DOC用蜂窝陶瓷载体结构、氧化型催化转化器和车辆尾气处理系统的制作方法

doc用蜂窝陶瓷载体结构、氧化型催化转化器和车辆尾气处理系统
技术领域
1.本实用新型涉及尾气净化设备领域，具体而言，涉及一种doc用蜂窝陶瓷载体结构、氧化型催化转化器和车辆尾气处理系统。


背景技术：

2.doc(diesel oxidation catalyst氧化型催化器)指安装在柴油机排气系统中，通过催化氧化作用同时降低排气中一氧化碳(co)、碳氢化合物(hc)等污染物排放量，并将排气污染物中的一氧化氮(no)转换为二氧化氮(no2)的装置。柴油机因其燃油经济性、高热效率，已得到广泛使用。柴油机的排放涉及co、hc、nox和颗粒物(pm)，不仅造成严重的环境污染，而且严重危害人类的身体健康。随着法规的日益严苛，满足国vi排放标准的柴油车后处理系统是由doc、柴油车颗粒捕集器、选择性催化还原催化剂和氨氧化催化剂搭配组成。柴油机在稀燃条件下运行，co和hc排放较低，一般都可以满足法规要求，主要问题是pm、nox的排放降低。柴油机排气温度相较汽油机要低，doc通过催化反应放热，并将no氧化为no2的反应可以有效促进pm的氧化净化，提升下游设备的催化性能，这就要求所设计的doc要具有较好低温活性和no转化性能。因此，开发一种具有更好的低温活性和no转化性能的doc，对于满足国vi排放标准的柴油车尾气净化系统的开发具有重要意义。
3.经发明人研究发现，现有的doc存在如下缺点：
4.净化效果差。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种doc用蜂窝陶瓷载体结构、氧化型催化转化器和车辆尾气处理系统，其能够提高净化效果。
6.本实用新型的实施例是这样实现的：
7.第一方面，本实用新型实施例提供一种doc用蜂窝陶瓷载体结构，包括：
8.载体本体，载体本体设有多个通气孔，且载体本体的孔密度为550孔/英寸2～650孔/英寸2。
9.在可选的实施方式中，载体本体的孔密度为550孔/英寸2～600孔/英寸2。
10.在可选的实施方式中，载体本体的孔密度为600孔/英寸2～650孔/英寸2。
11.在可选的实施方式中，通气孔的横截面形状为正六边形、圆形、方形或三角形，其中，横截面为垂直于通气孔的延伸方向的截面。
12.在可选的实施方式中，doc用蜂窝陶瓷载体结构还包括催化剂层，催化剂层设于通气孔的孔壁上。
13.在可选的实施方式中，催化剂层设为管状，催化剂层插接于通气孔内，催化剂层的外周面与通气孔的孔壁连接。
14.在可选的实施方式中，催化剂层涂覆于通气孔的孔壁上。
15.在可选的实施方式中，通气孔在其延伸方向上具有至少一个折弯段。
16.第二方面，本实用新型实施例提供一种氧化型催化转化器，氧化型催化转化器包括：
17.前述实施方式中任一项的doc用蜂窝陶瓷载体结构。
18.第三方面，本实用新型实施例提供一种车辆尾气处理系统，车辆尾气处理系统包括：
19.前述实施方式的氧化型催化转化器。
20.本实用新型实施例的有益效果是：
21.综上所述，本实施例提供了一种doc用蜂窝陶瓷载体结构，通过将载体本体的孔密度设计为550孔/英寸2～650孔/英寸2，比现有的蜂窝陶瓷载体结构的孔密度大，当原机排放气体通过doc用蜂窝陶瓷载体结构时，与载体本体的孔道的接触面积增大，进一步增大了反应气和催化剂涂层的接触面积，有利于催化性能提升；同时孔密度增大也会导致载体本体的孔壁变薄，doc用蜂窝陶瓷载体结构升温更快，有利于doc快速起燃，提升排气净化性能，提高净化效果。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
23.图1为本实用新型实施例的doc用蜂窝陶瓷载体结构的结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例的doc用蜂窝陶瓷载体结构的局部结构示意图。
25.图标:
26.100
‑
载体本体；110
‑
通气孔；200
‑
催化剂层。
具体实施方式
27.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
28.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简
化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
32.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.需要说明的是，柴油机氧化型催化转化器指安装在柴油机排气系统中，通过催化氧化作用同时降低排气中一氧化碳(co)、碳氢化合物(hc)等污染物排放量，并将排气污染物中的一氧化氮(no)转换为二氧化氮(no2)的装置。现有的doc的蜂窝陶瓷载体结构的孔密度设计为180孔/英寸2～420孔/英寸2，低温活性和no转化性能差，净化效果差。
