CN106390747B - 船用柴油发动机的废气净化器 - Google Patents

Abstract

本发明创造是船用柴油发动机的废气净化器，是对柴油发动机的燃油未完全燃烧原因所排放的废气中含有碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化合物、粉尘、噪音的处理；其特征是：在高温高压工况下的废气，流经变径管道的减压、被分流分离后流入到第一级废气催化氧化还原装置、第二级废气过滤接触装置、第三级废气催化氧化还原装置、第四级废气净化分离装置得到二次催化氧化还原、过滤接触、分离净化的反复处理，对废气含有碳氢化合物、一氧化碳以及氮氧化合物的催化还原效率可达到95％以上、对粉尘粒径PM2.5以上的去除率可达90％以上，对噪音的整个降噪能力达到45分贝以上，从而对废气实施一种安定催化还原、粉尘的分离净化、且又能起到降噪效果的目的。

Description

船用柴油发动机的废气净化器

技术领域

本发明属于船用柴油发动机废气净化领域，特别的、对未完全燃烧原因所排放的废气进行净化。

背景技术

目前，对于中小型中高速大功率船用柴油发动机、由于未完全燃烧原因所排放的废气中含有碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化合物、粉尘、噪音的处理装置，尚未有一个用特殊几何形状的格栅片作为载体、以此排列成若干个气流过滤通道，其表面上涂附贵金属三元催化剂、配置用不锈钢材料切屑成的金属回丝作为过滤接触装置，以此组成一套废气净化器，用于处理中小型中高速大功率船用柴油发动机未完全燃烧原因所排放的废气，实施催化氧化还原、接触与过滤、分离与净化，同时对废气含有粉尘和噪音又起到除尘和降噪效果的高效环保设备。

发明内容

本发明创造的一种用于中小型中高速大功率船用柴油发动机的废气净化器，技术方案如下。

一种船用柴油发动机的废气净化器，包括由外圆壳体，在外圆壳体内依次设置带有法兰的废气进口管道，进口变径管道，第一级废气催化氧化还原装置，第二级废气过滤接触装置，第三级废气催化氧化还原装置，第四级废气净化分离装置，出口变径管道，带有法兰的废气出口管道；在进口变径管道上设有进水管道，在出口变径管道上设有出水管道，进水流量控制阀门，出水流量控制阀门；在外圆壳体上部设有两个圆形吊环，壳体下部设有两个支撑架，在支撑架的底板上设有2个腰形孔的结构所组合而成。

所述的第一级废气催化氧化还原装置和第三级废气催化氧化还原装置，其特征是：在装置的内部，分为左侧圆形格栅片和右侧圆形格栅片作为一个组合体；以左侧圆形格栅片为单体部件，其厚度设置为20～25mm之间，圆形壳体厚度设置在8～12mm之间，在壳体内部加工成若干条人字型和C字型结构的格栅片；左侧圆形格栅片以进口水平面相交于45°a斜面、又相交于上水平面或者下水平面、再相交于45°内斜面，而45°内斜面又相交于出口水平面而构成三角形凸面；处于反面的进口水平面相交于45°b斜面，45°b斜面再相交于下水平面或者上水平面、朝着气体流入相反方向、开口向下或者向上而形成C字型，称之为C字型回收槽，C字型的延长面相交于出口水平面；以右侧圆形格栅片为单体部件，设置与左侧圆形格栅片的厚度以及圆形壳体厚度相同的尺寸，在壳体内部也加工成若干条人字型和C字型结构的格栅片；右侧圆形格栅片以进口水平面相交于45°b斜面，而45°b斜面又相交于上水平面或者下水平面、朝着气体流入相反方向、开口向下或者向上的形成C字型，称之为C字型回收槽，而C字型的延长面相交于出口水平面；用左侧圆形格栅片的出口水平面与右侧圆形格栅片的进口水平面相结合，可形成一个凹形收集槽；在左侧圆形格栅片上、设有处于中心位置的中心螺栓孔和中心线上与下的中心进口水平面相交于中心处45°斜面，而中心处45°斜面与两侧外平面相交形成人字型开口；左侧圆形格栅片与右侧圆形格栅片的壳体内侧均在同一个中心线上，设有4个处于均等角度、又是在同一个圆上、尺寸为18～22mm之间的内侧螺栓孔；在左侧圆形格栅片与右侧圆形格栅片的同一个中心线上，设有一个中心螺栓孔，中心螺栓孔的尺寸为18～22mm之间；在左侧圆形格栅片的中心螺栓孔和人字型开口与右侧圆形格栅片上，设置处于中心位置的中心螺栓孔和人字型开口进行相互对应，人字型开口的两侧外平面和45°斜面相交，45°斜面再与出口水平面与相交，左侧圆形格栅片和右侧圆形格栅片的人字型开口相互对应而形成一个封闭的腰形槽，是提高左侧圆形格栅片与右侧圆形格栅片相互连接后的受压强度，以此作为1个组合体，再进行6个或者6个以上的排列，组装成第一级废气催化氧化还原装置或者是第三级废气催化氧化还原装置。

所述的第一级废气催化氧化还原装置或者是第三级废气催化氧化还原装置内的气流过滤通道，其特征是：气流过滤通道板壁的厚度设置为5～8mm之间，而板壁与板壁之间最大间距设置为40～45mm，气流过滤通道内的上水平面与下水平面之间最小间距设置为12～15mm之间；以左侧圆形格栅片与右侧圆形格栅片的水平中心线为对称轴线，上部与下部的气流过滤通道设置为相互对称；气流过滤通道之间均设有等距离的加强筋，其厚度尺寸设置为5～8mm之间，加强筋的深度设置为15～20mm之间，介于C字型回收槽顶端部位；而且加强筋之间距离设置为50～55mm；把左侧圆形格栅片与右侧圆形格栅片加工成、或者铸造成一个类似于多孔蜂窝状的形式，用1个组合体与另一个1个组合体，用复数和十字交叉形式的排列组装后，其气流过滤通道的数量可以增加一倍。

