一种薄壁柴油机尾气净化用蜂窝陶瓷烧结装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及尾气净化装置技术领域，尤其涉及一种薄壁柴油机尾气净化用蜂窝陶瓷烧结装置及其使用方法。

背景技术

柴油机的尾气排放的废气中包含有气态及固态的污染物，气态污染物中主要为NOX、SO2、CO、HC及含硫混合物等；固态污染物最主要的是碳化颗粒物。

在现有技术中，净化上述气态污染物的方法主要采用选择性催化还原法净化气态污染物中的NOX和CO；采用这种方法时，反应物是气态氨NH3，通常获得气态氨的方法是：通过气流喷雾或高压喷雾将尿素-水溶液变为微液滴状态并与高温尾气充分混合，在高温尾气的作用下尿素-水溶液中的尿素迅速被加热至160°C以上分解，产生氨气NH3和缩二脲CONH，其中氨气NH3中的一部分作为脱除SO2的反应物，另一部分与尾气混合进入多孔陶瓷催化单元中，作为选择性催化还原法的反应物，在高温和催化的环境下去除尾气中的氮氧化物。

现有技术中，专利申请号为CN201510641554.4的发明专利公开了“一种柴油机尾气净化装置，包括顺次相连的气态氨生成系统、前处理系统和催化还原反应系统；气态氨生成系统的前端与柴油机尾气排放口相连，气态氨生成系统采用气流式喷头将尿素溶液喷成极细微的雾状，在高温尾气的作用下产生气态氨；所述前处理系统用于截留柴油机尾气中固体杂质和燃烧未尽的油滴；所述固体杂质包括固态颗粒物和/或类沥青物质；经过所述前处理系统处理后的尾气在所述催化还原反应系统中与所述气态氨进行反应，得到净化后的气体。本发明能够解决现有的尾气处理装置无法解决的因燃烧未尽的重油微液滴、碳化、硫化颗粒物甚至粘度极高的类沥青物质进入多孔陶瓷催化单元后，而引起的多孔陶瓷催化单元失效的问题”，但仍然存在缺陷，高温尾气与气态氨的混合均匀性差，导致柴油机中尾气中净化效果不良，同时净化的尾气中CO等尾气的处理性能不良，同时催化剂载板表面的催化剂使用寿命受限，不能保持稳定的催化效果。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中高温尾气与催化氧化剂的混合性能不良且氧化后尾气中未充分氧化的气体处理性能不良，同时催化剂载板表面的催化剂使用寿命受限，不能保持稳定的催化效果的问题，而提出的一种薄壁柴油机尾气净化用蜂窝陶瓷烧结装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种薄壁柴油机尾气净化用蜂窝陶瓷烧结装置，包括气态氨生成系统和内腔中空的净化罐，所述净化罐罐体靠近顶端的外侧壁设置有呈旋流分布的第一汇流口和第二汇流口，所述气态氨生成系统的氨气出口与第一汇流口的进口连通，所述净化罐的顶部设置有与第二汇流口连通的尾气分流机构，所述尾气分流机构的进气端连接有与尾气排管配合的安装部，所述净化罐的内腔可拆卸连接有滤网，所述滤网的外侧壁一体成型有均匀分布的表面涂覆还原反应所需催化剂的多孔陶瓷载板，所述净化罐的外侧壁开设有均匀分布的开槽，所述开槽置于相邻多孔陶瓷载板之间，所述开槽的开口处安装有导流件，所述导流件的导流出口连接有反应罐，所述反应罐的底端开口连接有负压引气管，所述负压引气管的出气端连接有置于净化罐下方的碳粒收集盒，所述碳粒收集盒底端安装有电磁打火器。

优选的，所述反应罐内腔通过支架转动连接有竖直设置的转动杆，所述转动杆的外壁固接有均匀分布的轻质载板。

优选的，还包括置于反应罐顶部的催化剂间歇给料机构，所述催化剂间歇给料机构包括储存催化剂的储料罐，所述储料罐设置在反应罐的上方，所述储料罐靠近反应罐的一端一体成型有环形支撑件，所述转动杆穿过净化罐顶部的一端固接有转动盘，所述转动盘与储料罐的底部开设有相互配合的落料口。

优选的，所述尾气分流机构包括分流管和对接件，所述对接件安装在净化罐的顶部，且与第二汇流口连通，所述分流管安装在对接件的进气端，所述分流管远离对接件的一端与安装部相连，所述分流管上设置有蝶阀。

