本發明專利技術涉及一種柴油車尾氣凈化用顆粒氧化性催化器POC(Particle?Oxidation?Catalyst)金屬纖維載體及其制備方法,其主要用于對柴油車尾氣排放中的顆粒物(PM)進行處理。本發明專利技術采用切削或拉拔FeCrAl金屬纖維作為原料,經過梳理鋪氈形成連續毛氈,毛氈兩側包覆FeCrAl金屬絲網,再經過折疊成形,通過結構設計成壁流式POC載體,本發明專利技術設計的載體相比陶瓷載體具有背壓小,空速高的優點,且對比燒結金屬氈而言,毛氈不需要進行燒結,大大降低制造成本。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種柴油車尾氣浄化用壁流式POC載體及其制備方法,具體涉及ー種柴油車尾氣凈化用POC金屬纖維載體及其制備方法。
技術介紹
汽車排氣污染是目前大中型城市最為關注的熱點問題,特別是PMlO和PM2. 5。與汽油車相比,柴油車具有単位里程燃油少30%左右、且動カ更強等特點。歐洲目前新增轎車中50%以上是柴油車,美國柴油車比重盡管不高,但在過去的5年中銷量增長56%,因此在石油能源越來越緊張的情況下,柴油車是未來汽車發展的主要方向。雖然柴油機油耗低,可靠性好,但其主要排放物NOx和PM卻給環境帶來不小的危害,甚至于影響人們的健康,目前柴油車制造廠采取了一系列機內浄化技術措施,但是NOx和PM的排放問題無法得到徹底解決,且NOx和PM是ー對矛盾關系,降低NOx的排放就會提高PM的排放,而降低PM的排放勢必會提高NOx的排放,因此要滿足排放要求,必須采取機外凈化措施。 目前針對柴油車顆粒物PM排放治理的產品,主要為微粒捕捉器DPF裝置和POC兩種技木。由于DPF捕集的微粒會積存在過濾器內部。濾芯長時間使用后會導致柴油機背壓增加,當超過一定限值時(一般為20 kPa)會導致發動機動力性和經濟性惡化,必須及時通過加熱再生等辦法除去濾芯中的微粒才能使柴油機正常工作,而DPF的再生需要兩套過濾裝置交替再生運行,且再生存在使用壽命的問題,因此DPF的制備成本較高,且技術復雜。顆粒氧化性催化器(Particulate Oxidation Catalyst),簡稱P0C,是一種全新的柴油機后處理設計理念,在歐洲是為歐IV、歐V階段設計的,它可以捕捉并氧化部分顆粒物,對顆粒物的轉化效率可達到60%以上。除此之外,POC與其它后處理系統配合使用,可將90%以上的CO和HC轉化成H2O和CO2。雖然POC對顆粒物的轉化效率較低,可以達到60%以上,但與DPF相比,具有成本低、技術簡單等優點;同時POC催化器在工作原理上最大程度地避免了高硫含量環境對催化器的不利影響,特別適合中國現階段需求。POC后處理器的本質是先進的載體和催化劑技術的結合。其中,載體最為關鍵,不僅影響性能,同樣影響成本和壽命。專利號為200410022788. 2的專利公開了ー種新型陶瓷處理的金屬載體,其將金屬材料制成板狀,再在其表面包裹燒結一層陶瓷材料,再經焊接加エ成制作成蜂窩狀或格狀及其他各種幾何形狀的金屬基芯,再將催化劑燒結在陶瓷載體表面。專利號為200610156330. 5的專利公開了ー種高孔隙率金屬多孔載體材料的制備方法,這些專利雖然解決了 一定的問題,可以應用于小規模的場合,但是面臨成本的劣勢,無法應用于汽車的大批量生產。
技術實現思路
本專利技術是一種柴油車尾氣浄化用POC金屬纖維載體,主要對柴油車尾氣排放中顆粒物PM處理進行處理,以滿足國家第四階段機動車污染物排放標準及以上的汽車尾氣排放標準,其技術方案為包括采用以金屬隔板或者折疊毛氈構成的多層同心圓1,同心圓I間加裝錐形折疊金屬纖維氈2制作成壁流式POC金屬纖維載體,以此提高単位處理單元的載體面積,同心圓兩端焊接加強筋3 ; 所述金屬隔板、折疊毛租為FeCrAl材質; 所述折疊毛氈為未燒結金屬纖維毛氈,毛氈兩側包覆金屬纖維絲網,包覆完整后折疊而成; 所述金屬纖維毛氈以切削或拉拔FeCrAl金屬纖維做原料,纖維絲徑在8 50 u m,纖維經過氣流或梳理鋪氈成形,毛氈面密度在35(T600g/m2 ; 所述折疊毛氈兩側包覆FeCrAl金屬纖維絲網,絲網目數在6(T80目之間,金屬纖維絲網主要起保護纖維毛氈的作用,防止纖維松動掉落,同時金屬絲網具有氣體透過的作用;包覆完整后的毛氈通過波折機折疊成折疊氈,折疊氈波高8 12mm,波寬6 8mm。