所述的第二级废气过滤接触装置，其特征是：在装置内部设有圆柱形壳体，壳体厚度设置为8～12mm之间，在圆柱形壳体内圆的两个侧面上，设有4个处于均等角度的、凸出的左侧半圆形挡板和右侧半圆形挡板，其厚度设置为15～20mm之间，在左侧半圆形挡板和右侧半圆形挡板的同一个圆的中心线上，设有4个处于均等角度的左侧内螺纹孔和右侧内螺纹孔，螺纹孔径设置为M16～M20mm之间；在圆柱形壳体的中间位置，设有圆孔之间距离均等排列的圆形过滤整流板，其厚度设置为10～12mm之间，而圆形过滤整流板的圆孔直径设置为15～20mm之间，圆形过滤整流板上圆孔之间的壁厚间隔设置为6～10mm之间；在圆形过滤整流板中心位置上设有中心螺栓孔，在圆形过滤整流板左右两侧平面的中心位置上，设有能够贯通于中心螺栓孔的螺栓套管和配置4根处于均等角度、带有坡度的加强筋以及4个腰形半圆孔；中心螺栓孔孔径设置为18～22mm之间，螺栓套管外径设置为30mm，内径设置为18～22mm之间；带有坡度的加强筋厚度设置为6～8mm之间，其坡度设置为1/10mm，高度设置为10～20mm之间；把带有坡度的加强筋一端与螺栓套管的外圆相交，并贴敷在圆形过滤整流板上予以焊接固定，另外一端相交于圆形过滤整流板4个腰形半圆孔的外圆上予以焊接固定；再把圆形过滤整流板外圆定位于圆柱形壳体内圆上进行焊接予以固定；用不锈钢材料切屑成金属回丝构成若干个球团状作为过滤接触载体，设置在圆柱形壳体内的圆形过滤整流板左右两侧空隙之间；其金属回丝单根厚度切屑成0.4～0.6mm之间、宽度为4～8mm之间；第二级废气过滤接触装置的长度设置为200～250mm之间，其载体表面上均需要涂附贵金属三元催化剂，以此组合成为一套第二级废气过滤接触装置；目的是在圆形过滤整流板的左右两侧，设置金属回丝构成若干个球团状作为过滤接触载体，让流入的废气在金属回丝构成若干个球团状内起到一个紊流作用，又与圆形过滤整流板的接触后进行反弹回流，利用不断流入的废气以长江后浪推前浪的形式，让废气受到了后部压力推动下，使得废气在圆形过滤整流板的各个圆孔内得到整流后、又在金属回丝构成若干个球团状内起到一个紊流的工艺流程，让产生紊流后的废气，在载体内进行重叠式的催化氧化还原、有深度又有广度的表面积接触和过滤，重复地对废气进行分离与净化处理。

所述的第四级废气净化分离装置，其特征是：其内部分别设有右侧上部半圆形挡板圆柱形壳体和右侧下部半圆形挡板圆柱形壳体，长度设置为200～220mm之间，壳体厚度设置为8～12mm之间；在圆柱形壳体内圆的左侧面上，分别设有4个处于均等角度的、凸出的左侧面a半圆形挡板和左侧面b半圆形挡板，其板厚度设置为12～16mm之间，在凸出的左侧面a半圆形挡板和左侧面b半圆形挡板的同一个中心线上，设有4个处于均等角度的内侧螺栓孔A和内侧螺栓孔B，螺栓孔的孔径设置为18～22mm之间；右侧上部半圆形挡板的深度超过中心线尺寸设置为36～40mm之间，其挡板厚度设置为12～16mm之间；在右侧上部半圆形挡板的中心线上设有1个中心螺纹孔，其孔径设置为M16～M20mm之间；在右侧上部半圆形挡板开口部的下侧，设有1个垂直于水平中心线上、在圆柱形壳体内侧、凸出的右侧面a半圆形挡板，其板厚度设置为12～16mm之间；在右侧上部半圆形挡板设有3个在同一个圆的中心线上、其中1个是在垂直于水平中心线上、圆柱形壳体内圆侧的上方，而另外2个分别设置在水平中心线、圆柱形壳体内圆左右两侧的内侧螺栓孔，螺栓孔的孔径设置为18～22mm之间；右侧下部半圆形挡板的深度超过中心线尺寸设置为36～40mm之间，其板厚度设置为12～16mm之间；在右侧下部半圆形挡板的中心线上设有一个中心螺栓孔，其螺栓孔的孔径设置为18～22mm之间；在右侧下部半圆形挡板开口部的上侧，设有1个垂直于水平中心线上、在圆柱形壳体内圆侧的、凸出的右侧面b半圆形挡板，其厚度设置为12～16mm之间；在右侧下部半圆形挡板上，设有3个在同一个圆的中心线上、其中1个是在垂直于水平中心线上、圆柱形壳体内圆侧的下方，而另外2个分别设置在水平中心线、圆柱形壳体内圆左右两侧的内侧螺栓孔，其螺栓孔的孔径设置为18～22mm之间；在右侧上部半圆形挡板圆柱形壳体和右侧下部半圆形挡板圆柱形壳体内的空隙之间，配置金属回丝构成的若干个球团状；在右侧下部半圆形挡板的开口处，就是废气出口处，设有半圆形金属滤网用于保护金属回丝构成的若干个球团，其半圆形金属滤网的深度超过中心线尺寸设置为36～40mm之间，半圆形金属滤网的外圆直径，设置为小于右侧下部半圆形挡板的圆柱形壳体外圆直径的3～4mm之间，半圆形金属滤网的滤网目尺寸设置为10～12目之间；设置一个带有半圆形圆孔框架板用于固定半圆形金属滤网在装置内，半圆形圆孔框架板的厚度设置在4～5mm之间，半圆形圆孔的孔径设置与右侧下部半圆形挡板的开口尺寸相同；其框架板的深度超过中心线尺寸设置为36～40mm之间；在半圆形圆孔框架板设有3个在同一个圆的中心线上、其中1个是在垂直于水平中心线上、半圆形圆孔框架板、半圆侧的上方，而另外2个分别设置在半圆形圆孔框架板的水平中心线上、在左右两侧的内侧螺栓孔，螺栓孔的孔径设置为18～22mm之间，以此组装成第四级废气净化分离装置；在右侧上部半圆形挡板圆柱形壳体和右侧下部半圆形挡板圆柱形壳体的内部，分别设置金属回丝构成若干个球团状作为过滤接触载体，目的是为了让流入的废气在金属回丝构成若干个球团状内起到一个紊流、废气与右侧上部半圆形挡板发生接触后反弹往下流，又在金属回丝构成若干个球团状内起到一个紊流、废气又与右侧下部半圆形挡板发生接触后反弹往上流的工艺流程配置，让产生紊流后的废气在载体内，实施多重催化氧化还原、深度又有广度的表面积接触和过滤，对废气进行分离与净化处理。

所述的废气净化装置的定位和紧固方式，其特征是：在废气的进口处，使用4根左侧内螺栓与第一级废气催化氧化还原装置和第二级废气过滤接触装置的左侧面上、4个左侧内螺纹孔贯通后相连接予以固定，在螺栓先端部分的螺纹直径设置为M16～M20mm之间；在废气的进口中心处位置，用1根进口中心螺栓与第一级废气催化氧化还原装置和第二级废气过滤接触装置及第三级废气催化氧化还原装置的中心螺栓孔贯通后，用中心定位螺母进行连接予以固定，而进口中心螺栓先端部分的螺纹直径和螺母内径设置为M16～M20mm之间；同样在相反位置的废气出口处，也是用4根右侧内螺栓与第四级废气净化分离装置和第三级废气催化氧化还原装置及第二级废气过滤接触装置右侧面上、4个右内侧螺纹孔贯通后相连接予以固定，右侧内螺栓先端部分的螺纹直径设置为M16～M20mm之间；在废气出口的中心部位，用1根出口中心螺栓与第四级废气净化分离装置的下部半圆形挡板中心螺栓孔、以及上部半圆形挡板的中心螺纹孔贯通后相连接后予以固定，其出口中心螺栓先端部分的螺纹直径也是设置为M16～M20mm之间，以此组装成一套能够对废气实施催化氧化还原，过滤与接触、分离与净化的废气净化装置。

