[發(fā)明專利]一種用于DPF或車用催化轉(zhuǎn)化器清理再生的設(shè)備和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811034979.9
• 申請(qǐng)日: 2018-09-06
• 公開（公告）號(hào): CN109268106A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚小剛;李輝;劉勁松;向珣;殷立華;劉建國(guó);彭聰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南省吉安特技術(shù)有限公司;容城縣正輝環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): F01N3/023
• 分類號(hào): F01N3/023;F01N3/20
• 代理公司: 深圳市興科達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44260
• 代理人: 王翀;賈慶

本發(fā)明公開了一種用于DPF或車用催化轉(zhuǎn)化器清理再生的設(shè)備和方法。本發(fā)明結(jié)構(gòu)和操作簡(jiǎn)單，特別適合被車輛發(fā)動(dòng)機(jī)黑煙堵塞DPF、GPF的清理，其設(shè)備系統(tǒng)監(jiān)控載體內(nèi)部溫度、也由于設(shè)計(jì)使用了可以調(diào)節(jié)空氣流量的風(fēng)機(jī)、可控地導(dǎo)入氧氣量從而可以防止燒毀載體的情況發(fā)生，也能清理堵塞的三元催化劑和DOC、SCR等，同時(shí)也可對(duì)增涂催化劑溶液、修復(fù)催化劑進(jìn)行焙燒熱處理。是一件對(duì)售后維護(hù)、修理催化劑載體的十分有效又方便的設(shè)備。實(shí)際使用結(jié)果證明本設(shè)備十分有效。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于DPF或車用催化轉(zhuǎn)化器清理再生的設(shè)備和方法，屬于機(jī)電領(lǐng)域。

背景內(nèi)容

車用尾氣后處理催化劑產(chǎn)品多種多樣，汽油機(jī)主要使用三元催化轉(zhuǎn)化器(TWC)和汽油顆粒捕集器(GPF)，柴油機(jī)主要使用氧化型催化劑(DOC)、顆粒捕集器(DPF)、選擇還原型催化劑(SCR)和部分流氧化型顆粒捕集器(POC)等。使用中的催化劑會(huì)出現(xiàn)效率下降、涂層脫落、機(jī)械損壞等現(xiàn)象，其中顆粒捕集器(DPF、GPF)的功能主要是過濾顆粒物和黑煙，但隨時(shí)間會(huì)越積越多導(dǎo)致堵塞、引起發(fā)動(dòng)機(jī)背壓急劇上升，影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作甚至導(dǎo)致熄火，最嚴(yán)重的是會(huì)導(dǎo)致非控再生發(fā)生(uncontrolled regeneration)，直接燒毀DPF 載體，造成損失和安全隱患。因此如果不能有效清除或氧化捕集的顆粒物和黑煙(即DPF和GPF的再生)就會(huì)發(fā)生黑煙和其他顆粒物的堵塞，嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作和尾氣治理，在嚴(yán)重情況下黑煙顆粒會(huì)突然被尾氣溫度點(diǎn)燃但如果不能及時(shí)排出熱量就會(huì)導(dǎo)致DPF和 GPF載體的燒毀。所以必須在車輛運(yùn)行過程中實(shí)時(shí)使用化學(xué)氧化的方法或其他方法(比如電加熱)將這些顆粒物氧化成二氧化碳和水(消除過程稱為DPF和GPF再生)，其再生方法有電加熱、催化劑氧化、后噴提升尾氣溫度等，國(guó)內(nèi)外有各種專利涉及DPF再生技術(shù)，如： US7498010B2、US7030054B2、CN105518267B、CN103261597B、CN103603710B等。

但30年來的DPF應(yīng)用證明，即便現(xiàn)在的最先進(jìn)再生技術(shù)也不能保證完全再生，發(fā)生堵塞和燒毀載體的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

載體堵塞后一般車輛OBD會(huì)對(duì)司機(jī)提出維護(hù)警告，司機(jī)將車送至維修站取下堵塞的載體進(jìn)行清理，對(duì)此市面上有各種清洗液和其他方法清理堵塞，還有利用水進(jìn)行清洗的設(shè)備(如 CN107335288A)但效果并不好，效率低成本也高，也有采用加熱來清理DPF的設(shè)備(如專利CN107916971A、CN108316991A)，但與本發(fā)明均有很大不同。目前實(shí)施的堵塞DPF清理方法的缺點(diǎn)如下：

缺點(diǎn)1

一般清理堵塞的DPF、GPF和催化劑載體，都是將載體置入大型的工業(yè)爐中進(jìn)行焙燒清理，在取出冷卻后使用高壓氣體反向吹出剩余黑煙和灰分，再重新使用清理干凈的催化劑載體。但這帶來諸多不便，由于無法監(jiān)控載體內(nèi)部溫度也不能調(diào)節(jié)爐內(nèi)氧氣含量，故不能保證DPF、GPF和催化劑載體中的顆粒物完全被焙燒干凈，若未被焙燒干凈，還需要再次培燒，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)電，而且連續(xù)焙燒容易降低其壽命，還有沒燒壞的可能。其次很多維修點(diǎn)沒有大型的工業(yè)焙燒爐，再其次大型爐耗電大、對(duì)DPF里外整體加熱也不經(jīng)濟(jì)。

缺點(diǎn)2

專利CN107916971A描述了一種為DPF再生的設(shè)備，最重要的是缺乏對(duì)再生過程載體溫度的有效控制機(jī)制，也沒有控制載體內(nèi)部溫度的機(jī)制，空氣從下端自由進(jìn)入而僅靠空氣自然熱對(duì)流排出，有可能導(dǎo)致載體內(nèi)部積碳加熱升溫太快、熱量無法排出而燒損載體。

缺點(diǎn)3

在售后市場(chǎng)很多人用高壓水槍進(jìn)行清理，還有專用設(shè)備(如專利CN107335288A所描述),但柴油機(jī)尾氣的黑煙和顆粒成分很復(fù)雜，不溶于水，而且DPF內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、過濾壁孔細(xì)小(微米級(jí))，用水或超聲清洗無法徹底，載體微孔內(nèi)殘留物很難完全清理干凈，最后還得通過干燥加熱去除被載體吸附的水分才能重新使用。另外有人使用負(fù)壓和加熱系統(tǒng)(CN108316991A)，但系統(tǒng)比較復(fù)雜，負(fù)壓系統(tǒng)成本也高。

發(fā)明內(nèi)容