一種尾氣處理的整體式催化劑評價(jià)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種尾氣處理的整體式催化劑評價(jià)裝置，裝置包括反應(yīng)及取樣系統(tǒng)、熱風(fēng)循環(huán)加熱系統(tǒng)、分析系統(tǒng)和模擬配氣系統(tǒng)，所述反應(yīng)及取樣系統(tǒng)包括尾氣收集管、模擬反應(yīng)氣體的進(jìn)氣管、保溫罩和氣體管道相應(yīng)的對中組件，所述尾氣收集管通過尾氣收集管導(dǎo)套與對中組件固定在上直線導(dǎo)軌光軸上，通過松開尾氣收集管導(dǎo)套的螺絲實(shí)現(xiàn)尾氣收集管上下移動，下落時壓住整體式催化劑并將螺絲鎖緊；通過步進(jìn)電機(jī)推拉直線光軸推板，使上直線導(dǎo)軌光軸左右移動，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)尾氣收集管的橫向移動；整體式催化劑沿著圓周方向旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的尾氣處理的整體式催化劑評價(jià)裝置可對整體式催化劑進(jìn)行快速全面是評價(jià)。
【專利說明】
一種尾氣處理的整體式催化劑評價(jià)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于整體式催化劑評價(jià)領(lǐng)域，具體涉及一種尾氣處理的整體式催化劑評價(jià)
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國城市汽車尾氣排放問題十分嚴(yán)重，而以催化劑為核心的汽車尾氣凈化催化轉(zhuǎn)換器在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，開發(fā)尾氣凈化催化劑需要有效的評價(jià)手段來配合。在催化劑的研制開發(fā)過程，一般要經(jīng)過小試試驗(yàn)、中試試驗(yàn)，然后工業(yè)放大應(yīng)用階段，其中，小試試驗(yàn)階段需要經(jīng)過大量的篩選和反復(fù)的對比試驗(yàn)，選擇合適的催化劑活性組分、活性組分含量以及不同的負(fù)載方式和焙燒條件等工作;在中試試驗(yàn)階段，要放大考察小試試驗(yàn)條件下優(yōu)選出的催化劑，同樣需要大量的對比試驗(yàn)。因此，提高催化劑篩選效率和對比試驗(yàn)的可信度，有利于提高催化劑的研發(fā)效率，縮短催化劑的開發(fā)周期。
[0003]整體式催化劑是由許多狹窄的平行通道整齊排列的一體化催化劑，早期開發(fā)的整體式催化劑所用載體的橫截面呈蜂窩結(jié)構(gòu)，故又稱為蜂窩狀催化劑，今年來整體式催化劑已被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，尤其是使用整體式催化劑作為汽車尾氣凈化的技術(shù)基本成熟，隨著人們的環(huán)保意識增強(qiáng)，汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格化將促進(jìn)催化劑工藝的發(fā)展。而整體式催化劑在生產(chǎn)過程中需要經(jīng)常抽檢產(chǎn)品的性能是否達(dá)標(biāo)，來確保產(chǎn)品的質(zhì)量，目前，傳統(tǒng)的檢驗(yàn)方式有兩種:其一，將生產(chǎn)的整體式催化劑封裝后，連接到發(fā)動機(jī)臺架上進(jìn)行檢測，檢測后的整體式催化劑無法再作為產(chǎn)品銷售，用時長，費(fèi)用高。其二，在整體式催化劑上破壞取樣，然后，在模擬的性能評價(jià)臺架上檢驗(yàn)產(chǎn)品的性能，這樣用時短，但是要破壞一個整體式催化劑產(chǎn)品，不夠經(jīng)濟(jì)。