所述的第一级废气催化氧化还原装置和第三级废气催化氧化还原装置内的气体过滤通道，其特征是：是由特殊的几何形状而构成，其表面上涂附贵金属三元催化剂作为载体；对含有有害气体、粉尘、噪音的废气，利用气体热压作为驱动力，流经变径管道后进行减压，再实施对废气的分流分离，经由第一级废气催化氧化还原装置或者是第三级废气催化氧化还原装置内的一条气体过滤通道内，通过在左侧圆形格栅片和右侧圆形格栅片内部加工成若干条以人字型构造、沿着流入方向进口水平面、45°a斜面、上水平面或者下水平面、45°内斜面、又相交于出口水平面而构成三角形凸面；处于反面的进口水平面、45°b斜面、再相交于下水平面或者上水平面、朝着气体流入相反方向、开口向下或者向上的C字型回收槽相互连接，而形成三角形凸面及凹槽，称之为C字型回收槽和凹型收集槽，还有对处于中心位置的中心螺栓孔和中心进口水平面、中心处45°斜面及两侧外平面和人字型开口又相互对应、开口向下或者向上的凹型收集槽、以此组合成特殊的几何形状构造气流过滤通道；当废气流入与气流过滤通道内板壁接触时发生惯性冲突，可在C字型回收槽和凹型收集槽的内外部分，可形成一股强力的回流旋涡和离心力；气体在离心力作用下，第一级废气催化氧化还原装置或着第三级废气催化氧化还原装置内的一条气体过滤通道，可形成24个有效的负压区域，也就是说一个整条的气体过滤通道内可形成48个有效的负压区域；目的是把含有碳氢化合物、一氧化碳的废气起到催化氧化反应成二氧化碳和水分，氮氧化合物还原反应成氮气和氧气的处理效果，利用水分吸附粉尘原理，形成液滴会沿着C字型回收槽和凹型收集槽的气流过滤通道内板壁、被推入到各个有效的负压区域内进行堆积、自重式的沉降后，达到除尘目的而进行过滤与净化的处理；设置在几何形构造气流过滤通道上的C字型回收槽和凹型收集槽，对废气中含有的噪音进行消音处理方法是，利用噪音的音波，在几何形构造的气体过滤通道板壁内，可以起到一个音波回射与反弹的作用，使得流入到气流过滤通道内高中低音频的噪音会逐渐地被减弱的同时，达到了降噪及消音效果，其降噪能力可达到23分贝以上。

所述的第二级废气过滤接触装置内部设有的圆形过滤整流板作为气体整流通道，在第四级废气净化分离装置内部分别设有右侧上部半圆形挡板和右侧下部半圆形挡板；其特征是：当废气流入时，在第二级废气过滤接触装置内设有的圆形过滤整流板上、均等的圆孔直径、又处于均等布置圆孔之间的壁厚空隙处、也就是气体与接触面的背面处、会形成1个有效的负压区域；在第四级废气净化分离装置内分别设有右侧上部半圆形挡板及右侧下部半圆形挡板背面的空隙区域内，会形成各1个有效的负压区域，这样在第二级废气过滤接触装置和第四级废气净化分离装置的内部，共有3个有效的负压区域对含有粉尘的废气实施分离和净化处理。

所述的废气净化器，其特征是：包括废气进口管道、进口变径管道、外圆壳体、出口变径管道、废气出口管道的管壁厚度设置为8～12mm之间，废气进口管道和废气出口管道上设有法兰，法兰厚度设置要满足受压能力为1.0MPa以上；在进口变径管道、出口变径管道上，设有反冲洗用的进水管道和出水管道与进水流量控制阀门和出水流量控制阀门相互连接，进水管道和出水管道的直径设置为20A～25A之间，进水流量控制阀门和出水流量控制阀门均配有螺纹连接的截止阀或者是球阀；目的是利用高压水或者尿素液体清洗和去除在废气净化器的内部、经过一段时间对废气的催化氧化还原、粉尘的分离和净化处理后、堆积和沉降在第一级废气催化氧化还原装置和第三级废气催化氧化还原装置的气体过滤通道内、48个有效的负压区域里，还有在第二级废气过滤接触装置内设有的圆形过滤板上、相等的圆孔直径、间距又处于均等布置的圆孔之间壁厚空隙处、就是废气与接触面的背面、在第四级废气净化分离装置内设有右侧上部半圆形挡板以及右侧下部半圆形挡板背面之间的空隙区域内、3个有效的负压区域里的粉尘，使得废气净化器保持良好通气性与处理效果之外，起到维护管理及延长其寿命的作用；外圆壳体下部的两个支撑架，底板厚度设置为12～16mm之间，垂直于底板的支撑板和加强板的厚度设置为9～12mm之间，左右两个底板上各个均开有2个腰形孔，其孔的大小尺寸设置为20～27mm之间，长度设置为45～50mm之间，且支撑架是为了起到对废气净化器的定位及固定的作用；外圆壳体上部两个圆形吊环，圆形吊环的内径设置为24～30mm之间，外径设置为50～60mm之间，而且圆形吊环的作用是废气净化器的整体吊装和搬运；带有法兰的废气进口管道、进口变径管道与外圆壳体相互连接进行焊接予以固定，再通过把第一级废气催化氧化还原装置、第二级废气过滤接触装置、第三级废气催化氧化还原装置、第四级废气净化分离装置作为一个整体部件放入，把废气出口位置定位固定后，与出口变径管道、废气进出口管道相互连接进行焊接予以固定，以此组装成一个整套的废气净化器。

