CN113250795B - 一种环保型汽车尾气处理系统及处理办法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及尾气处理技术领域，且公开了一种环保型汽车尾气处理系统及处理办法，其中，环保型汽车尾气处理系统包括筒体，所述筒体的一端连通有进气管，所述筒体的另一端连通有出气管，所述筒体内安装有呈蜂窝状的第一载体，用于催化还原汽车尾气，所述筒体内还安装有第二载体，用于催化氧化汽车尾气，所述第一载体靠近所述进气管，所述第二载体靠近所述出气管。该环保型汽车尾气处理系统，尾气在进入第二载体内时，第二载体中每个氧化单元中的氧化基板受尾气气流的影响会发生震动，这一震动易于将氧化基板上的固体颗粒物质震落，从而避免固体颗粒物大量聚集在氧化基板上，有助于第二载体对尾气的催化氧化。

Description

一种环保型汽车尾气处理系统及处理办法

技术领域

本发明涉及尾气处理技术领域，具体为一种环保型汽车尾气处理系统及处理办法。

背景技术

汽车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染，汽车尾气最主要的污染物是一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物以及悬浮在汽车尾气内的固体颗粒物，这些有害物质排放到空气中会对空气造成严重的污染。

为降低汽车尾气对空气的污染，现有技术中，人们通常在汽车的排气管道上安装三元催化器来对汽车的尾气加以净化，三元催化器内部主要包括两个呈蜂窝状的载体，这两个载体可以是陶瓷的也可以是金属的，第一个载体内主要涂敷有铂和铑等金属作为催化剂，用于催化氮氧化合物还原成氮气和氧气，第二个载体内主要涂敷有铂和钯等金属作为催化剂，用于催化一氧化碳与氧气氧化反应生成二氧化碳，同时也用于催化碳氢化合物与氧气氧化反应生成水和二氧化碳，从而汽车尾气中的有毒有害气体完全转化形成无毒无害的氮气、水、氧气以及二氧化碳。

常温下三元催化转化器不具备催化能力，其催化剂必须加热到一定温度才具有氧化或还原的能力，然而现有的汽车在刚起步时其尾气管内的温度并不能达到三元催化器的工作需求，最好的解决办法就是对三元催化器进行预热，然而现有的三元催化器内并没有预热的设备，从而延长了三元催化器的工作时间，与此同时，三元催化器第二个载体在工作中会有水的形成，这些水冷凝后容易与尾气内悬浮的固体颗粒物体结合并黏附在第二载体内，长此以往容易对第二载体造成封堵。

发明内容

本发明提供了一种环保型汽车尾气处理系统及处理办法，用于促进解决上述背景技术中所提到的问题。

本发明提供如下技术方案：一种环保型汽车尾气处理系统，包括筒体，所述筒体的一端连通有进气管，所述筒体的另一端连通有出气管，所述筒体内安装有呈蜂窝状的第一载体，用于催化还原汽车尾气，所述筒体内还安装有第二载体，用于催化氧化汽车尾气，所述第一载体靠近所述进气管，所述第二载体靠近所述出气管；

所述第二载体包括安装在筒体内的支撑筒，所述支撑筒内安装有多组氧化单元，所述氧化单元包括与所述支撑筒弹性连接的两块氧化基板，两块氧化基板之间存在间隙，所述氧化基板上涂敷有铂和钯，所述氧化单元还包括导流帽，所述导流帽用于阻挡汽车尾气进入两块氧化基板之间的间隙；

其中，所述导流帽包括与支撑筒固定的两块斜面板，两块斜面板相靠近的一侧相固定，两块斜面板所形成整体的截面呈锥形，用于导流，所述筒体内还安装有预热组件，用于对筒体内的空间预热。

