[发明专利]一种机动车尾气处理模块的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机动车尾气处理模块的制备方法，属于材料制备和环境保护技术领域。

背景技术

随着我国经济的高速发展，我国大中城市、经济发达地区和基础工业密集区域的灰霾空气污染日渐严重。随着我国对于SOx和NOx排放的限制日趋严格、相关环保技术和装置不断投入使用，我国大气环境中SOx和NOx的污染物排放总量逐年减少，然而，从目前的检测结果看，我国长三角、珠三角和京津冀各片区的灰霾污染反而日趋严重，已经严重威胁到了民众的身体健康和经济的可持续发展。

随着当前对于灰霾污染溯源研究的深入，人们已经发现，机动车尾气排放的可挥发性有机物（VOC）和NOx已经成为当前城市灰霾污染的最重要来源之一，据不完全统计，机动车排放的VOC占北京市总VOC污染的25%以上，此外，柴油车排放的碳烟离子也是造成灰霾的元凶之一，可见，我国当前亟需一种能对机动车尾气中的VOC和碳烟粒子做进一步去除的技术方案。

机动车工业作为最成熟的工业之一，已经在尾气处理方面进行了大量的研究，目前最常用的方法便是三元催化法，该方法是利用安置在尾气管路上的三元催化模块对尾气进行催化，在将VOC氧化为二氧化碳和水的同时，又利用未燃尽的VOC将发动机中产生的NOx催化还原为氮气。在三元催化模块正常工作时，机动车排放的大部分污染物都可以被降解掉，因此，很多西方国家的大城市虽然机动车保有量很大，但所导致的空气灰霾污染并不严重。然而我国目前燃油质量偏低，这导致针对正常油品设计的机动车三元催化模块不易有效工作，因此机动车排放的VOC、NOx和碳烟较多，随着我国对机动车尾气细粒子排放浓度的限制日益严格，急需一种深度去除尾气中细颗粒和VOC的方法。

对于细颗粒的去除，工业领域已经有了很多成熟方法：例如：袋式除尘、电除尘、机械除尘和湿法除尘等等。但其中能够用于机动车尾气细粒子收集的方案寥寥无几，其中袋式除尘耐温太低，而且压降太大，会严重降低机动车发动机功率；电除尘设备巨大，操作费用高，无法应用于对模块重量和体积要求苛刻的机动车领域，机械除尘对于微细颗粒效果很差；湿法除尘需携带大量液体除尘介质，无法应用于机动车。

目前还有两种比较新颖的除尘技术问世，第一是蜂窝陶瓷柴油颗粒过滤器（简称DPF陶瓷过滤器），该方法设计巧妙，是在多孔陶瓷的两侧的不同孔口上进行堵孔，迫使柴油机排放的尾气在孔内渗透通过多孔陶瓷的孔壁，从而完成其中碳烟颗粒的去除，该方法的过滤模块体积紧凑，过滤面积较大，但其过滤机理仍为膜过滤，因此其压降并不算低。

采用驻极材料捕捉气体中的微细颗粒是另一种较新颖的技术方案：该方案先对大孔道的有机过滤材料表面进行驻极处理，赋予材料永久的电极性，当含尘颗粒通过滤料时，会因为静电力的吸引而被捕捉，因此该方法可以在极低的压降要求下高效缚集微细颗粒，然而该除尘方案的本质和静电除尘很类似，需要气体中的颗粒带电，而且不易导电，不带电的颗粒不能被捕捉，而导电的颗粒即使被捕捉也会因为电性湮灭而重新回到流动的气相主体中，此外目前成熟的驻极材料都是高分子材料，难以忍受机动车尾气的高温状况。

综上所述，目前我国亟需一种气阻小、通量大、针对于机动车尾气细粒子和VOC的净化技术，这对于从源头抑制机动车对大气灰霾污染的贡献至关重要。

发明内容

本发明的目的在于通过一种简单的方法获得具有低气阻、高通量的高效除尘模块。该模块结构紧凑、制作方法简单、可耐受高温，对于机动车尾气中的碳烟、气溶胶粒子和VOC都具有一定的捕捉性能。