[发明专利]一种矿井防爆柴油机尾气净化装置及方法

权利要求书

1.一种矿井防爆柴油机尾气净化装置，其特征在于：它包括净化腔体(1)、金属滤芯(3)、球形底盖(5)、净化筒(6)和支腿(7)，所述的净化腔体(1)内设有将净化腔体(1)分隔为颗粒物捕集室和气体催化室的金属挡板(10)，所述颗粒物捕集室的一侧设有进气口(2)，所述气体催化室一侧设有出气口(8)，所述的金属滤芯(3)为表面涂覆有聚四氟乙烯涂层的改性金属滤芯，设在颗粒物捕集室内，所述的净化筒(6)内装有非贵金属颗粒催化剂，设在气体催化室内，净化腔体(1)的顶部设有阶梯法兰(9)，阶梯法兰的台肩顶部位于颗粒物捕集室上方，上面设有高温高压入孔(11)，净化腔体(1)的底板(4)上设有螺纹孔座，金属滤芯(3)与净化筒(6)通过螺纹孔座连接固定在底板(4)上，球形底盖(5)与底板(4)焊接相连，形成球形腔体；尾气由进气口(2)进入颗粒物捕集室，经金属滤芯(3)过滤后，通过螺纹孔座进入球形腔体，再通过气体催化室底部的螺纹孔座进入气体催化室内进行净化，最后由出气口(8)排出，支腿(7)呈三角形焊接在净化腔体(1)的下部。

2.根据权利要求1所述的矿井防爆柴油机尾气净化装置，其特征在于：所述的金属滤芯(3)的过滤精度为2～10μm。

3.根据权利要求1所述的矿井防爆柴油机尾气净化装置，其特征在于：所述的金属滤芯(3)至少有一个，过滤风速在2m/s之内，金属滤芯(3)的个数N1通过下式计算得到：

其中：Q为柴油机排气量(m³/s)，S为金属滤芯的过滤面积(m²)。

4.根据权利要求1所述的矿井防爆柴油机尾气净化装置，其特征在于：所述的净化筒(6)为多个，净化风速在0.8m/s之内，净化筒个数N2通过下式计算得到：

其中：Q为柴油机排气量(m³/s)，S为净化筒的净化面积(m²)。

5.根据权利要求1所述的矿井防爆柴油机尾气净化装置，其特征在于：所述的净化筒(6)包括外筒(17)、内筒(15)、上端盖(16)、下端盖(19)、管箍(20)、带颈平焊法兰(13)、法兰盲板(14)和密封圈(18)；所述的外筒(17)与内筒(15)分别由圆孔冲孔板(12)首尾焊接而成，外筒(17)与内筒(15)之间充填有颗粒催化剂；所述的外筒(17)和内筒(15)的底部与下端盖(19)焊接，外筒(17)的顶部与带颈平焊法兰(13)焊接，内筒(15)的顶部与上端盖(16)焊接；所述法兰盲板(14)与带颈平焊法兰(13)通过螺丝连接，法兰盲板(14)与带颈平焊法兰(13)之间设有密封圈(18)；所述的管箍(20)焊接在下端盖(19)上。

6.根据权利要求5所述的矿井防爆柴油机尾气净化装置，其特征在于：所述的圆孔冲孔板(12)的圆孔直径小于颗粒催化剂的粒径；内筒(15)的半径为外筒(17)半径的1/2～4/5。

7.权利要求1所述装置的矿井防爆柴油机尾气净化方法，其特征在于：将尾气引入进气口(2)，尾气进入颗粒物捕集室，由表面涂覆聚四氟乙烯涂层的金属滤芯(3)进行物理拦截，尾气中的极大多数黑烟颗粒被拦截粘附在金属滤芯(3)表面，含有少量超细烟颗粒的气体则通过螺纹孔座进入球形腔体，再通过气体催化室底部的螺纹孔座进入气体催化室内，经净化筒(6)内的非贵金属颗粒催化剂进行净化，最后由出气口(8)排出；所述非贵金属颗粒催化剂的活性成分为Cu、Fe和Co的金属氧化物，粒径目数为2～16目之间。