[發明專利]金屬絲網型柴油機尾氣顆粒捕集器及其制備方法

在審

• 申請號: 201410029877.3
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN103742232A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 張輝;王剛;楊金;曾德智;劉洋
• 申請（專利權）人: 無錫威孚力達催化凈化器有限責任公司
• 主分類號: F01N3/022
• 分類號: F01N3/022;F01N3/28
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本發明涉及一種金屬絲網型柴油機尾氣顆粒捕集器及其制備方法，屬于空氣凈化技術領域。

背景技術

隨著社會的發展，汽車保有量迅速增加，汽車尾氣排放的總量在不斷增加，汽車排氣污染占空氣污染源的比例在不斷增大，尤其是柴油發動機尾氣中的顆粒物，對環境造成了嚴重破壞。因此，世界各國對柴油機節能和減排的要求日益嚴格。

柴油車排放的污染物中含有CO、HC、NOx，顆粒物主要是由干碳(soot)、溶解性有機組分(SOF)和少量的硫酸、硫酸鹽構成。氣態的CO、HC和一部分SOF可以通過氧化型催化劑轉化為CO₂和H₂O，NOx可以通過改善機內燃燒和EGR調整，而碳煙的控制除了機內燃燒的調節，在面對更加嚴格的排放標準時，還需要使用顆粒捕集器。

顆粒捕集器結構包括壁流式和開放式等，其中堇青石和碳化硅DPF采用壁流式，對PM的去除率達到90%以上，在實施歐五及以上排放標準的發達國家有廣泛的應用，屬于歐Ⅴ及以上柴油車后處理系統中的常規選擇，但是堇青石和碳化硅有價格高、再生控制復雜、匹配周期長、對燃油品質要求高等特點。而開放式的顆粒捕集器包括金屬絲網過濾器、金屬纖維燒結氈過濾器，能降低30～40%的PM，無需復雜的再生策略，成本較低，抗硫性能好，對燃油硫含量要求較低，但也存在著重量大、再生難等缺點。

因此我們對金屬絲網過濾器進行了結構優化，以降低重量，并對過濾器進行催化劑涂層涂覆，使其在一定溫度下可以實現連續被動再生。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足之處，通過結構優化、涂覆催化劑涂層，提供一種重量輕、背壓低、捕集效率高，并能在一定溫度下實現連續被動再生的顆粒捕集器。

按照本發明提供的技術方案，金屬絲網型柴油機尾氣顆粒捕集器，包括不銹鋼筒體，以及位于不銹鋼筒體內，若干層交織纏繞的不銹鋼絲網；銷釘穿過不銹鋼筒體，貫穿不銹鋼絲網；所述銷釘兩端與不銹鋼筒體互相固定；

所述不銹鋼絲網上涂覆有催化劑涂層。

所述不銹鋼絲網包括縱橫交織的不銹鋼平網a、正波紋網b以及反波紋網c。

所述不銹鋼絲網包括若干層依次間隔交織纏繞的正波紋網b及不銹鋼平網a。

所述不銹鋼絲網包括若干層依次間隔交織纏繞的正波紋網b及反波紋網c。

所述不銹鋼絲網包括若干層間隔交錯纏繞的正波紋網b、不銹鋼平網a及不銹鋼平網a。

所述正波紋網b及反波紋網c的波紋高度為1.0-3.0?mm，波紋角度為30-60°，波紋間距為3.5-5.5?mm。

所述金屬絲網型柴油機尾氣顆粒捕集器的制備方法，按重量份計步驟為：

（1）涂覆液的制備：按重量份計，取三氧化二鋁3-5份，鈰鋯粉1份，加入到36-54份去離子水中，攪拌均勻，形成漿液；然后用球磨工藝處理所述漿液，控制顆粒度D₉₀<5μm，制得涂層漿液；取質量濃度為10%-15%貴金屬鉑溶液1-2份，加入到上述涂層漿液中并攪拌均勻，得到涂覆液；

（2）涂覆：將組成不銹鋼絲網的不銹鋼平網a、正波紋網b以及反波紋網c浸漬在步驟（1）制備的涂覆液中，浸泡0.5-1min后取出，然后用0.2-0.4MPa的壓縮空氣吹掃小于0.5分鐘，將絲網孔內漿液吹通，在115-125℃下干燥0.5-1h，在450-550℃焙燒0.5-1.5h，得到涂覆后的不銹鋼平網a、正波紋網b以及反波紋網c；

（3）顆粒捕集器的制備：將涂覆后的不銹鋼平網a、正波紋網b以及反波紋網c交織纏繞成不銹鋼絲網，在不銹鋼絲網外側安裝不銹鋼筒體，銷釘貫穿不銹鋼絲網，并與不銹鋼筒體互相固定，即得到產品金屬絲網型柴油機尾氣顆粒捕集器。

本發明的有益效果：波浪狀絲網與平網不同組合纏繞，可有效降低顆粒捕集器的重量及背壓；不同組合纏繞方式可以對捕集效率對背壓進行調整；波紋網的角度可確保顆粒捕集器截面的復雜性，對顆粒攔截效果更佳，提高捕集效率；催化劑涂層可有效降低碳煙顆粒再生的溫度，并提供再生所必須的NO₂氣體，實現捕集器的顆粒連續被動再生。

附圖說明

圖1是不銹鋼平網a結構示意圖。

圖2是正波紋網b結構示意圖。

圖3是反波紋網c結構示意圖。

圖4為波-平結構的不銹鋼絲網示意圖。

圖5為雙波紋結構的不銹鋼絲網示意圖。

圖6為平-波-平結構的不銹鋼絲網示意圖。

圖7為實施例1結構示意圖。

圖8為實施例2結構示意圖。