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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112081645A(43)申请公布日2020.12.15(21)申请号202010997503.6B01J23/75(2006.01)(22)申请日2020.09.21(71)申请人中国矿业大学地址221116江苏省徐州市大学路1号中国矿业大学科研院(72)发明人周福宝李佳陈小雨吴春雷郭增增(74)专利代理机构南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)32249代理人张联群(51)Int.Cl.F01N3/035(2006.01)B05D1/38(2006.01)B05D7/00(2006.01)B05D7/26(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种矿井防爆柴油机尾气净化装置及方法(57)摘要本发明公开了一种矿井防爆柴油机尾气净化装置及方法,装置包括净化腔体、金属滤芯、球形底盖、净化筒和支腿,净化腔体内设有将净化腔体分隔为颗粒物捕集室和气体催化室的金属挡板,颗粒物捕集室的一侧设有进气口,气体催化室一侧设有出气口,金属滤芯设在颗粒物捕集室内,净化筒设在气体催化室内,净化腔体上设有高温高压人孔,用于取放金属滤芯。主要优点体现在:1)金属滤芯容污量大,阻力小;表面涂覆聚四氟乙烯涂层,易清洗,克服了传统滤芯难以清洗的缺点;2)利用尾气中还原性与氧化性危害物质共存的特性,制备过渡金属氧化物催化剂,以“害”消“害”;3)避免了尿素等外界还原剂及电气设备的使用,简化装置结构。CN112081645ACN112081645A权利要求书1/2页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,上面设有高温高压人孔(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,最后由排气口(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)焊接在上端盖(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