本发明的工作原理是：处在高温高压工况下的废气，通过与柴油发动机排气管相互连接的废气进口管道，进入进口变径管道对高压气体实施减压的工艺措施后，经由第一级废气催化氧化还原装置内，由特殊几何形状构成、在表面上涂附贵金属三元催化剂的左侧圆形格栅片和右侧圆形格栅片作为载体，以此作为1个和多个组合体，再进行6个及6个以上排列，排列成若干条的气体过滤通道，不仅仅是对气体进行分流分离的处理，目的是把废气与在表面上涂附贵金属三元催化剂作为载体、实施大面积和长时间的接触，使得含有碳氢化合物、一氧化碳的废气起到催化氧化反应成二氧化碳和水分，氮氧化合物还原反应成氮气和氧气的处理效果，再利用水分对粉尘的吸附能力；气体过滤通道是通过在左侧圆形格栅片和右侧圆形格栅片内部、加工成若干条以人字型构造、沿着流入方向进口水平面、45°a斜面、上水平面或者下水平面、45°内斜面、又相交于出口水平面而构成三角形凸面；处于反面的进口水平面、45°b斜面、再相交于下水平面或者上水平面、朝着气体流入相反方向、开口向下或者向上的C字型回收槽相互连接，而形成三角形凸面及凹槽，称之为C字型回收槽和凹型收集槽，还有对处于中心位置的中心螺栓孔和中心进口水平面、中心处45°斜面及两侧外平面和人字型开口又相互对应、开口向下或者向上的凹型收集槽、以此组合成特殊的几何形状构造气流过滤通道；当废气流经气体过滤通道内、C字型回收槽和凹型收集槽而组合成特殊几何形状构造的板壁接触时发生惯性冲突，可在C字型回收槽和凹型收集槽的内外部可以分别形成了一股强烈的回流旋涡后，产生了离心力和有效的负压区域；废气在离心力的作用下，含有碳氢化合物、一氧化碳被催化氧化反应成雾状水分，水分吸附了废气中含有粉尘而形成了液滴，而液滴沿着气体过滤通道内板壁、又被水平流入的废气推入到处于不同位置、朝气体流入相反方向开口的12个C字型回收槽和12个凹型收集槽内外的负压区域内；这时12个C字型回收槽和12个凹型收集槽内外24个有效的负压区域内、所截流或者回收到的含有粉尘的液滴，通过自身重量，沿着C字型回收槽和凹型收集槽内外有效的负压区域内的板壁、发生沉降或者被储存下来；设置在气流过滤通道上的C字型回收槽和凹型收集槽，对废气中含有的噪音进行消音处理方法是，利用噪音的音波，在几何形构造的气体过滤通道板壁内，可以起到一个音波回射与反弹的作用，使得流入到气流过滤通道内高中低音频的噪音会逐渐地被减弱的同时，达到了降噪及消音效果，其降噪能力可达到23分贝以上；然而还会留有未经过催化氧化氧化过的废气流入到第二级废气过滤接触装置内，又对废气实施催化氧化还原、过滤接触、分离净化的处理。

所述的第二级废气过滤接触装置，设有圆孔直径均等与布置在圆形过滤整流板上、与在左右两侧的不锈钢材料切屑成的金属回丝构成若干个球团状作为过滤接触载体、及涂附在其载体表面上的贵金属三元催化剂实施大面积的接触和过滤，其目的是：让废气和均等的圆孔直径、又处于间距均等布置的圆形过滤整流板与左右两侧的不锈钢材料切屑成的金属回丝构成若干个球团状进行过滤接触，在圆形过滤整流板上、相等的圆孔直径、间距又处于均等布置的圆孔之间壁厚空隙处、也就是废气接触面的背面处，可形成1个有效的负压区域；在有效负压区域里又可以收集粉尘，让废气又得到进一步地催化氧化还原、过滤接触、分离净化的处理。

在第一级废气催化氧化还原装置里的废气经过整流后得到催化氧化还原的净化处理后，流入到在第二级废气过滤接触装置内，在圆形过滤整流板的左右两侧，设置金属回丝构成若干个球团状作为过滤接触载体，是让流入的废气在金属回丝构成若干个球团状内起到一个紊流作用，又与圆形过滤整流板的接触后进行反弹回流，利用不断流入的废气以长江后浪推前浪的形式，让废气受到了后部压力推动的情况下，使得废气在圆形过滤整流板的各个圆孔内得到整流后、又在金属回丝构成若干个球团状内起到一个紊流的工艺流程配置，让产生紊流后的废气促使在载体内进行重叠式的催化氧化还原、有深度又有广度的表面积接触过滤，重复地对废气进行分离与净化的处理。

所述的第三级废气催化氧化还原装置，其结构形状完全与第一级废气催化氧化还原装置相同，由特殊几何形状构成作为载体，在其表面上涂附贵金属三元催化剂的左侧圆形格栅片和右侧圆形格栅片为一组合体、由6个或者6个以上的组合体、进行组合或者排列成若干条的气体过滤通道内，对废气进行分流和分离的处理，其目的是为了把废气与表面上涂附贵金属三元催化剂的载体、实施大面积和长时间的接触，使得含有碳氢化合物、一氧化碳的废气起到催化氧化反应成二氧化碳和水分，氮氧化合物起到还原反应成氮气和氧气的处理效果，再利用雾状水分对粉尘的吸附能力；气体过滤通道是通过在左侧圆形格栅片和右侧圆形格栅片内部、加工成若干条以人字型构造、沿着流入方向进口水平面、45°a斜面、上水平面或者下水平面、45°内斜面、又相交于出口水平面而构成三角形凸面；处于反面的进口水平面、45°b斜面、再相交于下水平面或者上水平面、朝着气体流入相反方向、开口向下或者向上的C字型回收槽相互连接，而形成三角形凸面及凹槽，称之为C字型回收槽和凹型收集槽，还有对处于中心位置的中心螺栓孔和中心进口水平面、45°斜面及两侧外平面和人字型开口又相互对应、开口向下或者向上的凹型收集槽、以此组合成特殊的几何形状构造气流过滤通道；当废气流经气体过滤通道内、C字型回收槽和凹型收集槽而组合成特殊几何形状构造的板壁接触时发生惯性冲突，可在C字型回收槽和凹型收集槽的内外部可以分别形成了一股强烈的回流旋涡后，产生了离心力和有效的负压区域；废气在离心力的作用下，含有碳氢化合物、一氧化碳被催化氧化反应成雾状水分，水分吸附了废气中含有粉尘而形成液滴，而液滴沿着气体过滤通道的板壁、又被水平流入的废气推入到处于不同位置、朝气体流入相反方向开口的12个C字型回收槽和12个凹型收集槽内外的负压区域内；这时12个C字型回收槽和12个凹型收集槽内外24个有效的负压区域内、所截流或者回收到的含有粉尘液滴，通过自身重量，沿着C字型回收槽和凹型收集槽内外有效的负压区域内的板壁、发生沉降或者被储存下来；设置在气流过滤通道上的C字型回收槽和凹型收集槽；对废气中含有的噪音进行消音处理方法是，利用噪音的音波，在几何形构造的气体过滤通道板壁内，可以起到一个音波回射与反弹的作用，使得流入到气流过滤通道内高中低音频的噪音会逐渐地被减弱的同时，达到了降噪及消音效果，其降噪能力可达到23分贝以上；然后还会留有未经过催化氧化还原过的废气流入到第四级废气过滤接触装置内，废气得到再进一步地催化氧化还原、过滤接触及分离净化的处理。

所述的第四级废气净化分离装置，其装置内部分别设有右侧上部半圆形挡板和右侧下部半圆形挡板，在两段空隙部分设有的不锈钢材料切屑成的金属回丝构成若干个球团状；其特征是：在右侧上部半圆形挡板圆柱形壳体和右侧下部半圆形挡板圆柱形壳体内部，分别设置金属回丝构成若干个球团状作为过滤接触载体，是让流入的废气在金属回丝构成若干个球团状内起到一个紊流、废气与右侧上部半圆形挡板发生接触后反弹往下流，又在金属回丝构成若干个球团状内起到一个紊流、废气又与右侧下部半圆形挡板发生接触后反弹往上流的工艺流程配置，让产生紊流后的废气也是在载体内实施重叠式的催化氧化还原、进一步地有深度又有广度的表面积接触过滤，重复式地对废气进行分离与净化的处理。

