CN2697324Y - 柴油机车尾气烟尘净化催化过滤器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种柴油机车尾气烟尘净化催化过滤器,其主要包括过滤层以及涂在过滤层上的催化剂,所述过滤层为以金属粉末烧结而成的多孔蜂窝状柱体,柱体两端面之间贯有众多孔道,孔道的一端被封堵,且相邻孔道的封堵端位于相对一端。当带有微粒炭的尾气烟尘通过多孔的过滤层时,粗颗粒炭被滤下;而当蜂窝体被加热至一定温度时,颗粒被尾气中剩余的氧气烧去,可以较好的维持过滤器的良好透气性。而过滤层上所涂的催化剂可以使过滤的炭粒快速的燃烧,达到过滤器再生的目的。

Description

柴油机车尾气烟尘净化催化过滤器
技术领域
本实用新型涉及净化催化过滤器,更具体地说,本实用新型是关于一种柴油机车尾气烟尘净化催化过滤器。
背景技术
和汽油机车相比,柴油机车具有低油耗、高热效率、低排放的特点,有着良好的经济性和可靠性,是今后车用发动机的一个发展方向。欧美国家的重型车,100%为柴油机车,90%的轻型车,32~50%的轿车采用柴油机车。在我国由于柴油机车污染严重而被限制发展。
和汽车相比,柴油机车排放的有害气体HC、CO一般为汽油机车的几十分之一,NOx与汽油机车处于同一数量级;但柴油机车排放的微粒为汽油机车的30~80倍。马路上柴油机车尾端常常可看到浓浓的黑烟,这就是柴油机车排放的特点。
减少柴油机车尾气污染的重点是烟尘,其途径有机内和机外两方面,机内和机外结合是解决柴油机车尾气污染的有效途径。
尾气烟尘微粒捕集器,实质上是微粒过滤器(Diesel Particulate Filter-DPF),其关键技术是过滤材料和再生技术。由于在使用过程中,过滤下来的微粒在过滤层上不断积存,孔通堵塞,背压升高,恶化柴油机性能。因此必须及时地排除,以保证柴油机正常运转。除去DPF积存的碳粒,是DPF实用化的关键技术。目前国内外对此技术研究得很多,但尚无成熟的、成本较低的实用装置。
目前用作过滤材料的主要有两种,一种为陶瓷质的,一种为金属丝网。陶瓷质的有泡沫陶瓷、陶瓷纤维、单晶陶瓷,但陶瓷材料存在两大问题,一是陶瓷材料质量热容大,导热性能差,再生时加热时间长,且易引起局部过烧;二是陶瓷质材料中含有大量的酸性很强的SiO2,对碳燃烧具有毒化作用,不利于DPF快速再生,这是陶瓷质材料的致命不足。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于改进陶瓷质过滤器所存在的上述两大不足,从而提供一种柴油机车尾气烟尘净化催化过滤器。
为达到这一目的,本实用新型采用如下技术方案:本实用新型的柴油机车尾气烟尘净化催化过滤器包括过滤层以及涂在过滤层上的催化剂,所述过滤层为以金属粉末烧结而成的多孔蜂窝状柱体,柱体两端面之间贯有众多孔道,孔道的一端被封堵,且相邻孔道的封堵端位于相对一端。
本实用新型的柴油机车尾气烟尘净化催化过滤器由于孔道的一端被封堵,因而可以确保尾气通过过滤层后再排出,进而可以滤去较粗的烟粒,且当上升至一定温度时,在催化剂的作用下,碳粒较快地被烧去,从而可维持过滤器良好的透气性。
附图说明
图1为本实用新型的过滤器的立体图。
图2为本实用新型的过滤器的剖面示意图。
具体实施方式
以下结合附图,以具体实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1~2所示,本实用新型的柴油机车尾气烟尘净化催化过滤器包括过滤层1以及涂在过滤层1上的催化剂,其中该过滤层1由金属粉末,加上成型剂混匀以后,在挤压机上经模具挤压成型,去除成型剂后,经高温烧结而成。其中金属粉末为铁基耐热合金粉末,颗粒直径为5~147μm。成型的过滤器为多孔蜂窝状柱体(如图1所示),视密度为1~3g/cm3,金属颗粒2间存在许多微孔,且相互贯通,其过滤孔径为0.05~0.5μm。
过滤层1上所涂的催化剂可以是碱金属盐如Na2O·nAl2O3、K2O·nAl2O3,也可以是碱土金属盐如CaO·nTiO2、MgO·nTiO2以及BaO·nTiO2。由于过滤层1由金属颗粒烧结而成,表面凹凸不平,催化剂不易脱落。
所述过滤层1的多孔蜂窝状柱体两端面之间贯有众多孔道3,孔道3的孔径为0.5~2.5mm,孔密度为100~400孔/英寸2;孔道3的一端封闭,且相邻孔道3的封闭端位于相对一端,这样,当尾气通过过滤器时,由于孔道3一端封闭,因此必须通过过滤层1才能够排出,如图2中箭头所示,从而确保了过滤的效率。
本实用新型的柴油机车尾气烟尘净化催化过滤器,能够有效地滤去机车尾气中的粗颗粒碳;且由于其过滤层的基体材料采用铁基耐热耐蚀合金,材料中的合金元素对碳无毒害作用;加之催化剂可以加速碳的燃烧,从而可以较好地维持过滤器的良好的透气性。
本实用新型的柴油机车尾气烟尘净化催化过滤器,由于金属的导热性能大大优于陶瓷,加之质量比热小,因此再生时加热时间短,温度易于均匀,不易局部过热,有利于过滤器再生。

Claims (7)

1、一种柴油机车尾气烟尘净化催化过滤器,包括过滤层以及涂在过滤层上的催化剂,其特征在于,所述过滤层为以金属粉末烧结而成的多孔蜂窝状柱体,柱体两端面之间贯有众多孔道,孔道的一端被封堵,且相邻孔道的封堵端位于相对一端。
2、如权利要求1所述的过滤器,其特征在于,所述金属粉末为耐热合金粉末。
3、如权利要求1或2所述的过滤器,其特征在于,所述金属粉末的颗粒直径为5~147μm。
4、如权利要求1所述的过滤器,其特征在于,所述过滤层的视密度为1~3g/cm3
5、如权利要求1所述的过滤器,其特征在于,所述孔道的孔密度为100~400孔/英寸2。
6、如权利要求1所述的过滤器,其特征在于,所述孔道的孔径为0.5~2.5mm。
7、如权利要求1所述的过滤器,其特征在于,所述过滤层上的催化剂可以是碱金属盐或碱土金属盐。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100512918C (zh) * 2005-10-31 2009-07-15 通用汽车环球科技运作公司 粉末金属磁性过滤器及其制备方法
CN105240091A (zh) * 2015-10-28 2016-01-13 台州三元车辆净化器有限公司 金属基柴油车尾气颗粒捕捉器及其制造方法
CN109296436A (zh) * 2018-11-22 2019-02-01 吴迎莉 一种污染治理用汽车尾气处理设备及汽车尾气处理方法

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