[0004]CN102539618A公開了一種多通道高通量催化劑評價(jià)裝置，包括進(jìn)料系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、取樣分析系統(tǒng)以及產(chǎn)物收集系統(tǒng);所述進(jìn)料系統(tǒng)包括進(jìn)料通道、流量控制單元以及混合單元;反應(yīng)系統(tǒng)由多通道反應(yīng)器以及多通道反應(yīng)器外部的加熱單元組成;產(chǎn)物收集系統(tǒng)包括高壓分離器和產(chǎn)物儲存單元。該發(fā)明可同時評價(jià)多個相同或不同的催化劑，其進(jìn)料通道包括氣相進(jìn)料通道和液相進(jìn)料通道，但其并沒有公開固體催化劑如何進(jìn)行評價(jià)，并且該技術(shù)方案在反應(yīng)完成后，物料還要經(jīng)過冷卻才能進(jìn)入下一單元，再經(jīng)取樣分析系統(tǒng)進(jìn)行取樣分析，雖然實(shí)現(xiàn)在線取樣分析，但其取樣分析時間較長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種尾氣處理的整體式催化劑評價(jià)裝置，包括反應(yīng)及取樣系統(tǒng)、熱風(fēng)循環(huán)加熱系統(tǒng)、分析系統(tǒng)和模擬配氣系統(tǒng)，所述反應(yīng)及取樣系統(tǒng)包括尾氣收集管、模擬反應(yīng)氣體的進(jìn)氣管、保溫罩和氣體管道相應(yīng)的對中組件所述尾氣收集管固定在尾氣收集管導(dǎo)套中，尾氣收集管導(dǎo)套采用上對中組件固定在上直線導(dǎo)軌光軸上，通過松開尾氣收集管導(dǎo)套的螺絲實(shí)現(xiàn)尾氣收集管上下移動，下落時壓住整體式催化劑并將螺絲鎖緊;所述上直線導(dǎo)軌光軸通過a直線軸、b直線軸承分別固定在左軸承固定板和右軸承固定板上，所述上直線導(dǎo)軌光軸左右移動，通過步進(jìn)電機(jī)推拉直線光軸推板，使上直線導(dǎo)軌光軸左右移動，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)尾氣收集管的橫向移動;所述整體式催化劑沿著圓周方向旋轉(zhuǎn)。
[0006]本發(fā)明所述反應(yīng)及取樣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對整體式催化劑的整個圓面內(nèi)任意一點(diǎn)取樣分析。
[0007]本發(fā)明所述模擬反應(yīng)氣體的進(jìn)氣管固定在模擬反應(yīng)氣體的進(jìn)氣管導(dǎo)套中，導(dǎo)套采用下對中組件固定在下直線導(dǎo)軌光軸上。
[0008]本發(fā)明所述下直線導(dǎo)軌光軸左右移動，與上直線導(dǎo)軌光軸同步運(yùn)動。
[0009]本發(fā)明所述尾氣收集管和模擬反應(yīng)氣體的進(jìn)氣管安裝在豎直方向的同一平面內(nèi)， 兩管的中心在同一直線上。
[0010]本發(fā)明所述尾氣收集管包括溫度傳感器和反應(yīng)后氣體采集管，與分析系統(tǒng)相連接。
[0011]本發(fā)明所述尾氣收集管外接真空栗將收集氣體送到分析系統(tǒng)。
[0012]本發(fā)明模擬的反應(yīng)氣體通過進(jìn)氣管進(jìn)入到整體式催化劑的蜂窩狀通道，進(jìn)行氣-固催化反應(yīng)，反應(yīng)后尾氣經(jīng)尾氣收集管進(jìn)入分析系統(tǒng)檢測，催化劑反應(yīng)僅發(fā)生在尾氣收集管和模擬反應(yīng)氣體進(jìn)氣管密封部分的催化劑上，沒密封的地方則不發(fā)生反應(yīng)。
[0013]本發(fā)明所述熱風(fēng)循環(huán)加熱系統(tǒng)為通過工業(yè)熱風(fēng)機(jī)循環(huán)加熱實(shí)現(xiàn)，熱風(fēng)機(jī)與反應(yīng)系統(tǒng)保溫罩通過不銹鋼循環(huán)熱風(fēng)管道相連接，工業(yè)熱風(fēng)機(jī)通過循環(huán)熱風(fēng)管道，快速對里面的空氣循環(huán)加熱，同時，也對整體式催化劑和反應(yīng)氣體進(jìn)行加熱，使之達(dá)到催化劑反應(yīng)所需的溫度(最高達(dá)350°C)，形成穩(wěn)定持續(xù)的溫度氛圍，確保整體式催化劑正常發(fā)生反應(yīng)。
[0014]本發(fā)明所述模擬配氣系統(tǒng)使用質(zhì)量流量計(jì)、流量計(jì)顯示儀和標(biāo)準(zhǔn)鋼瓶氣體，配氣準(zhǔn)確靈活，根據(jù)不同整體式催化劑的要求模擬配制所需氣體。
