一種催化轉化器的製作方法

2023-04-26 12:21:57

本實用新型屬於汽車尾氣處理技術領域，尤其涉及一種用於汽車尾氣處理的催化轉化器。

背景技術：

目前的汽車尾氣催化轉化器，主要包括催化載體和塗覆在催化載體內部蜂窩狀芯體上的催化塗層，該催化塗層主要包括氧化鋁和稀土，同時含有貴金屬鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)或含其中的任意一種或兩種貴金屬，蜂窩狀芯體主要是橫截面呈蜂窩網狀的一段圓柱形的鏤空金屬，內部均勻地設有很多軸向貫穿載體圓柱形外殼兩端面的通孔。在催化載體圓柱形外殼的進氣端同軸地連有漏鬥狀的導氣筒，所述導氣筒的大端與所述圓柱形外殼相接。導入芯體內的尾氣密集度在圓柱形外殼內從軸線向外側逐漸變稀疏，而現有的催化轉化器由於蜂窩狀芯體內的上述通孔大小相同且均勻設置，導致尾氣在芯體中心附近催化反應更加徹底，而向外側則效率逐漸降低，導致尾氣催化反應程度不均勻，催化效率低，處理效果不好。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於解決上述技術問題，提供一種催化轉化器，該催化轉化器可使尾氣更加充分而均勻地與載體表面的催化塗層接觸反應，催化效率高。

本實用新型的技術方案如下：

一種催化轉化器，包括催化載體和塗覆在催化載體內部蜂窩狀芯體上的催化塗層，在催化載體圓柱形外殼的進氣端同軸地連有漏鬥狀的導氣筒，所述導氣筒的大端與所述圓柱形外殼相接。

在所述導氣筒內設有圓錐狀的分流錐，所述分流錐的錐度與導氣筒內孔的錐度相同且其小埠朝進氣端；所述分流錐內部設有若干圈圓錐狀的金屬捲筒且其小埠朝進氣端；所述分流錐的四周連有三根支柱，所述三根支柱固定在導氣筒內壁；

在所述支柱、導氣筒內壁和分流錐上均塗覆有所述催化塗層。

進一步地，所述催化塗層包括作為基層的高鈀催化塗層和作為表層的鉑銠催化塗層。

進一步地，所述催化塗層中的氧化鋁為鈰鋯鑭共改性氧化鋁。

進一步地，所述導氣筒小埠處罩有球面狀的濾網，所述濾網上覆蓋有所述催化塗層。

進一步地，所述導氣筒內的金屬捲筒之間的間隔距離小於所述蜂窩狀芯體的蜂窩通孔的孔徑。

本實用新型的有益效果：本實用新型在現有的催化載體的導氣筒進氣端設置分流錐，將集中灌入載體內的尾氣流束進行分流，使尾氣較為均勻分散地進入到芯體內，在芯體上的催化劑作用下快速而充分地反應。由於尾氣流束的中心流速快、氣流密集度大，因此分流錐必須是中空結構才可有效進行氣流分離，若製成實心則難以達到較好的分流效果，還可能因為與分流錐小端面之間發生激烈碰撞而影響整個氣流的流動穩定性，對轉化器造成振動，因此本實用新型在分流錐內又設置了若干圈圓錐狀的金屬捲筒，用於繼續分流導氣，通過最內圈的金屬捲筒的氣流使流速最大的一支，而此時，氣流從金屬捲筒的小端進入，在大端進行了一定程度的發散，可以減小最內圈與其它各圈金屬捲筒流出的氣流速度差，結合分流錐與導氣筒配合後的分流作用，一起充分實現氣流均勻分散地進入芯體內催化氧化，提高催化效率。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖。

圖2為芯體表面塗層分布示意圖。

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點及功效。

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明：

如圖1所示，一種催化轉化器，包括催化載體1和塗覆在催化載體1內部蜂窩狀芯體101上的催化塗層2，在催化載體1的圓柱形外殼102的進氣端同軸地連有漏鬥狀的導氣筒3，所述導氣筒3的大端與所述圓柱形外殼102相接。

在所述導氣筒3內設有圓錐狀的分流錐4，所述分流錐4的錐度與導氣筒3內孔的錐度相同且其小埠朝進氣端；所述分流錐4內部設有若干圈圓錐狀的金屬捲筒5且其小埠朝進氣端；所述分流錐4的四周連有三根支柱6，所述三根支柱6固定在導氣筒3內壁，從而將分流錐4支撐固定。

在所述支柱6、導氣筒3內壁和分流錐4上均塗覆有所述催化塗層2，以儘量增加與催化劑的接觸面積，提高反應效率。

進一步地，如圖2所示，所述催化塗層2包括作為基層的高鈀催化塗層201和作為表層的鉑銠催化塗層202，當然，該兩種催化塗層中均含有供貴金屬附著的通用載體—氧化鋁，高鈀催化塗層201內含鈀量在80—100克每立方英尺，設置該兩層催化層可使催化效果更好，基層直接覆蓋於芯體表面。

進一步地，目前用的氧化鋁大多使用鑭改性的氧化鋁做為汽車尾氣與貴金屬活性組分接觸並產生反應的場所，缺點是：一是鑭改性氧化鋁能起的作用單一，不能適用于越來越嚴格的法規要求；二是鑭改性氧化鋁能起到的助催化的效果太小；三是Pd在鑭改性氧化鋁的分散度有限，導致Pd的利用率低下。針對該缺陷，本實施例所述催化塗層2中的氧化鋁為鈰鋯鑭共改性氧化鋁，該種改性氧化鋁不僅有利於貴金屬的附著，還可提高Pd的利用率，更好地為催化反應提供反應場所，使整個催化塗層2催化效果顯著。所述鈰鋯鑭共改性氧化鋁由鈰、鋯、鑭和氧化鋁構成，其中，按重量百分比計，鈰佔5-10％，鋯佔10-15％，鑭佔3-5％，餘量為氧化鋁。在實際製作時，可將鈰鋯鑭的金屬鹽溶液稀釋一定量後霧化噴淋在攪拌中的氧化鋁粉末表面，攪拌中使鹽溶液進入到氧化鋁的孔道內部，再通過烘乾和焙燒後固定在氧化鋁的孔道內部。

進一步地，所述導氣筒3小埠處罩有球面狀的濾網7，所述濾網7上覆蓋有所述催化塗層2，減少氣流對分流錐4的衝擊，並將該氣流的一部分勻分至分流錐4周圍流走。

進一步地，所述導氣筒3內的金屬捲筒4之間的間隔距離小於所述蜂窩狀芯體101的蜂窩通孔的孔徑，以便氣流在進入到蜂窩狀芯體101時壓強可以進一步降低，使氣流逐漸發散，與通孔內壁充分接觸。

上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用於限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。