优选的，所述安装部包括与尾气排管对接的对接筒，且所述对接筒与分流管连通，所述对接筒的对接口处设置有法兰。

优选的，所述导流件通过加强板安装在净化罐开槽的槽口处，所述导流件的内侧壁还通过支架连接有多孔陶瓷材质的导流板。

优选的，所述净化罐设置2-4组，所述对接件的外侧壁设置有保温夹套。

优选的，所述滤网与净化罐的内侧壁螺纹相连。

优选的，所述滤网为倒圆台型结构，且所述滤网的滤口正对碳粒收集盒的开口。

一种薄壁柴油机尾气净化用蜂窝陶瓷烧结装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：首先通过法兰将安装部上的对接筒安装在柴油机尾气排管的排气口处，保证密封效果；

S2：打开蝶阀，柴油机尾气通过排气管进入对接筒中，再通过对接筒连通的分流管进入到对接件的腔室中，并最终进入到第二汇流口内，通过呈旋流分布的第二汇流口使得高温尾气在净化罐内形成旋流；

S3：同时开启气态氨生成系统中的气路供应单元和液路供应单元，完成气雾状氨气的喷射，气雾状的氨气通过第一汇流口进入净化罐中，带动气雾状的氨气形成旋流，与旋流状态下的高温尾气混合，形成气态氨，氨气脱除尾气中的二氧化硫；

S4：氨气与尾气的混合物进入净化罐后，倒圆台型的滤网滤除混合物中的碳粒，并落入碳粒收集盒中；

S5：剩余的气态混合物通过滤网的滤孔与多孔陶瓷载板接触，并与多孔陶瓷载板上涂覆的催化剂反应，进一步滤除混合物中的废气，形成的新混合物通过净化罐的开槽进入导流件，通过导流板的导流吹向反应罐中的轻质载板，在新混合气体的吹动下，轻质载板带动转动杆转动，实现轻质载板与新混合气体的均匀接触，保证良好的催化效果；

S6：在转动杆转动的过程中，带动转动盘转动，进而带动转动盘上的落料口与储料罐底部的落料口间歇对齐，完成对轻质载板表面催化剂的间隙补料，实现稳定的催化效果；

S7：随着电磁打火器的点火，碳粒收集盒中的碳粒燃烧，进而带动负压引气管靠近碳粒收集盒的一端形成负压，将反应罐内的气体吸出，进一步燃烧，提高尾气燃烧的充分性，降低有害气体的产生。

与现有技术相比，本发明提供了一种薄壁柴油机尾气净化用蜂窝陶瓷烧结装置，具备以下有益效果：

1、该薄壁柴油机尾气净化用蜂窝陶瓷烧结装置，通过旋流状的氨气与旋流状态下的高温尾气混合，保证混合的均匀性，形成气态氨，氨气脱除尾气中的二氧化硫。

2、该薄壁柴油机尾气净化用蜂窝陶瓷烧结装置，通过转动盘上的落料口与储料罐底部的落料口间歇对齐，完成对轻质载板表面催化剂的间隙补料，实现稳定的催化效果。

3、该薄壁柴油机尾气净化用蜂窝陶瓷烧结装置，通过碳粒收集盒中的碳粒燃烧，进而带动负压引气管靠近碳粒收集盒的一端形成负压，将反应罐内的气体吸出，进一步燃烧，提高尾气燃烧的充分性，降低有害气体的产生。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明气态氨生成稳定，且与尾气的混合性能优良，碳粒燃烧时对未充分燃烧的气体进行进一步燃烧，减少有害气体的排放，同时通过对载板进行间歇补充催化剂，提高尾气净化的稳定性和持久性。

附图说明

图1为本发明提出的一种薄壁柴油机尾气净化用蜂窝陶瓷烧结装置的结构示意图。

图2为本发明提出的一种薄壁柴油机尾气净化用蜂窝陶瓷烧结装置的仰视图。

图3为本发明提出的一种薄壁柴油机尾气净化用蜂窝陶瓷烧结装置的净化罐的连接结构示意图。

图4为本发明提出的一种薄壁柴油机尾气净化用蜂窝陶瓷烧结装置的净化罐的剖视结构示意图之一。

图5为本发明提出的一种薄壁柴油机尾气净化用蜂窝陶瓷烧结装置的净化罐的剖视结构示意图之二。

图6为本发明提出的一种薄壁柴油机尾气净化用蜂窝陶瓷烧结装置的滤网的连接结构示意图。

图7为本发明提出的一种薄壁柴油机尾气净化用蜂窝陶瓷烧结装置的反应罐的爆炸结构示意图之一。

图8为本发明提出的一种薄壁柴油机尾气净化用蜂窝陶瓷烧结装置的反应罐的爆炸结构示意图之二。

图中：1、净化罐；2、第一汇流口；3、第二汇流口；4、滤网；5、多孔陶瓷载板；6、导流件；7、反应罐；8、负压引气管；9、碳粒收集盒；10、转动杆；11、轻质载板；12、储料罐；13、环形支撑件；14、转动盘；15、落料口；16、分流管；17、对接件；18、蝶阀；19、对接筒；20、法兰；21、加强板；22、导流板；23、电磁打火器；24、保温夹套。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