作为本发明所述环保型汽车尾气处理系统的一种可选方案，其中：所述支撑筒上固定安装有固定杆，所述氧化基板通过震动弹簧与所述固定杆相连接。

作为本发明所述环保型汽车尾气处理系统的一种可选方案，其中：所述预热组件包括安装在筒体内的封板和导流盘，所述封板位于所述进气管与所述第一载体之间，用于封堵筒体的内部空间，阻隔尾气直接由进气管向出气管传输，所述封板与所述进气管之间形成第一导流空间，所述导流盘位于所述第一载体与所述封板之间，所述导流盘与所述封板之间形成第二导流空间，所述导流盘与所述第一载体之间形成第三导流空间；

所述封板上还连通有第一导流管，所述第一导流管远离封板的一端贯穿导流盘、第一载体和第二载体且连通有第二导流管，第二导流管远离第一导流管的一端连通有第三导流管，所述第三导流管远离第二导流管的一端贯穿第二载体、第一载体和导流盘并与第二导流空间连通；

其中，所述第一导流管上还连通有位于筒体内的导热管组。

作为本发明所述环保型汽车尾气处理系统的一种可选方案，其中：所述导热管组包括分流管、传热管和阻流管，所述分流管和阻流管均与所述第一导流管相连通，所述分流管和阻流管远离所述第一导流管的一端通过传热管连通；

所述分流管与所述第一导流管的夹角呈锐角，所述阻流管与所述第一导流管的夹角呈直角，且阻流管上还安装有阻流板，用于引导阻流管内的气体对第一导流管内的气体形成阻隔。

作为本发明所述环保型汽车尾气处理系统的一种可选方案，其中：所述氧化基板倾斜设置；

其中，所述氧化基板由远离出气管的一端向靠近出气管的一端斜向下倾斜。

作为本发明所述环保型汽车尾气处理系统的一种可选方案，其中：所述筒体内还安装有导流组件；

所述导流组件包括安装在筒体内的导流筒，以及安装在导流筒内的多个导流基板，相邻导流基板之间存在间隙，所述导流基板与所述氧化基板平行。

作为本发明所述环保型汽车尾气处理系统的一种可选方案，其中：所述第一导流管上还连通有补气管，所述补气管远离所述第一导流管的一端贯穿筒体并延伸至筒体的外部，所述补气管内还设有单向阀。

作为本发明所述环保型汽车尾气处理系统的一种可选方案，其中：所述单向阀包括固定在补气管内的通气板，所述通气板内贯穿有滑杆，所述滑杆远离所述第一导流管的一端通过气压弹簧与所述通气板相连接，所述滑杆的另一端固定连接有补气板；

所述通气板上开设有通气孔，所述气压弹簧用于促使补气板与通气板抵触从而对通气孔形成密封。

一种环保型汽车尾气处理系统的处理办法，具体包括以下步骤：

S1：将汽车尾气由进气管通入第一导流空间，第一导流空间将尾气导入预热组件对筒体内空间预热；

S2：将通过预热组件内的汽车尾气导入第二导流空间，促使尾气均匀散布在第二导流空间内；

S3：使尾气进入第三导流空间，使尾气较为均匀的进入第一载体内，并使得尾气在第一载体内催化还原；

S4：将催化还原后的汽车尾气导入第二载体内，对尾气进行氧化，尾气进入第二载体内时，气流带动氧化单元内的氧化基板震动，震落氧化基板上的固体颗粒附着物；

S5：处理后的尾气通过出气管排出筒体。

本发明具备以下有益效果：

1、该环保型汽车尾气处理系统，尾气在进入第二载体内时，第二载体内每个氧化单元中的氧化基板受尾气气流的影响会发生震动，这一震动易于将氧化基板上的固体颗粒物质震落，从而避免固体颗粒物大量聚集在氧化基板上，有助于第二载体对尾气的催化氧化。

2、该环保型汽车尾气处理系统，通过在筒体内安装预热组件能够对筒体内的温度进行预热，从而有助于筒体内第一载体以及第二载体对尾气的催化净化。

3、该环保型汽车尾气处理系统，通过设置补气管，补气管上的单向阀在第一导流管内气体流速过大时能够打开，并吸入空气补充尾气中的氧气浓度，用于促进第二载体对汽车尾气的催化氧化。

