[实用新型]一种多级催化过滤转化器

说明书

技术领域

本实用新型属于车辆尾气催化处理技术领域，尤其涉及一种多级催化过滤转化器。

背景技术

目前的尾气多级催化过滤转化器，主要包括催化载体和涂覆在圆柱状的催化载体内部蜂窝状芯体上的催化涂层，该催化涂层主要包括氧化铝和稀土，同时含有贵金属铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)或含其中的任意一种或两种贵金属，蜂窝状芯体主要是横截面呈蜂窝网状的一段圆柱形的镂空金属，内部均匀地设有很多轴向贯穿载体圆柱形外壳两端面的通孔。导致尾气催化反应程度不均匀，催化效率低，处理效果不好，其原因如下：流入芯体内的尾气密集度在圆柱形外壳内从轴线向外侧逐渐变稀疏，而现有的多级催化过滤转化器由于蜂窝状芯体内的上述通孔大小相同且均匀设置，导致尾气在芯体中心附近催化反应更加彻底，而向外侧则效率逐渐降低；然而，催化载体内的芯体(包括催化载体内壁)上所涂覆的催化涂层厚度均匀一致，若要使流经的尾气充分反应，则必须在催化载体内的所有接触面处涂覆足够的催化涂层，由于催化涂层含有贵金属，大量充分涂覆成本太大，而使用率却不足，而且，在气流集中流经的地方很难把握其合适的涂覆厚度，极易导致涂覆厚度不足或涂覆厚度过厚产生浪费。

此外，目前的催化转化器是在催化剂的作用下通过氧化反应、还原反应、水性气体反应和水蒸气改质反应，将尾气中的CO、HC、及NOx三种有害气体转化成无害气体二氧化碳、氮气、氢气和水。然而，实际上尾气中除了上述气体有害成分之外，还含有大量颗粒性废物排出，而目前的催化转化器还不能实现对颗粒物的过滤净化处理，而对尾气中颗粒物的排放的控制是大势所趋，且在即将实行的国六新的排放标准中已有限制要求。

为了充分利用催化载体内各处的涂覆层，控制颗粒物排放，顺应减排趋势，亟待设计一种新的多级催化过滤转化器来提高催化涂层的使用率，以期优化催化过滤效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述技术问题，提供一种多级催化过滤转化器，该多级催化过滤转化器的催化反应效率高，贵金属涂覆量少而利用率高，还可有效减少颗粒物的排放。

本实用新型的技术方案如下：

一种多级催化过滤转化器，包括圆柱状的催化载体，所述催化载体包括圆柱状的载体外壳和位于载体外壳内的一级芯体，所述一级芯体内部设有若干小孔且涂覆有催化涂层，所述催化涂层均匀地涂覆在整个一级芯体上；在载体外壳的进气端同轴地连有漏斗状的导气筒，所述导气筒的大端与所述载体外壳相接。

在所述导气筒内设有圆锥状的分流锥，所述分流锥的锥度与导气筒内孔的锥度相同且其小端口朝进气端；所述分流锥内部设有若干圈圆锥状的金属卷筒且其小端口朝进气端；所述分流锥的四周连有三根支柱，所述三根支柱固定在导气筒内壁；在所述支柱、导气筒内壁和分流锥上均涂覆有所述催化涂层。

还包括串联在所述一级芯体之后的二级芯体，所述二级芯体包括若干圈层层嵌套的片筒，所述片筒采用金属片卷制而成；在片筒的外圆周面上沿其轴线平行的方向均匀间隔地设有若干凸棱，所述凸棱的横截面呈半圆状；

从最内圈至最外圈，所述片筒上的凸棱数量逐渐变少而凸棱逐渐变大；

所述载体外壳内壁沿其轴线相平行的方向设有若干均匀间隔的凹槽，所述凹槽的横截面呈半圆形；最外圈片筒上的凸棱紧紧地插入所述凹槽内，且在所述载体外壳的出气端同轴地固定有一个圆环挡圈；所述二级芯体的出气端边缘顶在所述圆环挡圈上。

所述载体外壳位于二级芯体进气端的一侧还嵌有颗粒过滤筒，所述颗粒过滤筒内沿其轴向设有若干均匀的进气孔，所述进气孔包括间隔设置的气流不能轴向通过的盲孔和气流可以轴向通过的通孔，相邻两进气孔之间的孔壁上设有用于连通两进气孔的滤尘孔，所述滤尘孔与所述进气孔相垂直。在所述颗粒过滤筒的出气端同轴连有圆锥状的笼气罩，所述笼气罩的大端与颗粒过滤筒的出气端相接。

进一步地，相邻两圈片筒的相邻两凸棱之间错开。

进一步地，除最外圈之外的其它圈片筒均呈圆锥形，且所有呈圆锥形的片筒的小端口朝出气口端；由外至内的第一层片筒与第二层片筒之间点焊连接。

进一步地，所述呈圆锥形的片筒的锥角为5°～6°。

进一步地，所述凸棱的圆弧顶部嵌入所述凹槽内，且嵌入的圆弧段的弦高为1/4倍凸棱的圆弧半径长。

进一步地，所述颗粒过滤筒上也涂覆有所述催化涂层。

进一步地，所述通孔包括彼此同轴相通的大通孔和小通孔，所述小通孔位于颗粒过滤筒出气端的封板上。