所述的第四级废气净化分离装置，当废气通过两段设置在右侧上部半圆形挡板和右侧下部半圆形挡的不锈钢材料切屑成的金属回丝构成若干个球团状的接触和过滤的时候，让废气受到右侧上部半圆形挡板和右侧下部半圆形挡板的阻挡、以及金属回丝构成若干个球团状的过滤接触，废气向下流出后又朝着向上流动，在右侧上部半圆形挡板以及右侧下部半圆形挡板的背面空隙区域内会形成2个有效负压区域；在废气出口处，废气的出口压力会增大，把金属回丝构成的若干个球团推到装置外面去，设有半圆形金属滤网和半圆形圆孔的框架板，就是用于保护金属回丝构成的若干个球团；这样对含有有害气体、粉尘、噪音的废气再次实施催化氧化还原、过滤接触，就可以将完全地得到分离净化及降噪处理后的废气，流经出口变径管道进行增压后，沿着废气出口管道向外排放。

所述的废气净化器，其特征是：在外圆壳体两端的废气进口管道和废气出口管道上，均设有反冲洗用的进水管道和出水管道与进水流量控制阀门和出水流量控制阀门相连接；其目的是：利用高压水或者尿素液体清洗和去除废气净化器的内部、经过一段时间对废气的催化还原、分离和净化后，沉降堆积在第一级废气催化氧化还原装置和第三级废气催化氧化还原装置的气体过滤通道内、48个有效的负压区域里、还有在第二级废气过滤接触装置内设有的圆形过滤整流板的圆孔之间间隔的空隙、与气体接触面的背面处、在第四级废气净化分离装置内、设有右侧上部半圆形挡板及右侧下部半圆形挡板背面之间的空隙区域内、3个有效的负压区域里的粉尘，以防止微尘颗粒在各个气体过滤通道内造成长时间的堆积而产生的堵塞，而可能影响整个废气净化器的净化处理效果，使得废气净化器可以保持良好通气与处理效果之外，还有维护管理及延长其寿命的作用。

所述的废气净化器，其目的是；由于柴油发动机未完全燃烧原因排放的废气中含有碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化合物、粉尘、噪音，流经过第一级废气催化氧化还原装置、第二级废气过滤接触装置、第三级废气催化氧化还原装置、第四级废气净化分离装置内得到二次催化氧化与还原、过滤与接触、分离与净化的处理，废气只仅仅是作为被分流分离后的吸附粉尘和捕集、收集和处理的对象，其粉尘而不会产生对几何形构造气体过滤通道、用不锈钢材料切屑成的金属回丝构成若干个球团状作为过滤接触载体内所造成的堵塞现象；当废气流经第一级和第三级废气催化氧化还原装置内的气体过滤通道进行接触时，废气与几何形构造气体过滤通道内的板壁接触时发生惯性冲突，气体与第一级废气催化氧化还原装置和第三级废气催化氧化还原装置内、处于不同位置的24个C字型回收槽和24个凹型收集槽的48个有效的负压区域，对废气实施催化氧化反应、以及还原反应成水分，利用水分吸附粉尘原理，然后对粉尘实施分离与净化处理；废气流经第二级废气过滤接触装置内设有圆形过滤整流板上、均等的圆孔直径、又处于均等布置圆孔壁厚之间的空隙处、就是废气与气体接触面的背面处、在第四级废气净化分离装置内设有右侧上部半圆形挡板以及右侧下部半圆形挡板背面之间的空隙区域内、3个有效的负压区域里，对废气实施重叠式的催化氧化还原、有深度又有广度的表面积接触过滤，重复地对废气进行分离与净化的作用，就可以完全地得到分离和净化处理；设置在气流过滤通道上的C字型回收槽和凹型收集槽，对废气中含有的噪音进行消音处理方法是，利用噪音的音波，在几何形构造的气体过滤通道板壁内，可以起到一个音波回射与反弹的作用，使得流入到气流过滤通道内高中低音频的噪音会逐渐地被减弱的同时，达到了降噪及消音之目的；这样对含有碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化合物、粉尘、噪音的废气，其催化氧化还原效率可达到95％以上、对粉尘PM2.5以上的去除效果达到90％以上，其降噪和消音总的效果可达到45分贝以上；总之，本发明的技术效果显著，结构简单、紧凑合理；通过对高压废气实施降压及分流分离的工艺措施，高温工况下使得贵金属三元催化剂把碳氢化合物、一氧化碳起到催化氧化反应成水分、氮氧化合物还原反应成氮气和氧气的无害气体排放，发挥水分对粉尘吸附和利用离心力和负压区域的原理，对粉尘实施一种行之有效的安定分离、高度净化，而且让噪音在结构上得到音波回射与反弹作用，起到降噪和消音效果的显著优点。

附图说明

图1为本发明的废气净化器示意图；

图2为图1的第一级废气催化氧化还原装置、第二级废气过滤接触装置、第三级废气催化氧化还原装置、第四级废气净化分离装置详细剖视图；

图3为图1的第一级废气催化氧化还原装置、第三级废气催化氧化装置的左侧圆形格栅片和右侧圆形格栅片放大详细剖视图；

图4为图1的A-A视图，废气净化器的废气进口管道详细视图；

图5为图2的B-B视图，第一级废气催化氧化还原装置或者是第三级废气催化氧化还原装置的详细图；

图6为图2的C-C视图，第一级废气催化氧化还原装置或者是第三级废气催化氧化还原装置的左侧圆形格栅片和右侧圆形格栅片作为一个组合体与另外一个组合体重叠后详细图；

图7为图2的D-D视图，第二级废气过滤接触装置的详细剖视图；

图8为图2的E-E视图，第四级废气净化分离装置的详细剖视图；

图9为图1的F-F视图，第四级废气净化分离装置的详细剖视图。图中标记说明：

图1中：

1-废气净化器，2-废气进口管道，3-进口变径管道，4-外圆壳体，5-第一级废气催化氧化还原装置，6-第二级废气过滤接触装置，7-第三级废气催化氧化还原装置，8-第四级废气净化分离装置，9-进口中心螺栓，10-中心定位螺母，11-左侧内螺栓，12-右侧内螺栓，13-半圆形金属滤网，14-半圆形圆孔框架板，15-出口中心螺栓，16-出口变径管道，17-废气出口管道，18-进水管道，19-进水流量控制阀门，20-出水管道，21-出水流量控制阀门，22-圆形吊环，23-支撑架，24-腰形孔。

图2中：

5-第一级废气催化氧化还原装置，51-左侧圆形格栅片，52-右侧圆形格栅片，53-气流过滤通道，5a-负压区域；6-第二级废气过滤接触装置，61-圆柱形壳体，62-圆形过滤整流板，63-螺栓套管，64-带有坡度的加强筋，65-圆孔，66a-左侧半圆形挡板，66b-右侧半圆形挡板，67-金属回丝，68-中心螺栓孔，69a-左侧内螺纹孔，69b-右侧内螺纹孔，6a-负压区域；7-第三级废气催化氧化还原装置，71-左侧圆形格栅片，72-右侧圆形格栅片，73-气流过滤通道，7a-负压区域；8-第四级废气净化分离装置，81a-右侧上部半圆形挡板的圆柱形壳体，81b-右侧下部半圆形挡板的圆柱形壳体，82-金属回丝，83-右侧上部半圆形挡板，84-内侧螺纹孔A，84a-左侧面a半圆形挡板，84b-右侧面a半圆形挡板，85-右侧下部半圆形挡板，86-内侧螺纹孔B，86a-左侧面b半圆形挡板，86b-右侧面b半圆形挡板圆孔，87-中心螺纹孔，88-中心螺栓孔，8a-负压区域。

