[实用新型]氧化型催化转化净化器

说明书

技术领域

本发明涉及汽车尾气排放的催化净化器。

背景技术

装用柴油动力的轻型车（整备质量小于3.5吨，柴油动力的排量通常不大于3.0L）的排放主要包括一氧化碳（CO）、总碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）和黑烟（PM）。为了控制排放污染，国家制定了严格的机动车排放法规，包括实验检测方法、检测工况和污染物的排放限值。目前轻型柴油车执行国四排放标准。为达到排放标准，柴油动力可以采用机内净化途径降低NOx和PM的排放并达到排放标准限值，但是CO和HC必须采用后处理装置方可达到标准的限值。常用的后处理装置是氧化型催化转化净化器（Diesel Oxidation Catalyst,DOC）。

DOC用来清除排气中的CO、HC和颗粒物中的有机成分（SOF），其机理是CO、HC和SOF在催化剂的作用下与氧气发生反应，生二氧化碳和水，如下列方程：

CO+O₂→CO₂   （1）

SOF+O₂→CO₂+H₂O   （2）

HC+O₂→CO₂+H₂O   （3）

但是，即使在氧化催化剂的作用下，上述反应仍需要一定的反应温度才能进行。在实际运行过程中，轻型柴油机的最高排气温度在450℃～500℃，而大部分时间会低于250℃。国四排放标准为了模拟复现实际运行工况，排放物试验检测方法要求冷车启动。实验开始时催化剂温度与室温相同，试验车启动后大约2分钟催化剂方可达到排气温度。在这个冷启动阶段，DOC能否工作决定了排放是否达到标准。因此，DOC冷启动低温起燃性能就成了该技术的关键。

衡量DOC冷启动性能的主要参数是起燃温度，即在该温度下，参加反应物的50%发生化学转化，常以T₅₀表示。改进DOC冷启动性能主要是降低起燃温度，有以下几个途径：

1）增加催化剂的贵金属含量，但是当贵金属增加到一定时，效果并不明显。另外DOC的价格对贵贵金属的用量十分敏感，增加贵金属也增加了成本。

2）改进催化剂配方，如在DOC中集成碳氢捕集器模块。在低温时催化剂不起作用，碳氢捕集器采用吸附原理将排气中的气态碳氢化合物吸附存储起来，即“捕集”。但温度升高以后，捕集的碳氢化合物释放出来，此时的温度超过DOC的起燃温度，HC与氧气在DOC催化剂作用下发生反应而清除。但需要做大量的匹配工作，以达到贵金属用量、排放特性与碳氢吸脱附行为的平衡。

实用新型内容

所要解决的技术问题：

现有氧化型催化转化净化器的冷启动性能改进存在以下问题：1.成本高；2.达到好的效果技术复杂。

技术方案：

为了解决以上问题，本实用新型提供了一种氧化型催化转化净化器，包括三个催化剂载体模块，其特征在于：三个催化剂载体模块串联，其中第I级催化剂载体模块2紧靠增压器1排气口布置于发动机舱中，第II级催化剂载体模块3和第III级催化剂载体模块4安装于底板以下，增压器1的进口接发动机的排气歧管。

氧化催化剂为铂族贵金属或其它过渡金属氧化催化剂；

催化剂的载体为蜂窝陶瓷载体、蜂窝金属载体、泡沫金属载体、泡沫陶瓷载体或任选组合；更进一步，减小催化剂载体体积。

第I级催化剂载体模块2单独封装。

第II级催化剂载体模块3和第III级催化剂载体模块4采用底板下布置，两块催化剂载体前后串联封装于铁壳内。

更进一步，第II级催化剂载体模块3或第III级催化剂载体模块4集成有碳氢捕集器模块；

更进一步，第II级催化剂载体模块3或第III级催化剂载体模块4集成有黑烟氧化器模块。

有益效果：

本实用新型提供的氧化型催化净化器将各功能模块相对独立优化设计，简化系统设计制造过程。并依据发动机排气系统的特性进行空间布局，可最大程度地发挥氧化型净化器的性能，可有效降低成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。