4、该环保型汽车尾气处理系统，尾气排放速率大时，第一导流管内的气体流速就大，从而第二载体内的氧气需求量就大，并且补气管内所形成的负压也就越大，这会使得补气管能够吸收更多的空气以补充到第二载体内。

附图说明

图1为本发明一种环保型汽车尾气处理系统内部的结构示意图。

图2为本发明图1中A处的结构放大示意图。

图3为本发明另一种环保型汽车尾气处理系统内部的结构示意图。

图4为本发明图3中B处的结构放大示意图。

图5为本发明图3中C处的结构放大示意图。

图中：1、筒体，11、进气管，12、出气管，13、第一导流空间，14、第二导流空间，15、第三导流空间，2、第一载体，3、第二载体，31、支撑筒，32、氧化单元，321、氧化基板，322、导流帽，3221、斜面板，33、固定杆，34、震动弹簧，4、封板，41、导流盘，42、第一导流管，43、第二导流管，44、第三导流管，5、导热管组，51、分流管，52、传热管，53、阻流管，531、阻流板，6、导流组件，61、导流筒，62、导流基板，8、补气管，9、单向阀，91、通气板，911、通气孔，92、滑杆，93、气压弹簧，94、补气板。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-2，一种环保型汽车尾气处理系统，包括筒体1，所述筒体1的一端连通有进气管11，所述筒体1的另一端连通有出气管12，所述筒体1内安装有呈蜂窝状的第一载体2，用于催化还原汽车尾气，第一载体2内主要涂敷有铂和铑等金属作为催化剂，用于催化氮氧化合物还原成氮气和氧气，所述筒体1内还安装有第二载体3，用于催化氧化汽车尾气，所述第一载体2靠近所述进气管11，所述第二载体3靠近所述出气管12；

所述第二载体3包括安装在筒体1内的支撑筒31，所述支撑筒31内安装有多组氧化单元32，所述氧化单元32包括与所述支撑筒31弹性连接的两块氧化基板321，具体的，所述支撑筒31上固定安装有固定杆33，所述氧化基板321通过震动弹簧34与所述固定杆33相连接，两块氧化基板321之间存在间隙，所述氧化基板321上涂敷有铂和钯，铂和钯等金属作为催化剂，用于催化一氧化碳与氧气氧化反应生成二氧化碳，同时也用于催化碳氢化合物与氧气氧化反应生成水和二氧化碳，从而汽车尾气中大部分的有毒有害气体完全转化形成无毒无害的氮气、水、氧气以及二氧化碳。

每组所述氧化单元32还包括导流帽322，所述导流帽322用于阻挡汽车尾气进入两块氧化基板321之间；其中，所述导流帽322包括与支撑筒31固定的两块斜面板3221，两块斜面板3221相靠近的一侧相固定，两块斜面板3221所形成整体的截面呈锥形，用于导流，所述筒体1内还安装有预热组件，用于对筒体1内的空间预热。

预热：汽车尾气本身具有热量，尾气由进气管11进入筒体1会首先通过预热组件对筒体1内空间进行预热，以便于加快后续尾气处理的进行；

减少颗粒物附着在第二载体3：汽车尾气经过预热组件后会首先经过第一载体2，通过第一载体2后，汽车尾气内部的氮氧化合物还原成氮气和氧气，之后催化还原后的尾气进入第二载体3，这些尾气进入第二载体3内时，会首先在导流帽322的作用下进行导向分流，这些气体会流通在相邻两个氧化单元32之间，这就会促使相邻两个氧化单元32之间的气流会加大，由于导流帽322避免了这些气体经过同一氧化单元32中两个氧化基板321间的空隙，因此该空隙内的气流将小于相邻两个氧化单元32之间的气流，由伯努利定律可知，此时的氧化基板321受到相邻两个氧化单元32之间尾气气流的影响会发生抖动，而氧化基板321通过震动弹簧34与固定杆33连接可以适应这一抖动，氧化基板321在抖动的过程中能够一定程度上震落氧化基板321上附着的固定颗粒物，从而避免这些颗粒物大量附着在氧化基板321上所造成的氧化基板321催化效率低的问题。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，在实施例1附图的基础之上请再次结合附图3-4。