图3中：

51、71-左侧圆形格栅片，510、710-内侧螺纹孔，511、711-进口水平面，512、712-加强筋，513、713-45°a斜面，514、714-45°b斜面，515、715-45°内斜面，516、716-出口水平面，517、717-C字型回收槽，518、718-中心进口水平面，519、719-中心处45°斜面，51a、71a-上水平面，51b、71b-下水平面，51c、71c-凹形收集槽，51d、71d-人字型开口，51e、71e-中心螺栓孔；52、72-右侧圆形格栅片，520、720-内侧螺纹孔，521、721-进口水平面，522、722-加强筋，523、723-45°a斜面，524、724-45°b斜面，525、725-45°内斜面，526、726-出口水平面，527、727-C字型回收槽，528、728-中心出口水平面，529、729-中心处45°斜面，51a、71a-上水平面，51b、71b-下水平面，51c、71c-凹形收集槽，51d、71d-人字型开口，51e、71e-中心螺栓孔，53、73-气流过滤通道。

图4中：

2-废气进口管道，3-进口变径管道，4-外圆壳体，18-进水管道，19-进水流量控制阀门，22-圆形吊环，23-支撑架，24-腰形孔。

图5中：

51、71-左侧圆形格栅片，510、710-内侧螺纹孔，511、711-进口水平面，512、712-加强筋，513、713-45°a斜面，514、714-45°b斜面，518、718-中心进口水平面，519、719-中心处45°斜面，51a、71a-上水平面，51b、71b-下水平面，51d、71d-人字型开口，51e、71e-中心螺栓孔，53、73-气流过滤通道。

图6中：

5-第一级废气催化氧化还原装置，7-第三级废气催化氧化还原装置，51、71-左侧圆形格栅片，52、72-右侧圆形格栅片，510、710-内侧螺纹孔，53、73-气流过滤通道。

图7中：

6-第二级废气过滤接触装置，61-圆柱形壳体，62-圆形过滤整流板，63-螺栓套管，64-带有坡度的加强筋，65-圆孔，66a-左侧半圆形挡板，66b-右侧半圆形挡板，67-金属回丝，69a-左侧内螺纹孔，69b-右侧内螺纹孔。

图8中：

8-第四级废气净化分离装置，81a-右侧上部半圆形挡板圆柱形壳体，82-金属回丝，83-右侧上部半圆形挡板，84-内侧螺纹孔A，84a-左侧面a半圆形挡板，84b-右侧面a半圆形挡板，87-中心螺纹孔，8a-负压区域。

图9中：

4-外圆壳体，8-第四级废气净化分离装置，13-半圆形金属滤网，14-半圆形圆孔的框架板，15-出口中心螺栓，81b-右侧下部半圆形挡板的圆柱形壳体，82-金属回丝，85-右侧下部半圆形挡板，86-内侧螺纹孔B，86a-左侧面b半圆形挡板，86b-右侧面b半圆形挡板圆孔，88-中心螺栓孔，8a-负压区域。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图进一步说明本发明装置。

根据图1、图2、图3、图4所示，所述的废气净化器1，包括外圆壳体4，在外圆壳体4内依次设置带有法兰的废气进口管道2、进口变径管道3、第一级废气催化氧化还原装置5、第二级废气过滤接触装置6、第三级废气催化氧化还原装置7、第四级废气净化分离装置8、出口变径管道16、带有法兰的废气出口管道17；在外圆壳体4两端的废气进口管道2和废气出口管道17上，均设有反冲洗的进水管道18和出水管道20与进水流量的控制阀门19及出水流量的控制阀门21相连接，在外圆壳体4下部设有两个支撑架23，在支撑架23各个底板上均开有2个腰形孔24，外圆壳体4上部设有两个圆形吊环22的结构所组合而成。

根据图1、图2、图3、图5、图6所示，所述的第一级废气催化氧化还原装置5和第三级废气催化氧化还原装置7的内部，分为左侧圆形格栅片51、71和右侧圆形格栅片52、72作为一个组合体；以左侧圆形格栅片51、71为单体部件，其厚度设置为20～25mm之间，圆形壳体厚度设置在8～12mm之间，在壳体内部加工成若干条人字型和C字型结构的格栅片；左侧圆形格栅片51、71以进口水平面511、711相交于45°a斜面513、713，而45°a斜面513、713又相交于上水平面51a、71a或者下水平面51b、71b、再相交于45°内斜面515、715、45°内斜面515、715又相交于出口水平面516、716而构成，而相反在进口水平面511、711相交于45°b斜面514、714，45°b斜面514、714再相交于下水平面51b、71b或者上水平面51a、71a、朝着气体流入相反方向、开口向下或者向上的形成C字型，称之为C字型回收槽517、717，而C字型的延长面是出口水平面516、716；设有另外一个右侧圆形格栅片52、72为单体的厚度与左侧圆形格栅片51、71的厚度相同，在右侧圆形格栅片52、72为单体部件内部，也加工成若干条人字型和C字型构造；右侧圆形格栅片52、72以进口水平面522、722相交于45°b斜面524、724，而45°b斜面524、724又相交于上水平面52a、72a或者下水平面52b、72b、朝着气体流入相反方向、开口向下或者向上的形成C字型，称之为C字型回收槽527、727，而C字型的延长面相交于出口水平面526、726；用左侧圆形格栅片51、71的出口水平面516、716与右侧圆形格栅片52、72的进口水平面521、721相结合，可形成一个凹形收集槽51c、71c；还有左侧圆形格栅片51、71上、设有处于中心位置的中心螺栓孔51e、71e和中心线上与下的中心进口水平面518、718相交于中心处45°斜面519、719，而中心处45°斜面519、719与两侧外平面相交形成人字型开口51d、71d；左侧圆形格栅片51、71与右侧圆形格栅片52、72的壳体内侧均在同一个中心线上，设有4个处于均等角度、又是在同一个圆上、尺寸为18～22mm之间的内侧螺栓孔510、710、520、720；在左侧圆形格栅片51、71与右侧圆形格栅片52、72的同一个中心线上设有一个中心螺栓孔51e、71e、52e、72e，中心螺栓孔51e、71e、52e、72e的尺寸为18～22mm之间；在左侧圆形格栅片51、71的中心螺栓孔51e、71e和人字型开口51d、71d与右侧圆形格栅片52、72上设置为处于中心位置的中心螺栓孔52e、72e和人字型开口52d、72d进行相互对应，右侧圆形格栅片52、72的人字型开口52d、72d的两侧外平面和中心处45°斜面529、729相交，中心处45°斜面529、729再与出口水平面528、728与相交，左侧圆形格栅片51、71人字型开口51d、71d和右侧圆形格栅52、72人字型开口52d、72d相互对应后形成一个封闭的腰形槽，是增加左侧圆形格栅片51、71与右侧圆形格栅52、72相互连接后的强度，以此作为1个和多个组合体，再进行6个及6个以上的排列，装配成为各一套的第一级废气催化氧化还原装置5和第三级废气催化氧化还原装置7。

