[發明專利]鏟運機尾氣凈化系統

無效

• 申請號: 200810028091.4
• 申請日: 2008-05-10
• 公開（公告）號: CN101298848A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: 藍瑜康;唐金瓊;葉子強;羅富壽;黃自華;何乃戰;黃偉建;林海;陳培華;賴韶飛;黃仲文;張小平;葉世春;鐘瑞明;吳學慧;黃傳偉
• 申請（專利權）人: 深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司凡口鉛鋅礦
• 主分類號: F01N3/28
• 分類號: F01N3/28;B01D53/94
• 代理公司: 韶關市雷門專利事務所
• 代理人: 周勝明

【技術領域】

本發明屬于氣體凈化技術領域，涉及一種采用鉑金凈化器和消音器對鏟運機尾氣進行改造的鏟運機尾氣凈化系統。

【背景技術】

礦山井下作業的鏟運機大多采用柴油機作為動力，在鏟運機工作時，柴油機需要消耗燃油、氧氣和潤滑油等，這些物質經過燃燒后會產生一定量的有害氣體并經排氣管排出，積聚在井下采場或巷道里形成污染物，對人體健康產生不同程度的影響。這些污染物主要包括以下幾種典型的有害物質：一是碳氫化合物：吸入過量的碳氫化合物會刺激人的眼、鼻、喉等部位并且會引起其它病變；二是一氧化碳(CO)：人體如果吸入過量的一氧化碳會造成頭痛、瞌睡、失去知覺甚至危害生命的嚴重后果；三是可溶性顆粒物(PM)：人體如果吸入這些顆粒物會引起呼吸道疾病。

例如凡口鉛鋅礦廠，目前在礦井下使用的鏟運機共有42臺，其中：共有33臺鏟運機是1998年前使用的。這些鏟運機普遍存在設備老化，整機性能差等問題，尤其是車架、柴油機、變矩器、變速箱、驅動橋、液壓泵等主要部件的技術性能已遠遠不能滿足井下生產所需的工況要求；加上井下作業戰線長、作業點分散、作業環境和通風條件差等因素，造成鏟運機的柴油機油煙大、噪音大。該礦在用的大多數鏟運機的凈化方式仍然采用水洗滌凈化來減少尾氣污染物的排放。但從本質上來看，這種凈化器只對柴油機尾氣進行了物理性過濾，尾氣中的CO、碳氫化合物等有害物質并沒有被清除，加上水箱中的水很快就被高溫尾氣蒸發或從水箱排出，所以實際使用效果并不理想。多數鏟運機操作工反映說，鏟運機作業場所(采場或掘進面)因油煙及噪音大，無法看清作業點周圍情況，不利于安全生產；而且，一個班下來，操作工普遍存在惡心、耳鳴、頭痛和胸悶等不良反應。同時，由于原有的水洗滌凈化箱安裝在柴油機側面，其在工作中的高溫影響了柴油機的散熱，造成柴油機因散熱不良而發生故障，尤其是在礦井下深部作業的鏟運機，嚴重影響了生產的順利進行。

目前，現有的柴油機尾氣凈化的主要方式有：

一是陶瓷濾芯凈化：在早期國外無軌設備上大多數都裝備有陶瓷濾芯凈化器，用于控制柴油機尾氣污染物的排放。這種凈化器的凈化濾芯是用惰性金屬在陶瓷表面噴涂而制成，但由于井下作業條件惡劣，使用過程中凈化濾芯極易破碎，惰性金屬也非常容易剝落而導致凈化失效，所以已經被淘汰。

二是水箱凈化：與目前國內井下礦山在用的大多數鏟運機的凈化方式仍然采用水洗滌凈化來減少尾氣污染物的排放。但從本質上來看，這種凈化器只對柴油機尾氣進行了物理性過濾，尾氣中的CO、碳氫化合物等有害物質并沒有被清除，加上水箱中的水很快就被高溫尾氣蒸發或從水箱排出，所以實際使用效果并不理想。

三是顆粒凈化：這種凈化器對柴油機尾氣排放中的顆粒物具有相當高過濾作用，能達到90％以上，但對CO和碳氫化合物沒有轉化作用，只適用于對顆粒物要求較高的場合。

【發明內容】

為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供一種不僅能過濾尾氣中的顆粒物，而且既能對CO和碳氫化合物具有較高的轉化作用，又能降低工作噪音的鏟運機尾氣凈化系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種鏟運機尾氣凈化系統，在鏟運機中的柴油發動機尾氣排出口處用連接管依次連接有鉑金凈化器和消音器，尾氣通過鉑金凈化器進行高溫氧化催化后，將一氧化碳、碳氫化合物和乙醛轉化成無害的二氧化碳和水，然后再經過消音器進行降噪，最后再排到工作場地中。

所述鉑金凈化器的結構包括載體部分和催化劑部分，在蜂窩載體骨架上涂上活性氧化鋁Al₂O₃殼層，最后在殼層上涂上催化劑材料。

所述蜂窩載體材料為金屬。

所述Al₂O₃殼層和催化劑一起組成活化涂層，該活化涂層厚度為25～100μm，占整個載體質量的5～20％。

所述活化涂層是由Al₂O₃殼層，起穩定表面積作用的金屬氧化物如CeO₂、La₂O₃和ZrO₂，及彌散在涂層內的貴金屬鉑Pt組成。

尾氣凈化器的工作原理：尾氣凈化器的核心部分是催化劑Pt，其工作原理是利用排放廢氣中殘余的氧和排氣溫度，在催化劑表面進行氧化、還原反應，使有害物質CO、碳氫化合物和NO轉變成無毒害的CO₂、H₂O和N₂，從而減少了對環境的污染。