具体的，所述预热组件包括安装在筒体1内的封板4和导流盘41，所述封板4位于所述进气管11与所述第一载体2之间，用于封堵筒体1的内部空间，阻隔尾气直接由进气管11向出气管12传输，所述封板4与所述进气管11之间形成第一导流空间13，所述导流盘41位于所述第一载体2与所述封板4之间，所述导流盘41与所述封板4之间形成第二导流空间14，所述导流盘41与所述第一载体2之间形成第三导流空间15；

所述封板4上还连通有第一导流管42，所述第一导流管42远离封板4的一端贯穿导流盘41、第一载体2和第二载体3且连通有第二导流管43，第二导流管43远离第一导流管42的一端连通有第三导流管44，所述第三导流管44远离第二导流管43的一端贯穿第二载体3、第一载体2和导流盘41并与第二导流空间14连通；其中，所述第一导流管42上还连通有位于筒体1内的导热管组5。

具体的预热流程为：尾气首先通过进气管11进入第一导流空间13，之后由第一导流管42依次向导热管组5、第二导流管43和第三导流管44内传输，第一导流管42、导热管组5、第二导流管43和第三导流管44均为铜材料制成，并且形成一个分布在筒体1内空间的管路系统，高温尾气经过该管路系统有助于对筒体1内空间进行预热，从而有助于第一载体2和第二载体3对汽车尾气的净化；

导流盘41是一个内部开设有多个贯穿通孔的圆形板状结构，导流盘41能够促使由第三导流管44放出的尾气首先较均匀的分布在第二导流空间14内，之后这些气体再通过导流盘41上的通孔进入第三导流空间15，最终再进入第一载体2的内部，使得尾气较为均匀的分布再第一载体2的各个网孔内，从而有利于第一载体2对汽车尾气的还原。

进一步的，所述导热管组5包括分流管51、传热管52和阻流管53，所述分流管51和阻流管53均与所述第一导流管42相连通，所述分流管51和阻流管53远离所述第一导流管42的一端通过传热管52连通；所述分流管51与所述第一导流管42的夹角呈锐角，所述阻流管53与所述第一导流管42的夹角呈直角，且阻流管53上还安装有阻流板531，用于引导阻流管53内的气体对第一导流管42内的气体形成阻隔。

提高筒体1的预热效率：进入第一导流管42内的尾气其中一部分会进入分流管51，之后由分流管51进入传热管52，最后由传热管52通过阻流管53再次进入第一导流管42，这个过程中，由于导热管组5其整体是向筒体1的内部延伸，首先有益于筒体1内部温度的提升，其次，当尾气由阻流管53再次进入第一导流管42时，由于阻流板531的作用，这一部分尾气其运动方向在图4中是斜向左上方，而第一导流管42内尾气的流动方向是水平向右的，这就使得两个流向的尾气会形成一定的阻碍，进而延缓气体在整个管路系统中的通过时间，提高管路对筒体1的预热效率。

一种环保型汽车尾气处理系统的处理办法，具体包括以下步骤：

S1：将汽车尾气由进气管11通入第一导流空间13，第一导流空间13将尾气导入预热组件对筒体1内空间预热；

S2：将通过预热组件内的汽车尾气导入第二导流空间14，促使尾气均匀散布在第二导流空间14内；

S3：使尾气进入第三导流空间15，促使尾气较为均匀的进入第一载体2内，并使得尾气在第一载体2内催化还原；

S4：将催化还原后的汽车尾气导入第二载体3内，对尾气进行氧化，尾气进入第二载体3内时，气流带动氧化单元32内的氧化基板321震动，震落氧化基板321上的固体颗粒附着物；

S5：处理后的尾气通过出气管12排出筒体1。

实施例3

本实施例是在实施例1的基础上做出的改进，参阅图1-4，所述氧化基板321倾斜设置；其中，所述氧化基板321由远离出气管12的一端向靠近出气管12的一端斜向下倾斜。