[0015]本發(fā)明提供一種尾氣處理的整體式催化劑評價(jià)裝置的用途，用于內(nèi)部結(jié)構(gòu)為蜂窩狀的整體式催化劑的快速評價(jià)，且不會破壞催化劑載體。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
[0017] (1)本發(fā)明的尾氣處理的整體式催化劑評價(jià)裝置，尾氣收集管上下移動，方便取放整體式催化劑載體，尾氣收集管外連接抽氣栗并帶有緊固件方便采集反應(yīng)后的尾氣，并且內(nèi)部結(jié)構(gòu)為蜂窩狀的整體式催化劑使得氣體能在管道內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，氣體的進(jìn)入和收集都以通過上下對中的管道輸送，實(shí)現(xiàn)快速評價(jià)。
[0018] (2)本發(fā)明的尾氣處理的整體式催化劑評價(jià)裝置，催化劑反應(yīng)僅發(fā)生在尾氣收集管和模擬氣體進(jìn)氣管密封部分的催化劑上，沒密封的地方則不發(fā)生反應(yīng)，因此不會破壞整體式催化劑，實(shí)現(xiàn)高效、經(jīng)濟(jì)和實(shí)用的評價(jià)整體式催化劑。
[0019] (3)本發(fā)明的尾氣處理的整體式催化劑評價(jià)裝置，尾氣收集管通過直線導(dǎo)軌光軸左右移動，結(jié)合整體式催化劑沿著圓周方向旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對整體式催化劑的整個圓的橫截面內(nèi)取樣，進(jìn)行更全面的活性評價(jià)。【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明反應(yīng)及取樣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0〇21]圖2為本發(fā)明的氣體流向不意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明反應(yīng)及取樣系統(tǒng)的取點(diǎn)示意圖；[0023 ]圖4為本發(fā)明的整體式催化劑評價(jià)效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表達(dá)的范圍。
[0025]實(shí)施例1
[0026]1.尾氣處理的整體式催化劑評價(jià)裝置安裝:
[0027]結(jié)合圖1和圖2，尾氣收集管I固定在尾氣收集管導(dǎo)套16中，尾氣收集管導(dǎo)套16通過上對中組件3固定在上直線導(dǎo)軌光軸6上;上直線導(dǎo)軌光軸6通過a直線軸承17、b直線軸承18分別固定在左軸承固定板8和右軸承固定板9上，左軸承固定板8和右軸承固定板9固定在底板13上;步進(jìn)電機(jī)5通過滾珠絲桿14與直線光軸推板11相連接，直線光軸推板11與上直線導(dǎo)軌光軸6和下直線導(dǎo)軌光軸7相連接，推拉上直線導(dǎo)軌光軸6和下直線導(dǎo)軌光軸7水平運(yùn)動；模擬反應(yīng)氣體的進(jìn)氣管2固定在模擬反應(yīng)氣體的進(jìn)氣管導(dǎo)套15中，導(dǎo)套15采用下對中組件4固定在下直線導(dǎo)軌光軸7上，下直線導(dǎo)軌光軸7通過c直線軸承19、d直線軸承20分別固定在左軸承固定板8和右軸承固定板9上;尾氣收集管I和模擬反應(yīng)氣體的進(jìn)氣管2安裝在豎直方向的同一平面內(nèi)，兩管的垂直中心在同一直線上;尾氣收集管I內(nèi)的溫度傳感器和反應(yīng)后氣體采集管，與分析系統(tǒng)的煙氣分析儀28相連接;模擬反應(yīng)氣體的進(jìn)氣管2與質(zhì)量流量控制器27相連接，質(zhì)量流量控制器27與氣體過濾器26相連接，氣體過濾器26與球閥25相連接，球閥25與氣體減壓閥24相連接;氣體減壓閥24分別與標(biāo)準(zhǔn)鋼瓶23和油過濾器34相連接，油過濾器34與空壓機(jī)32相連;熱風(fēng)機(jī)29與反應(yīng)及取樣系統(tǒng)的保溫罩21通過不銹鋼循環(huán)熱風(fēng)管道33相連接。
[0028]2.裝樣:
[0029]結(jié)合圖1和圖3，打開保溫罩21上的保溫罩的半開門12，將上對中組件3上的尾氣收集管導(dǎo)套16的螺絲松開，將尾氣收集管I上移，將蜂窩狀整體式催化劑放入保溫罩21內(nèi)，通過行程開關(guān)10控制步進(jìn)電機(jī)4推動直線光軸推板8，使上直線導(dǎo)軌光軸6左右移動，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)尾氣收集管I的橫向移動，再結(jié)合整體式催化劑22手動使其沿著圓周方向旋轉(zhuǎn)，調(diào)整不同的位置，多方位檢測整體式催化劑的性能，確保產(chǎn)品穩(wěn)定性，確定好需要檢測的位置后，放下尾氣收集管I，使其將整體式催化劑22壓緊并將螺絲固定，關(guān)緊保溫罩的半開門12，裝樣完畢；
[0030]3.分析系統(tǒng)和模擬配氣系統(tǒng)開啟:
[0031]結(jié)合圖1和圖2，本裝置通過質(zhì)量流量控制器27來控制標(biāo)準(zhǔn)鋼瓶氣體23，壓縮空氣等各路氣體的流量，來達(dá)到模擬配制車輛排放的尾氣;開啟電腦、煙氣分析儀28以及相應(yīng)測試軟件;開啟工業(yè)熱風(fēng)機(jī)29加熱，設(shè)定好催化劑反應(yīng)時所需溫度，邊升溫邊檢測，實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線檢測功能，工業(yè)熱風(fēng)機(jī)29通過不銹鋼循環(huán)熱風(fēng)管道33，快速對里面的空氣循環(huán)加熱，同時，也對整體式催化劑和反應(yīng)氣體進(jìn)行加熱，使之達(dá)到催化劑反應(yīng)所需的溫度(最高達(dá)350°C)，形成穩(wěn)定持續(xù)的溫度氛圍，確保整體式催化劑正常發(fā)生反應(yīng)，氣體流向示意圖見圖2，模擬氣體通過模擬反應(yīng)氣體進(jìn)氣管2進(jìn)入反應(yīng)及取樣系統(tǒng)，催化劑反應(yīng)僅發(fā)生在尾氣收集管I和模擬反應(yīng)氣體進(jìn)氣管2密封部分的催化劑上。
[0032]3.取樣檢測:
[0033]結(jié)合圖1和圖2，反應(yīng)后的氣體進(jìn)入尾氣收集管1內(nèi)的反應(yīng)后氣體采集管，通過尾氣收集管1的外部連接真空栗30進(jìn)入煙氣分析儀28,尾氣收集管1內(nèi)的溫度傳感器與測試系統(tǒng)相連接，采集反應(yīng)過程的溫度變化，進(jìn)而進(jìn)行檢測，結(jié)合檢測軟件實(shí)時記錄反應(yīng)后尾氣的主要有害氣的濃度，再結(jié)合溫度、時間關(guān)系分析檢測結(jié)果，來判斷整體式催化劑的性能。分析后的氣體進(jìn)入尾氣收集瓶31。
[0034]第一次檢測完成后，將上對中組件3的尾氣收集管1的螺絲松開，將尾氣收集管1上移，通過步進(jìn)電機(jī)4調(diào)整新的位置進(jìn)行催化劑評價(jià)，步驟與第一次相同，本發(fā)明裝置主要是評價(jià)整體式催化劑在連續(xù)升溫的過程中，不同溫度下，催化劑對N0的轉(zhuǎn)化情況，兩次催化劑評價(jià)效果見圖4。第二次評價(jià)完成后，松開尾氣收集管1的固定螺絲，將其向上推開一段距離，打開保溫罩半開門12，取出整體式催化劑，評價(jià)完畢。[〇〇35]從圖4可以看出本發(fā)明的尾氣處理的整體式催化劑評價(jià)裝置能實(shí)現(xiàn)催化劑對N0的轉(zhuǎn)化評價(jià)這一功能，實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性也很好，通過不同溫度下N0的轉(zhuǎn)化結(jié)果，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)要求， 可以快速判定整體式催化劑性能的優(yōu)劣。
