先经过缓冲管后再进入壳体的内部，而缓冲管能够改变尾气的流动方向并缓冲尾气的流速，从而减小尾气进入壳体时的速度，延长尾气经过POC处理层的时间。

可选地，所述DOC处理层的侧面与DPF处理层的侧面之间相距10～20mm。

DOC处理层催化尾气中的氮氧化物、一氧化碳等物质与氧气的反应是放热反应，因此，DOC处理层与DPF处理层相近时，DPF处理层能够利用较好地利用该部分热量催化碳颗粒发生反应。

可选地，所述POC处理层、DOC处理层以及DPF处理层的周壁与所述壳体内壁间均设有衬垫。

方便将POC处理层、DOC处理层以及DPF处理层固定安装在壳体内，并保证POC处理层、DOC处理层以及DPF处理层周壁与壳体内壁之间的密封性。

可选地，所述壳体内壁的底端开设有多个插槽，每个插槽间隙配合有限位件，限位件与插槽的间隙值为零，限位件分别与所述POC处理层、DOC处理层以及DPF处理层靠近壳体出气端的一侧相抵。

限位件能够避免POC处理层、DOC处理层以及DPF处理层在尾气的冲击作用下发生移动，进一步固定POC处理层、DOC处理层以及DPF处理层。

可选地，所述POC处理层与DOC处理层之间设有复合处理层，所述复合处理层包括金属载体框架，所述金属载体框架划分为若干部分，相邻的两个部分为POC处理部和DOC处理部。

在POC处理层与DOC处理层之间设计复合处理层，且复合处理层包括POC处理部，因此，复合处理层能够进一步减少尾气中的PM含量，从而使得经过DOC处理层的PM量进一步减少，从而进一步降低DOC处理层堵塞的可能性。而且复合处理层包括DOC处理部，DOC处理部催化尾气反应时释放的热量能够通过金属载体框架传递至POC处理部，有利于POC处理部催化碳颗粒的反应。

可选地，所述金属载体框架划分的若干部分沿金属载体框架的轴向分布。

POC处理部和DOC处理部沿金属载体框架的轴向分布时，尾气先经过POC处理部后再经过DOC处理部，能够有效降低复合处理层中DOC处理部堵塞的可能性。

可选地，所述壳体包括左半壳和右半壳，左半壳与右半壳螺纹连接。

方便壳体的拆开、安装，以便将POC处理层、DOC处理层以及DPF处理层的安装、拆卸。

可选地，所述缓冲管的弯曲角度为90°。

确保尾气与缓冲管的内侧壁相撞，从而保障缓冲管对尾气的缓冲作用。

可选地，所述缓冲管与壳体的进气端螺纹连接。

方便缓冲管与壳体的拆卸、连接。

附图说明

图1为本实用新型柴油机尾气处理装置实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型柴油机尾气处理装置实施例二的结构示意图；

图3为本实用新型柴油机尾气处理装置实施例三的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：壳体1、左半壳101、右半壳102、POC处理层2、DOC处理层3、DPF处理层4、衬垫5、缓冲管6、限位件7、复合处理层8、POC处理部801、DOC处理部802。

实施例一

本实施例基本如图1所示：柴油机尾气处理装置，包括壳体1，壳体1包括左半壳101和右半壳102，左半壳101与右半壳102螺纹连接。壳体1的左端为进气端，壳体1的右端为出气端，壳体1内沿进气端至出气端的方向顺次设有POC处理层2、DOC处理层3以及DPF处理层4，具体地，POC处理层2、DOC处理层3以及DPF处理层4均通过衬垫5固定安装在壳体1内。DOC处理层3的右侧面与DPF处理层4的左侧面之间相距10～20mm，本实施例中，DOC处理层3的右侧面与DPF处理层4的左侧面之间相距20mm。壳体1的左端螺纹连接有弯曲设置的缓冲管6，本实施例中，缓冲管6的弯曲角度为90°。

本实施例中，POC处理层2是指在金属载体上涂覆活性催化剂所形成的结构，DOC处理层3是指在金属载体上涂布活性贵金属与稀有金属(铂族、钯族等)所形成的结构，DPF处理层4是指在非金属非通透陶瓷载体上涂覆耐高温稀有金属催化剂所形成的结构。