氧化基板321的倾斜设置有助于基板上的固体颗粒物抖落并滑动至筒体1的右下方，且需要说明的是，出气管12也安装于筒体1的右下端，便于这些颗粒物由出气管12清理出。

进一步的，所述筒体1内还安装有导流组件6；所述导流组件6包括安装在筒体1内的导流筒61，以及安装在导流筒61内的多个导流基板62，相邻导流基板62之间存在间隙，所述导流基板62与所述氧化基板321平行。

通过第一载体2的尾气在导流基板62的导流作用下导流，使得进入第二载体3内的气流其气流方向与氧化基板321是平行的，相较于尾气直接冲刷到氧化基板321上而言，经过导流基板62导流后的尾气更容易促使氧化基板321抖动，更有助于导流基板62上固体颗粒附着物的抖落。

实施例4

本实施例是在实施例3的基础上做出的改进，参阅图1-5，第二载体3对尾气进行氧化反应时需要用到大量氧气，这就容易造成位于第二载体3内的尾气中氧气成份不够用的情况，为弥补这一缺陷，就需要通过空气向筒体1内补充氧气。

具体的，第一导流管42上还连通有补气管8，所述补气管8远离所述第一导流管42的一端贯穿筒体1并延伸至筒体1的外部，所述补气管8内还设有单向阀9；所述单向阀9包括固定在补气管8内的通气板91，所述通气板91内贯穿有滑杆92，所述滑杆92远离所述第一导流管42的一端通过气压弹簧93与所述通气板91相连接，所述滑杆92的另一端固定连接有补气板94；所述通气板91上开设有通气孔911，所述气压弹簧93用于促使补气板94与通气板91抵触从而对通气孔911形成密封。

补充氧气，促进催化反应：工作时，汽车尾气在经过第一导流管42时，导流管内气流速度会大于补气管8内速度，从而补气管8内形成负压，该负压会吸附补气板94并促使补气板94与通气板91脱离，继而空气会被吸入到第一导流管42内，最终进入第二载体3，空气中的氧气会促进第二载体3内氧化反应的进行，正常状态时，补气板94与通气板91抵触，避免第一导流管42内汽车尾气未经处理便流出筒体1，尾气排放速率大时，第一导流管42内的气体流速就大，从而第二载体3内的氧气需求量就大，并且补气管8内所形成的负压也就越大，这会使得补气管8能够吸收更多的空气以补充到第二载体3内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种环保型汽车尾气处理系统，包括筒体（1），所述筒体（1）的一端连通有进气管（11），所述筒体（1）的另一端连通有出气管（12），所述筒体（1）内安装有呈蜂窝状的第一载体（2），用于催化还原汽车尾气，其特征在于：所述筒体（1）内还安装有第二载体（3），用于催化氧化汽车尾气，所述第一载体（2）靠近所述进气管（11），所述第二载体（3）靠近所述出气管（12）；

所述第二载体（3）包括安装在筒体（1）内的支撑筒（31），所述支撑筒（31）内安装有多组氧化单元（32），所述氧化单元（32）包括与所述支撑筒（31）弹性连接的两块氧化基板（321），两块氧化基板（321）之间存在间隙，所述氧化基板（321）上涂敷有铂和钯，所述氧化单元（32）还包括导流帽（322），所述导流帽（322）用于阻挡汽车尾气进入两块氧化基板（321）之间的间隙；

其中，所述导流帽（322）包括与支撑筒（31）固定的两块斜面板（3221），两块斜面板（3221）相靠近的一侧相固定，两块斜面板（3221）所形成整体的截面呈锥形，用于导流，所述筒体（1）内还安装有预热组件，用于对筒体（1）内的空间预热；