根据图1、图2、图3、图5、图6所示，所述的第一级废气催化氧化还原装置5和第三级废气催化氧化还原装置7内部、设有相同的气流过滤通道53、73，其气流过滤通道53、73的板壁厚度设置为5～8mm之间，而气流过滤通道53、73的板壁之间最大间距设置为40～45mm，气流过滤通道53、73内两个上水平面51a、71a、52a、72a与下水平面51b、71b、52b、72b的最小间距设置为12～15mm之间；以左侧圆形格栅片51、71与右侧圆形格栅片52、72的水平中心线为对称轴线，上部与下部的气流过滤通道53、73设置为对称的气流过滤通道53、73；各个气流过滤通道53、73之间均设有等距离的加强筋512、712、522、722，其加强筋512、712、522、722的厚度设置为5～8mm之间，而加强筋512、712、522、722的深度设置为15～20mm之间，介于C字型回收槽517、717、527、727顶端部位；且加强筋512、712、522、722之间的距离尺寸设置为50～55mm；把左侧圆形格栅片51、71与右侧圆形格栅片52、72加工成、或者铸造成一个类似于多孔蜂窝状的形式，用1个组合体与另一个1个组合体的圆形格栅片，用复数和十字形交叉形式的排列组装后，其气流过滤通道53、73的数量可以增加一倍。

根据图1、图2、图7所示，所述的第二级废气过滤接触装置6内部设有为圆柱形壳体61，其厚度设置为8～12mm之间，在圆柱形壳体61的内圆两个侧面上设有4个处于均等角度的、凸出的左侧半圆形挡板66a和右侧半圆形挡板66b，其左侧半圆形挡板66a和右侧半圆形挡板66b的厚度设置为15～20mm之间，在左侧半圆形挡板66a和右侧半圆形挡板66b的同一个圆的中心线上，设有4个处于均等角度的左侧内螺纹孔69a和右侧内螺纹孔69b，螺纹孔的内径设置为M16～M20mm之间；在圆柱形壳体61的中间位置，设有相等的圆孔65直径、间距又处于均等布置的圆孔65之间距离均等排列的圆形过滤整流板62，圆形过滤整流板62的厚度设置为10～12mm之间，而圆形过滤整流板62的圆孔65直径设置为15～20mm之间，圆形过滤整流板62上的圆孔65之间的壁厚间隔设置为6～10mm之间；在圆形过滤整流板12中心位置上设有中心螺栓孔68，在左右两侧平面的中心位置上，设有贯通于中心螺栓孔68用的螺栓套管63和配置4根处于均等角度、带有坡度的加强筋64以及4个腰形半圆孔，其中心螺栓孔68的孔径尺寸设置为18～22mm之间，螺栓套管63的外径设置为30mm，内径设置为18～22mm之间；带有坡度的加强筋64厚度设置为6～8mm之间，其坡度设置为1/10mm，高度设置为10～20mm之间；把带有坡度的加强筋64的一端用于螺栓套管63的外圆相交和贴敷在圆形过滤整流板62上予以焊接固定，另外一端相交于圆形过滤整流板62的4个腰形半圆孔的外圆上予以焊接固定；然后把圆形过滤整流板62外圆定位于圆柱形壳体61内圆上进行予以焊接固定；用不锈钢材料切屑成金属回丝67构成若干个球团状作为过滤接触载体，设置在圆柱形壳体61内的圆形过滤整流板62左右两侧空隙之间；其金属回丝67的单根厚度切屑成为0.4～0.6mm之间、宽度为4～8mm之间，第二级废气过滤接触装置6的厚度设置为200～250mm之间，其载体表面上均需要涂附贵金属三元催化剂，以此组合成为一套第二级废气过滤接触装置6。

根据图1、图2、图8、图9所示，所属的第四级废气净化分离装置8的内部，分别设有右侧上部半圆形挡板圆柱形壳体81a和右侧下部半圆形挡板圆柱形壳体81b，其长度设置为200～220mm之间，厚度设置为8～12mm之间；在两个圆柱形壳体内圆的左侧面上，分别设有4个处于均等角度的、凸出的左侧面a半圆形挡板84a和左侧面b半圆形挡板86a，其厚度设置为12～16mm之间，在凸出的左侧面a半圆形挡板84a和左侧面b半圆形挡板86a的同一个中心线上，设有4个处于均等角度的内侧螺栓孔A84和内侧螺栓孔B86，其螺栓孔的孔径设置为18～22mm之间；右侧上部半圆形挡板83的深度超过中心线尺寸设置为36～40mm之间，其厚度设置为12～16mm之间；在右侧上部半圆形挡板83的中心线上，设有一个中心螺纹孔87，中心螺纹孔87的直径设置为M16～M20mm之间；在右侧上部半圆形挡板83开口部的下侧，设有1个垂直于水平中心线上、在圆柱形壳体内侧、凸出的右侧面a半圆形挡板84b，其厚度设置为12～16mm之间；在右侧上部半圆形挡板83设有3个在同一个圆的中心线上、其中1个是在垂直于水平中心线上、圆柱形壳体内圆侧的上方，而另外2个分别设置在水平中心线、圆柱形壳体内圆的左右两侧的内侧螺栓孔84，其孔径设置为18～22mm之间；右侧下部半圆形挡板85的深度超过中心线尺寸设置为36～40mm之间，其厚度设置为12～16mm之间；在右侧下部半圆形挡板85的中心线上设有一个中心螺栓孔88，其螺栓孔径设置为18～22mm之间；在右侧下部半圆形挡板85开口部的上侧，设有1个垂直于水平中心线上、在圆柱形壳体内圆侧的、凸出的右侧面b半圆形挡板86b，其厚度设置为12～16mm之间；在右侧下部半圆形挡板85上，设有3个在同一个圆的中心线上、其中1个是在垂直于水平中心线上、圆柱形壳体内圆侧的下方，而另外2个分别设置在水平中心线、圆柱形壳体内圆左右两侧的内侧螺栓孔86，其孔径设置为18～22mm之间；在右侧上部半圆形挡板圆柱形壳体81a和右侧下部半圆形挡板圆柱形壳体81b内的空隙之间，配置金属回丝82构成的若干个球团状；在右侧下部半圆形挡板85的开口处，就是废气出口处，设有半圆形金属滤网13用于保护金属回丝82构成的若干个球团，其半圆形金属滤网13的深度超过中心线尺寸设置为36～40mm之间，半圆形金属滤网13的外圆直径，设置为小于右侧下部半圆形挡板85的圆柱形壳体外圆直径的3～4mm之间，半圆形金属滤网13的滤网目尺寸设置为10～12目之间；设置一个带有半圆形圆孔框架板14用于固定半圆形金属滤网13在装置内，半圆形圆孔框架板14的厚度设置在4～5mm之间，半圆形圆孔的孔径设置与右侧下部半圆形挡板85的开口尺寸相同；其半圆形圆孔框架板14的深度超过中心线尺寸设置为36～40mm之间；在半圆形圆孔框架板14设有3个在同一个圆的中心线上、其中1个是在垂直于水平中心线上、半圆形圆孔框架板14的上方，而另外2个分别设置在半圆形圆孔框架板14的水平中心线上、在左右两侧的内侧螺栓孔86，其孔径设置为18～22mm之间，以此组装成第四级废气净化分离装置8；