34.请参阅图1和图2，本实施例提供了一种doc用蜂窝陶瓷载体结构，用于安装在柴油机排气系统中，通过催化氧化作用同时降低排气中一氧化碳(co)、碳氢化合物(hc)等污染物排放量，且能够将排气污染物中的一氧化氮(no)转换为二氧化氮(no2)，本实施例提供的蜂窝陶瓷载体结构净化性能高，对于尾气的净化效果好。
35.请参阅图1，本实施例中，doc用蜂窝陶瓷载体结构包括：
36.载体本体100，载体本体100设有多个通气孔110，且载体本体100的孔密度为550孔/英寸2～650孔/英寸2。
37.本实施例提供的doc用蜂窝陶瓷载体结构，通过将载体本体100的孔密度设计为550孔/英寸2～650孔/英寸2，比现有的蜂窝陶瓷载体结构的孔密度大，当原机排放气体通过doc用蜂窝陶瓷载体结构时，与载体本体100的孔道的接触面积增大，进一步增大了反应气和催化剂涂层的接触面积，有利于催化性能提升；同时孔密度增大也会导致载体本体100的孔壁变薄，doc用蜂窝陶瓷载体结构升温更快，有利于doc快速起燃，提升排气净化性能，提高净化效果。
38.此外，doc用蜂窝陶瓷载体结构的孔密度增大时，会使得孔道变小，背压增加，存在影响发动机的有效功率和油耗增大的问题。而本实施例提供的doc蜂窝陶瓷载体结构，增大doc用蜂窝陶瓷载体结构的孔密度到550孔/英寸2～650孔/英寸2，背压增加小于15％，当doc用蜂窝陶瓷载体结构的孔密度进一步增大时，背压急速增大，例如，孔密度增加到750孔/英寸2时，背压增加超过100％。综合考虑doc的催化性能和对发动机有效功率和油耗的影响，选择doc用蜂窝陶瓷载体结构的孔密度为550孔/英寸2～650孔/英寸2，有利于提升doc的低温活性和no转化性能。
39.本实施例中，可选的，doc用蜂窝陶瓷载体结构的孔密度为550孔/英寸2、600孔/英寸2或650孔/英寸2。应当理解，在其他实施例中，孔密度还可以是其他值，本实施例中不进行一一列举。
40.在其他实施例中，doc用蜂窝陶瓷载体结构的孔密度为550孔/英寸2‑
600孔/英寸2。
41.在其他实施例中，doc用蜂窝陶瓷载体结构的孔密度为600孔/英寸2‑
650孔/英寸2。
42.另外，载体本体100可以是圆柱体、方柱体等，本实施例中，以载体本体100为方柱体为例进行说明。
43.载体本体100上的通气孔110的两端分别位于载体本体100在其轴线方向的两端面上，多个通气孔110可以呈矩形阵列排布，或者呈环形排布。
44.进一步的，每个通气孔110的形状可以是圆形、方形、三角形或者正六边形等。应当理解，多个通气孔110的形状大小可以设计为相同，便于加工制造。显然，在其他实施例中，多个通气孔110的形状大小可以设计为不完全相同。
45.此外，通气孔110可以沿直线方向延伸；或者，通气孔110沿曲线延伸，也就是说，通气孔110在其延伸方向上具有至少一个折弯段，如此设计，在载体本体100的长度一定的前提下，可以增加通气孔110的长度，尾气在通气孔110中流动的时间长，从而提高净化效果。
46.本实施例中，可选的，载体本体100上的通气孔110可以是载体本体100加工时与载体本体100一体成型，例如，载体本体100采用堇青石蜂窝陶瓷一体成型。或者，在其他实施例中，载体本体100包括筒体和多个隔板，多个隔板均插接在筒体中，多个隔板交叉设置共同限定出多个通气孔110，同时，隔板与筒体的内壁共同限定出多个通气孔110。
47.请参阅图2，本实施例中，可选的，doc用蜂窝陶瓷载体结构还包括设于通气孔110的孔壁上的催化剂层200。催化剂层200可以涂覆在通气孔110的孔壁上，且催化剂层200可以完全覆盖通气孔110的孔壁，也即催化剂层200为管状结构，催化剂层200插接在通气孔110内，催化剂层200的外周面与对应的通气孔110的孔壁连接。在尾气通过载体本体100上的通气孔110时，与通气孔110的孔壁上的催化剂层200接触并反应，起到净化尾气的作用。
48.本实施例提供的doc用蜂窝陶瓷载体结构，孔密度为550孔/英寸2～650孔/英寸2，净化效果好。
49.本实施例还提供了一种氧化型转化器，包括上述实施例提到的doc用蜂窝陶瓷载体结构，氧化型转化器的性能稳定，净化效果好。
50.表1不同孔密度的doc在稳态八工况试验循环条件下的背压对比
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本实施例还提供了一种车辆尾气处理系统，包括上述实施例提到的氧化型催化转化器，尾气处理效果好。
[0053]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。