具体实施过程如下：尾气经过缓冲管6时，与缓冲管6的内侧壁相撞，撞击力使得尾气的流速降低，从而尾气进入壳体1内的速度减小，对POC处理层2的冲击力减小。在尾气经过POC处理层2的过程中，POC处理层2催化尾气中的碳颗粒与氧气反应生成二氧化碳和一氧化碳，从而减少尾气中PM的含量，因此，在经过POC处理层2后的尾气再进入DOC处理层3时，尾气中的PM含量减少，从而降低PM堵塞DOC处理层3的可能性。

在尾气经过DOC处理层3的过程中，DOC处理层3催化尾气中的氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳等物质与氧气反应生成水、二氧化碳、二氧化氮等物质，并降低PM中有机可溶性成分，从而降低尾气中有害气体和PM的含量。

在尾气经过DPF处理层4的过程中，DPF处理层4能够进一步捕捉尾气中的碳颗粒，并催化碳颗粒与氧气反应生成二氧化碳，从而进一步降低尾气中PM的含量。最终排出壳体1的尾气中有害气体、PM的含量均符合汽车排放标准。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于：如图2所示，壳体1内壁的底端开设有三个插槽，每个插槽间隙配合有限位件7，限位件7与插槽的间隙值为零，限位件7分别与POC处理层2、DOC处理层3以及DPF处理层4的右侧面相抵。

本实施例中，限位件7能够避免POC处理层2、DOC处理层3以及DPF处理层4在尾气的冲击作用下发生移动，进一步固定POC处理层2、DOC处理层3以及DPF处理层4。

实施例三

本实施例与实施例一的不同之处在于：如图3所示，POC处理层2与DOC处理层3之间设有复合处理层8，复合处理层8包括金属载体框架，金属载体框架沿其轴向划分为若干部分，相邻的两个部分为POC处理部801和DOC处理部802。本实施例中，金属载体框架沿轴向划分为三个部分，分别为POC处理部801、DOC处理部802、POC处理部801，并在对应的部分涂覆对应的活性催化剂。

本实施例中，经过POC处理层2后的尾气先进入复合处理层8的POC处理部801，由POC处理部801进一步捕捉尾气中的碳颗粒并催化碳颗粒与氧气反应，随后尾气再进入复合处理层8的DOC处理部802，由DOC处理部802催化尾气中的氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳等物质与氧气反应，该过程中释放的热量通过金属载体框架传递至POC处理部801，有利于POC处理部801催化碳颗粒氧气反应。于是，复合处理层8进一步降低了尾气中PM的含量，从而进一步减少进入DOC处理层3内的PM量，进一步降低DOC处理层3堵塞的可能性。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和本实用新型的实用性。

Claims (9)

1.柴油机尾气处理装置，包括壳体，壳体的一端为进气端，壳体的另一端为出气端，其特征在于：所述壳体内沿进气端至出气端的方向顺次设有POC处理层、复合处理层、DOC处理层以及DPF处理层，所述复合处理层包括金属载体框架，所述金属载体框架划分为若干部分，相邻的两个部分为POC处理部和DOC处理部。

2.根据权利要求1所述的柴油机尾气处理装置，其特征在于：所述壳体的进气端连接有弯曲设置的缓冲管。

3.根据权利要求1或2所述的柴油机尾气处理装置，其特征在于：所述DOC处理层的侧面与DPF处理层的侧面之间相距10～20mm。

4.根据权利要求1所述的柴油机尾气处理装置，其特征在于：所述POC处理层、DOC处理层以及DPF处理层的周壁与所述壳体内壁间均设有衬垫。

5.根据权利要求1或2所述的柴油机尾气处理装置，其特征在于：所述壳体内壁的底端开设有多个插槽，每个插槽间隙配合有限位件，限位件与插槽的间隙值为零，限位件分别与所述POC处理层、DOC处理层以及DPF处理层靠近壳体出气端的一侧相抵。

6.根据权利要求1所述的柴油机尾气处理装置，其特征在于：所述金属载体框架划分的若干部分沿金属载体框架的轴向分布。

7.根据权利要求1所述的柴油机尾气处理装置，其特征在于：所述壳体包括左半壳和右半壳，左半壳与右半壳螺纹连接。

8.根据权利要求2所述的柴油机尾气处理装置，其特征在于：所述缓冲管的弯曲角度为90°。

9.根据权利要求2所述的柴油机尾气处理装置，其特征在于：所述缓冲管与壳体的进气端螺纹连接。

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