汽車尾氣的三元淨化裝置的製作方法

2023-06-02 23:49:36

專利名稱：汽車尾氣的三元淨化裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型是涉及對環境大氣危害甚大的汽車尾氣進行淨化處理的裝置。
目前我國汽車的保有量隨著現代化事業的日益發展，正在逐年增多。
據有關統計資料表明在全世界由於各種燃料的不完全燃燒。一年內要向大氣排入一氧化碳(CO)約有2億多噸。而汽車排出的一氧化碳(CO)卻有1億多噸。約佔一氧化碳(CO)年總排入量的50％。可見汽車尾氣對環境質量影響的嚴重性。
面對大氣汙染日益嚴重的課題，引起了國內外有關部門與廣大科技工作者的高度觀注。致使我國自85年實行專利法以來在這一技術領域中出現了100多項專利。
汽車尾氣的主要汙染物有CO、HC、NOx及少量的SO2與Pb等。後兩項因所佔比例甚微，故只對前三項進行治理。故稱為三元淨化裝置。
但目前在這一領域的現有技術中，三元淨化裝置的設計尚不多見。在檢索了自85年到現在為止的100多項專利技術中，僅從專利號為CN1070984A中見到。發明人引入臭氧——催化劑淨化工藝。條件是需要有一臺臭氧發生器，其工藝方能實現。顯然不足之處就在這裡。臭氧發生器成本高、體積大、重量多，這是與汽車本身要求重量輕、體積小、成本低不相適應的。
還見到專利號為CN2106895u及CN2076606u的設計。儘管設有多個淨化室。但關鍵在於沒有一個淨化室導入新鮮空氣，故不能起到三元淨化的作用。仍然是屬二元淨化範圍。
本實用新型設計的目的是要提供一種體積小、重量輕、成本低且能具有淨化CO、HC及NOx三種有毒汙染物性能的三元淨化裝置。
本實用新型的目的是這樣實現的將淨化室的設計分成兩段。即分為前室與後室。前室用來對NOx進行還原淨化處理。後室用來對CO及HC進行氧化處理。淨化床採用蜂窩陶資稀土金屬催化劑製成。這是因為稀土金屬催化劑的催化活性在淨化CO、HC及NOx中的效果最好。但其本身是不參予化學反應的。僅僅是激活、促進氧化反應或還原反應更加充分地進行而已。以達到提高其淨化效率的目的。
在前室對NOx進行淨化處理的機理是利用尾氣中所含CO及HC作還原劑。在稀土金屬催化劑的激活下，進行著最充分的化學反應。其反應方程式如下…………………………………(1)…………………………(2)…………………………(3)在後室對CO及HC運行淨化處理的機理是利用本裝置特設的壓氣泵提供給後室的新鮮空氣作為進行氧化處理時的氧化劑。且在稀土金屬催化劑的激活下，完成充分的氧化反應。其反應方程如下…………………………………………(4)……………………………………(5)……………………………………………(6)當汽車尾氣流經前室與後室之後，則尾氣立即進行還原反應與氧化反應。流出裝置的尾氣即對CO、HC及NOx三種有害氣體進行了淨化。其淨化效果可以達到90％以上的理想值。
本實用新型的具體結構由下面的實施例及附圖
給出圖一是根據本實用新型提出的三元淨化裝置的剖面圖。
圖二是A-A剖面圖。
由圖一可看出本實用新型提出的三元淨化裝置具體的結構與工作細節。
本裝置主要是有筒體(1)；淨化床前室(2)；淨化床後室(3)；在二室之間設有隔套(7)，且在隔套中部開有通氣孔，而空氣管(11)的頭部與該氣孔聯接。其尾部則接壓氣泵(10)，當汽車啟動後，則壓氣泵(10)通過氣管(11)與隔套(7)中部氣孔向淨化床後室(3)提供氧化處理所需要的氧氣。
在汽車尾氣進入該裝置的入口處設有三通伐(9)和旁通管(8)。而出口處則設有溫度傳感器(6)。且傳感器(6)與三通伐(9)是聯鎖的。即當淨化床的溫度≥設定的控制溫度(例如800℃)時，傳感器給出信號，這時三通伐(9)立即關閉氣體進入淨化床的通道。同時接通旁通管(8)。尾氣即可直排入消聲器中。保證淨化床工作在設定的控制溫度範圍之內。以提高裝置的使用壽命。
淨化床前室(2)和後室(3)，所使用的材料與結構對提高淨化效率有著重要的作用。該裝置採用具有稀土金屬催化劑的蜂窩陶瓷材料。且製成片狀組合結構。前室由5片組成，後室由7片組成。
權利要求1.該汽車尾氣的三元淨化裝置，是針對NOx與CO、HC的不同淨化機理進行設計的，前者是還原反應，後者則是氧化反應，故裝置的淨化床設有前室(2)和後室(3)，在二室之間有隔套(7)，其特徵在於隔套(7)的中部開有通氣孔，而空氣管(11)的頭部與該氣孔聯接，其尾部則接壓氣泵(10)，其次溫度傳感器(6)與旁通管的三通伐(9)聯鎖。
2.根據權利要求1所述裝置，其特徵是隔套(7)中部氣孔與空氣管(11)聯接。
3.根據權利要求1所述裝置，其特徵是溫度傳感器(6)與三通伐(9)聯鎖，而三通伐(9)與旁通管(8)相通。
4.根據權利要求1所述裝置。其特徵是淨化床採用具有稀土金屬催化劑的蜂窩陶瓷材料，且製成片狀的組合結構，前室由5片組成，後室由7片組成。
專利摘要本實用新型裝置是由淨化床前室(2)和後室(3)構成。可實現汽車尾氣的三元淨化處理。前室(2)對Nox化物進行還原淨化。後室(3)對CO及HC化物進行氧化淨化。裝置還設有溫度傳感器(6)，且與三通閥門(9)聯鎖。即當淨化床溫度≥設定的控制溫度時，可立即將汽車尾氣旁通至消聲器中，可靠地保持催化劑的使用壽命。淨化床採用稀士金屬催化劑蜂窩陶瓷組成。該裝置結構簡單、性能優良，易於製造推廣。
文檔編號F01N3/28GK2242724SQ94229859
公開日1996年12月18日 申請日期1994年11月16日 優先權日1994年11月16日
發明者高慶喜 申請人:高慶喜