[0036]根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的【具體實(shí)施方式】，對發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種尾氣處理的整體式催化劑評價(jià)裝置，其特征在于，裝置包括反應(yīng)及取樣系統(tǒng)、熱 風(fēng)循環(huán)加熱系統(tǒng)、分析系統(tǒng)和模擬配氣系統(tǒng)，所述反應(yīng)及取樣系統(tǒng)包括尾氣收集管(1)、模 擬反應(yīng)氣體的進(jìn)氣管(2)、保溫罩(21)和氣體管道相應(yīng)的對中組件，所述尾氣收集管(1)固 定在尾氣收集管導(dǎo)套中(16)，尾氣收集管導(dǎo)套(16)采用上對中組件(3)固定在上直線導(dǎo)軌 光軸(6)上，通過松開尾氣收集管導(dǎo)套(16)的螺絲實(shí)現(xiàn)尾氣收集管(1)上下移動，下落時壓 住整體式催化劑并將螺絲鎖緊;所述上直線導(dǎo)軌光軸(6)通過a直線軸承(17)、b直線軸承 (18)分別固定在左軸承固定板(8)和右軸承固定板(9)上，所述上直線導(dǎo)軌光軸(6)左右移 動，通過步進(jìn)電機(jī)(5)推拉直線光軸推板(8)，使上直線導(dǎo)軌光軸(6)左右移動，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)尾 氣收集管(1)的橫向移動;所述整體式催化劑(22)沿著圓周方向旋轉(zhuǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尾氣處理的整體式催化劑評價(jià)裝置，其特征在于，所述模 擬反應(yīng)氣體的進(jìn)氣管(2)固定在模擬反應(yīng)氣體的進(jìn)氣管導(dǎo)套(15)中，導(dǎo)套(15)采用下對中 組件(4)固定在下直線導(dǎo)軌光軸(7)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尾氣處理的整體式催化劑評價(jià)裝置，其特征在于，所述尾 氣收集管(1)和模擬反應(yīng)氣體的進(jìn)氣管(2)安裝在豎直方向的同一平面內(nèi)，兩管的中心在同一直線上。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種尾氣處理的整體式催化劑評價(jià)裝置，其特征在于，所述下 直線導(dǎo)軌光軸(7)左右移動，與上直線導(dǎo)軌光軸(6)為同步運(yùn)動。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尾氣處理的整體式催化劑評價(jià)裝置，其特征在于，所述尾 氣收集管(1)包括溫度傳感器和反應(yīng)后氣體采集管，與分析系統(tǒng)相連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尾氣處理的整體式催化劑評價(jià)裝置，其特征在于，所述尾 氣收集管(1)外接真空栗(30)，將收集氣體送到分析系統(tǒng)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尾氣處理的整體式催化劑評價(jià)裝置，其特征在于，所述催 化劑反應(yīng)僅發(fā)生在尾氣收集管(1)和模擬反應(yīng)氣體進(jìn)氣管(2)密封部分的催化劑上，其余的 地方則不發(fā)生反應(yīng)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尾氣處理的整體式催化劑評價(jià)裝置，其特征在于，所述熱 風(fēng)循環(huán)加熱系統(tǒng)為通過工業(yè)熱風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)循環(huán)加熱，熱風(fēng)機(jī)(29)與反應(yīng)系統(tǒng)保溫罩(21)通過 不銹鋼循環(huán)熱風(fēng)管道(33)相連接。9.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的一種尾氣處理的整體式催化劑評價(jià)裝置的用途，其特征 在于，用于內(nèi)部結(jié)構(gòu)為蜂窩狀的整體式催化劑的快速評價(jià)，且不會破壞催化劑載體。
【文檔編號】F01N11/00GK105971702SQ201610326725
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月17日
【發(fā)明人】蕭劍鳴, 趙向云, 李君 , 鄭文杰, 楊曉波, 范群
【申請人】廣州市威格林環(huán)保科技有限公司