参照图1-8，一种薄壁柴油机尾气净化用蜂窝陶瓷烧结装置，包括气态氨生成系统和内腔中空的净化罐1，净化罐1罐体靠近顶端的外侧壁设置有呈旋流分布的第一汇流口2和第二汇流口3，气态氨生成系统的氨气出口与第一汇流口2的进口连通，净化罐1的顶部设置有与第二汇流口3连通的尾气分流机构，尾气分流机构的进气端连接有与尾气排管配合的安装部，净化罐1的内腔可拆卸连接有滤网4，滤网4的外侧壁一体成型有均匀分布的表面涂覆还原反应所需催化剂的多孔陶瓷载板5，净化罐1的外侧壁开设有均匀分布的开槽，开槽置于相邻多孔陶瓷载板5之间，开槽的开口处安装有导流件6，导流件6的导流出口连接有反应罐7，反应罐7的底端开口连接有负压引气管8，负压引气管8的出气端连接有置于净化罐1下方的碳粒收集盒9，碳粒收集盒9底端安装有电磁打火器23，在本实施例中，气态氨生成系统包括气路供应单元和液路供应单元；气路供应单元，包括依次相连的压缩空气源、压缩空气减压阀、喷头供气管；喷头供气管与第一汇流口2相连；液路供应单元，包括依次相连的尿素罐、泵前尿素供液管、变频机械隔膜泵、泵后尿素供液管、隔膜式蓄能器和喷头供液管；其中，隔膜式蓄能器处于泵后尿素供液管和喷头供液管之间，用于将从变频机械隔膜泵发出的脉动尿素液流变成连续尿素液流。

反应罐7内腔通过支架转动连接有竖直设置的转动杆10，转动杆10的外壁固接有均匀分布的轻质载板11。

尾气分流机构包括分流管16和对接件17，对接件17安装在净化罐1的顶部，且与第二汇流口3连通，分流管16安装在对接件17的进气端，分流管16远离对接件17的一端与安装部相连，分流管16上设置有蝶阀18。

安装部包括与尾气排管对接的对接筒19，且对接筒19与分流管16连通，对接筒19的对接口处设置有法兰20。

导流件6通过加强板21安装在净化罐1开槽的槽口处，导流件6的内侧壁还通过支架连接有多孔陶瓷材质的导流板22。

净化罐1设置2-4组，对接件17的外侧壁设置有保温夹套24。

滤网4与净化罐1的内侧壁螺纹相连。

滤网4为倒圆台型结构，且滤网4的滤口正对碳粒收集盒9的开口。

首先通过法兰20将安装部上的对接筒19安装在柴油机尾气排管的排气口处，保证密封效果；打开蝶阀18，柴油机尾气通过排气管进入对接筒19中，再通过对接筒19连通的分流管16进入到对接件17的腔室中，并最终进入到第二汇流口3内，通过呈旋流分布的第二汇流口3使得高温尾气在净化罐1内形成旋流；同时开启气态氨生成系统中的气路供应单元和液路供应单元，完成气雾状氨气的喷射，气雾状的氨气通过第一汇流口2进入净化罐1中，带动气雾状的氨气形成旋流，与旋流状态下的高温尾气混合，形成气态氨，氨气脱除尾气中的二氧化硫；氨气与尾气的混合物进入净化罐1后，倒圆台型的滤网4滤除混合物中的碳粒，并落入碳粒收集盒23中；剩余的气态混合物通过滤网4的滤孔与多孔陶瓷载板5接触，并与多孔陶瓷载板5上涂覆的催化剂反应，进一步滤除混合物中的废气，形成的新混合物通过净化罐1的开槽进入导流件6，通过导流板22的导流吹向反应罐7中的轻质载板11，在新混合气体的吹动下，轻质载板11带动转动杆10转动，实现轻质载板11与新混合气体的均匀接触，保证良好的催化效果；随着电磁打火器23的点火，碳粒收集盒9中的碳粒燃烧，进而带动负压引气管8靠近碳粒收集盒9的一端形成负压，将反应罐7内的气体吸出，进一步燃烧，提高尾气燃烧的充分性，降低有害气体的产生。