所述预热组件包括安装在筒体（1）内的封板（4）和导流盘（41），所述封板（4）位于所述进气管（11）与所述第一载体（2）之间，用于封堵筒体（1）的内部空间，阻隔尾气直接由进气管（11）向出气管（12）传输，所述封板（4）与所述进气管（11）之间形成第一导流空间（13），所述导流盘（41）位于所述第一载体（2）与所述封板（4）之间，所述导流盘（41）与所述封板（4）之间形成第二导流空间（14），所述导流盘（41）与所述第一载体（2）之间形成第三导流空间（15）；

所述封板（4）上还连通有第一导流管（42），所述第一导流管（42）远离封板（4）的一端贯穿导流盘（41）、第一载体（2）和第二载体（3）且连通有第二导流管（43），第二导流管（43）远离第一导流管（42）的一端连通有第三导流管（44），所述第三导流管（44）远离第二导流管（43）的一端贯穿第二载体（3）、第一载体（2）和导流盘（41）并与第二导流空间（14）连通；

其中，所述第一导流管（42）上还连通有位于筒体（1）内的导热管组（5）。

2.根据权利要求1所述的环保型汽车尾气处理系统，其特征在于：所述支撑筒（31）上固定安装有固定杆（33），所述氧化基板（321）通过震动弹簧（34）与所述固定杆（33）相连接。

3.根据权利要求1所述的环保型汽车尾气处理系统，其特征在于：所述导热管组（5）包括分流管（51）、传热管（52）和阻流管（53），所述分流管（51）和阻流管（53）均与所述第一导流管（42）相连通，所述分流管（51）和阻流管（53）远离所述第一导流管（42）的一端通过传热管（52）连通；

所述分流管（51）与所述第一导流管（42）的夹角呈锐角，所述阻流管（53）与所述第一导流管（42）的夹角呈直角，且阻流管（53）上还安装有阻流板（531），用于引导阻流管（53）内的气体对第一导流管（42）内的气体形成阻隔。

4.根据权利要求3所述的环保型汽车尾气处理系统，其特征在于：所述氧化基板（321）倾斜设置；

其中，所述氧化基板（321）由远离出气管（12）的一端向靠近出气管（12）的一端斜向下倾斜。

5.根据权利要求4所述的环保型汽车尾气处理系统，其特征在于：所述筒体（1）内还安装有导流组件（6）；

所述导流组件（6）包括安装在筒体（1）内的导流筒（61），以及安装在导流筒（61）内的多个导流基板（62），相邻导流基板（62）之间存在间隙，所述导流基板（62）与所述氧化基板（321）平行。

6.根据权利要求5所述的环保型汽车尾气处理系统，其特征在于：所述第一导流管（42）上还连通有补气管（8），所述补气管（8）远离所述第一导流管（42）的一端贯穿筒体（1）并延伸至筒体（1）的外部，所述补气管（8）内还设有单向阀（9）。

7.根据权利要求6所述的环保型汽车尾气处理系统，其特征在于：所述单向阀（9）包括固定在补气管（8）内的通气板（91），所述通气板（91）内贯穿有滑杆（92），所述滑杆（92）远离所述第一导流管（42）的一端通过气压弹簧（93）与所述通气板（91）相连接，所述滑杆（92）的另一端固定连接有补气板（94）；

所述通气板（91）上开设有通气孔（911），所述气压弹簧（93）用于促使补气板（94）与通气板（91）抵触从而对通气孔（911）形成密封。

8.一种采用如权利要求3中所述的环保型汽车尾气处理系统的处理办法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1：将汽车尾气由进气管（11）通入第一导流空间（13），第一导流空间（13）将尾气导入预热组件对筒体（1）内空间预热；

S2：将通过预热组件内的汽车尾气导入第二导流空间（14），促使尾气均匀散布在第二导流空间（14）内；

S3：使尾气进入第三导流空间（15），使尾气较为均匀的进入第一载体（2）内，并使得尾气在第一载体（2）内催化还原；

S4：将催化还原后的汽车尾气导入第二载体（3）内，对尾气进行氧化，尾气进入第二载体（3）内时，气流带动氧化单元（32）内的氧化基板（321）震动，震落氧化基板（321）上的固体颗粒附着物；

S5：处理后的尾气通过出气管（12）排出筒体（1）。

Images