本專利技術還涉及柴油車尾氣浄化用POC金屬纖維載體的制備方法,其技術方案為采用金屬纖維氈或金屬隔板制作成多層同心圓,然后在中加裝錐形金屬纖維折疊氈,再在同心圓兩端焊接加強筋即可制成壁流式POC金屬纖維載體; 所述金屬纖維毛氈以切削或拉拔FeCrAl金屬纖維做原料; 所述折疊毛氈兩側包覆FeCrAl金屬纖維絲網。本專利技術設計的壁流式POC金屬纖維載體相比陶瓷載體具有背壓小,空速高的優點,且對比燒結金屬氈而言,未燒結金屬纖維毛氈不需要進行燒結,大大降低制造成本;本專利技術所制備的POC載體采用金屬纖維毛氈作為過濾捕捉器,經過絲網包覆和折疊,不僅降低燒結成本,同時具備単位面積的處理量更大,背壓小的優點。附圖說明圖1 :本專利技術壁流式POC金屬纖維載體的俯視 圖2 :本專利技術壁流式POC金屬纖維載體剖面示意圖。其中1-多層同心圓;2_錐形折疊金屬纖維氈;3-加強筋;4_柴油機尾氣進ロ ;5_柴油車尾氣出口。具體實施例方式以下結合附圖對本專利技術的實施方式作進ー步詳細描述,但所述的實施例并不用于限制本專利技術,凡是在不脫離本專利技術技術實質或宗g的前提下,采用與本專利技術相似的結構或作出等同或等效的變化或替換,均應列入本專利技術的保護范圍。實施例1 采用切削FeCrAl金屬纖維做原料,絲徑為25微米,纖維經過剪切成2. 5cm長短纖維,然后進行梳理鋪租,形成幅寬為800mm寬的金屬纖維毛租,毛租面密度為500g/m2,然后在毛氈兩側包覆目數為60目的FeCrAl金屬絲網,金屬絲網主要起保護纖維毛氈的作用,防止纖維松動掉落,同時金屬絲網具有氣體透過的作用,包覆完整后的毛氈通過波折機折疊成折疊氈,折疊氈波高8mm,波寬6mm,波折后的毛氈通過封邊處理,然后卷成圓狀,加工成的多層同心圓1,然后在壁流式POC金屬纖維載體多層同心圓壁流式POC金屬纖維載體中加裝錐形折疊金屬纖維氈2,錐形折疊金屬纖維氈2和金屬隔板用卡槽密封焊接,同心圓中的錐形折疊金屬纖維氈2起尾氣中PM的過濾阻擋作用,壁流式POC金屬纖維載體壁流式POC金屬纖維載體最后在同心圓壁流式POC金屬纖維載體兩端焊接加強筋3制作成最終POC載體。實施例2 采用拉拔FeCrAl金屬纖維做原料,絲徑為12微米,纖維經過剪切成1. 2cm長短纖維,然后進行氣流鋪租,形成幅寬為800mm寬的金屬纖維毛租,毛租面密度在600g/m2,然后在毛氈兩側包覆目數為80目的FeCrAl金屬絲網,金屬絲網主要起保護纖維毛氈的作用,防止纖維松動掉落,同時金屬絲網具有氣體透過的作用,包覆完整后的毛氈通過波折機折疊成折疊氈,折疊氈波高12_,波寬8_。波折后的毛氈通過封邊處理,然后卷成圓狀,加工成多層同心圓1,在多層同心圓I中加裝錐形折疊金屬纖維氈2,錐形金屬纖維氈2和金屬隔板用卡槽密封焊接。同心圓I中的錐形折疊金屬纖維氈2起尾氣中PM的過濾阻擋作用,最后在同心圓I兩端焊接加強筋3制作成最終POC載體。實施例3 采用切削FeCrAl金屬纖維做原料,絲徑為25微米,纖維經過剪切成2. 5cm長短纖維,然后進行梳理鋪租,形成幅寬為800mm寬的金屬纖維毛租,毛租面密度在500g/m2。然后在毛氈兩側包覆目數為60目的FeCrAl金屬絲網,金屬絲網主要起保護纖維毛氈的作用,防止纖維松動掉落,同時金屬絲網具有氣體透過的作用,包覆完整后的毛氈通過波折機折疊成折疊氈,折疊氈波高8_,波寬6_。波折后的毛氈通過封邊處理,然后卷成折疊金屬纖維氈多層同心圓1,然后本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種柴油車尾氣凈化用POC金屬纖維載體,其特征在于包括以金屬隔板或者折疊毛氈構成的多層同心圓(1),同心圓間加裝錐形折疊金屬纖維氈(2),同心圓兩端焊接有加強筋(3)。
【技術特征摘要】
1.一種柴油車尾氣凈化用POC金屬纖維載體,其特征在于包括以金屬隔板或者折疊毛氈構成的多層同心圓(1),同心圓間加裝錐形折疊金屬纖維氈(2),同心圓兩端焊接有加強筋(3)。2.根據權利要求1所述的柴油車尾氣凈化用POC金屬纖維載體,其特征在于所述金屬隔板、折疊毛租為FeCrAl材質。3.根據權利要求1或2所述的柴油車尾氣凈化用POC金屬纖維載體,其特征在于錐形折疊金屬纖維氈為未燒結金屬纖維毛氈,毛氈兩側包覆金屬纖維絲網,包覆完整后折疊而成。4.根據權利要求1或2所述的柴油車尾氣凈化用POC金屬纖維載體...
【專利技術屬性】
技術研發人員:劉忠軍,李少龍,孟憲濤,薛嘉,胡苗,
申請(專利權)人:江蘇云才材料有限公司,
類型:發明
國別省市:
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