实施例2：

参照图1-8，一种薄壁柴油机尾气净化用蜂窝陶瓷烧结装置，包括气态氨生成系统和内腔中空的净化罐1，净化罐1罐体靠近顶端的外侧壁设置有呈旋流分布的第一汇流口2和第二汇流口3，气态氨生成系统的氨气出口与第一汇流口2的进口连通，净化罐1的顶部设置有与第二汇流口3连通的尾气分流机构，尾气分流机构的进气端连接有与尾气排管配合的安装部，净化罐1的内腔可拆卸连接有滤网4，滤网4的外侧壁一体成型有均匀分布的表面涂覆还原反应所需催化剂的多孔陶瓷载板5，净化罐1的外侧壁开设有均匀分布的开槽，开槽置于相邻多孔陶瓷载板5之间，开槽的开口处安装有导流件6，导流件6的导流出口连接有反应罐7，反应罐7的底端开口连接有负压引气管8，负压引气管8的出气端连接有置于净化罐1下方的碳粒收集盒9，碳粒收集盒9底端安装有电磁打火器23，在本实施例中，气态氨生成系统包括气路供应单元和液路供应单元；气路供应单元，包括依次相连的压缩空气源、压缩空气减压阀、喷头供气管；喷头供气管与第一汇流口2相连；液路供应单元，包括依次相连的尿素罐、泵前尿素供液管、变频机械隔膜泵、泵后尿素供液管、隔膜式蓄能器和喷头供液管；其中，隔膜式蓄能器处于泵后尿素供液管和喷头供液管之间，用于将从变频机械隔膜泵发出的脉动尿素液流变成连续尿素液流。

反应罐7内腔通过支架转动连接有竖直设置的转动杆10，转动杆10的外壁固接有均匀分布的轻质载板11，。

还包括置于反应罐7顶部的催化剂间歇给料机构，催化剂间歇给料机构包括储存催化剂的储料罐12，储料罐12设置在反应罐7的上方，储料罐12靠近反应罐7的一端一体成型有环形支撑件13，转动杆10穿过净化罐1顶部的一端固接有转动盘14，转动盘14与储料罐12的底部开设有相互配合的落料口15。

尾气分流机构包括分流管16和对接件17，对接件17安装在净化罐1的顶部，且与第二汇流口3连通，分流管16安装在对接件17的进气端，分流管16远离对接件17的一端与安装部相连，分流管16上设置有蝶阀18。

安装部包括与尾气排管对接的对接筒19，且对接筒19与分流管16连通，对接筒19的对接口处设置有法兰20。

导流件6通过加强板21安装在净化罐1开槽的槽口处，导流件6的内侧壁还通过支架连接有多孔陶瓷材质的导流板22。

净化罐1设置2-4组，对接件17的外侧壁设置有保温夹套24，滤网4与净化罐1的内侧壁螺纹相连，滤网4为倒圆台型结构，且滤网4的滤口正对碳粒收集盒9的开口。

首先通过法兰20将安装部上的对接筒19安装在柴油机尾气排管的排气口处，保证密封效果；打开蝶阀18，柴油机尾气通过排气管进入对接筒19中，再通过对接筒19连通的分流管16进入到对接件17的腔室中，并最终进入到第二汇流口3内，通过呈旋流分布的第二汇流口3使得高温尾气在净化罐1内形成旋流；同时开启气态氨生成系统中的气路供应单元和液路供应单元，完成气雾状氨气的喷射，气雾状的氨气通过第一汇流口2进入净化罐1中，带动气雾状的氨气形成旋流，与旋流状态下的高温尾气混合，形成气态氨，氨气脱除尾气中的二氧化硫；氨气与尾气的混合物进入净化罐1后，倒圆台型的滤网4滤除混合物中的碳粒，并落入碳粒收集盒23中；剩余的气态混合物通过滤网4的滤孔与多孔陶瓷载板5接触，并与多孔陶瓷载板5上涂覆的催化剂反应，进一步滤除混合物中的废气，形成的新混合物通过净化罐1的开槽进入导流件6，通过导流板22的导流吹向反应罐7中的轻质载板11，在新混合气体的吹动下，轻质载板11带动转动杆10转动，实现轻质载板11与新混合气体的均匀接触，保证良好的催化效果；在转动杆10转动的过程中，带动转动盘14转动，进而带动转动盘14上的落料口15与储料罐12底部的落料口15间歇对齐，完成对轻质载板11表面催化剂的间隙补料，实现稳定的催化效果；随着电磁打火器23的点火，碳粒收集盒9中的碳粒燃烧，进而带动负压引气管8靠近碳粒收集盒9的一端形成负压，将反应罐7内的气体吸出，进一步燃烧，提高尾气燃烧的充分性，降低有害气体的产生。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。