根据图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，所述的废气净化装置1的定位和紧固方式，在废气的进口处，使用4根左侧内螺栓11与第一级废气催化氧化还原装置5的内侧螺栓孔510、520、第二级废气过滤接触装置6的左侧面上、4个左侧内螺纹孔69a贯通后相连接予以固定，在左侧内螺栓11先端部分的螺纹直径设置为M16～M20mm之间；在废气的进口中心处位置，用1根进口中心螺栓9与第一级废气催化氧化还原装置5的中心螺栓孔51e、52e、第二级废气过滤接触装置6的中心螺栓孔68、以及第三级废气催化氧化还原装置7的中心螺栓孔71e、72e贯通后，用中心定位螺母10进行连接予以固定，而进口中心螺栓9先端部分的螺纹直径和螺母内径设置为M16～M20mm之间；同样在相反位置的废气出口处，也是用4根右侧内螺栓12贯通于第四级废气净化分离装置8的内侧螺栓孔86、84、第三级废气催化氧化还原装置7的内侧螺栓孔720、710、及第二级废气过滤接触装置6右侧面上、4个右内侧螺纹孔69b后相连接予以固定，右侧内螺栓12先端部分的螺纹直径设置为M16～M20mm之间；在废气出口的中心部位，用1根出口中心螺栓15与第四级废气净化分离装置8的右侧下部半圆形挡板85中心螺栓孔88、以及右侧上部半圆形挡板83的中心螺纹孔87贯通后相连接后予以固定，其出口中心螺栓15先端部分的螺纹直径也是设置为M16～M20mm之间，以此组装成一套能够对废气实施催化氧化还原，过滤与接触、分离与净化的净化装置。

本发明装置所实施的工作原理为：对中小型中高速大功率船用柴油发动机、由于未完全燃烧原因所排放含有碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化合物、粉尘、噪音的废气，起到被催化氧化还原的同时、又对粉尘、噪音实施安定分离、有效净化及达到降噪与消音处理的工作原理是：在高温高压工况下的废气，通过与柴油发动机排气管相互连接的废气进口管道2，进入进口变径管道3对高压气体实施减压的工艺措施，经由第一级废气催化氧化还原装置5内、由特殊几何形状构成、在表面上涂附贵金属三元催化剂的左侧圆形格栅片51和右侧圆形格栅片52作为载体，以此作为1个和多个组合体，再进行6个及6个以上的排列，排列成若干条的气体过滤通道53，不仅仅是对气体进行分流分离的处理，目的是把废气与在表面上涂附贵金属三元催化剂作为载体、实施大面积和长时间的接触，使得含有碳氢化合物、一氧化碳的废气起到催化氧化反应成二氧化碳和水分，氮氧化合物还原反应成氮气和氧气的处理效果，再利用水分对粉尘的吸附能力；气体过滤通道53是通过在左侧圆形格栅片51和右侧圆形格栅片52内部、加工成若干条以人字型构造、沿着流入方向进口水平面511、521、45°a斜面513、523、上水平面51a、52a、或者下水平面51b、52b、45°内斜面515、525、又相交于出口水平面516、526而构成三角形凸面；处于反面的进口水平面511、521、45°b斜面514、524、再相交于下水平面51b、52b或者上水平面51a、52a朝着气体流入相反方向、开口向下或者向上的C字型回收槽517、527相互连接，而形成三角形凸面及凹槽，称之为C字型回收槽517、527和凹型收集槽51c、52c，还有对处于中心位置的中心螺栓孔51e、52e和中心进口水平面518、528、中心处45°斜面519、529及两侧外平面和人字型开口51d、52d又相互对应、开口向下或者向上的凹型收集槽51c、52c、以此组合成特殊几何形状构造的气流过滤通道53；当废气流经气体过滤通道53内、C字型回收槽517、527和凹型收集槽51c、52c而组合成特殊几何形状构造的板壁接触时发生惯性冲突，可在C字型回收槽517、527和凹型收集槽51c、52c的内外部可以分别形成了一股强烈的回流旋涡后，产生了离心力和有效的负压区域5a；废气在离心力的作用下，含有碳氢化合物、一氧化碳被催化氧化反应成雾状水分，水分吸附了废气中含有粉尘而形成了液滴，而液滴沿着气体过滤通道53内板壁、又被水平流入的废气推入到处于不同位置、朝气体流入相反方向开口的12个C字型回收槽517、527和12个凹型收集槽51c、52c内外的负压区域5a内；这时12个C字型回收槽517、527和12个凹型收集槽51c、52c内外24个有效的负压区域5a内、所截流或者回收到的含有粉尘的液滴，通过自身重量，沿着C字型回收槽517、527和凹型收集槽51c、52c内外有效的负压区域5a内的板壁、发生沉降或者被储存下来；设置在气流过滤通道53上的C字型回收槽517、527和凹型收集槽51c、52c，对废气中含有的噪音进行消音处理方法是，利用噪音的音波，在几何形构造的气体过滤通道53板壁内，可以起到一个音波回射与反弹的作用，使得流入到气流过滤通道53内高中低音频的噪音会逐渐地被减弱的同时，达到了降噪及消音效果，其降噪能力可达到23分贝以上；然而还会留有未经过催化氧化氧化过的废气流入到第二级废气过滤接触装置6内，又对废气实施催化氧化还原、过滤接触、分离净化的处理。

第二级废气过滤接触装置6的内部，设有圆孔65直径均等与布置在圆形过滤整流板62上、与在左右两侧的不锈钢材料切屑成的金属回丝67构成若干个球团状作为过滤接触载体、及涂附在其载体表面上的贵金属三元催化剂实施大面积的接触和过滤；让废气和均等的圆孔63直径、又处于间距均等布置的圆形过滤整流板62与左右两侧的不锈钢材料切屑成的金属回丝67构成若干个球团状进行过滤接触，在圆形过滤整流板62上、相等的圆孔63直径、间距又处于均等布置的圆孔65之间壁厚空隙处、也就是废气接触面的背面处，可形成1个有效的负压区域6a；在有效负压区域6a里又可以收集粉尘，让废气又得到进一步的处理。

在第一级废气催化氧化还原装置5内的废气，经过整流后得到催化氧化还原的净化处理后，流入到在第二级废气过滤接触装置6内，在圆形过滤整流板62的左右两侧，设置金属回丝67构成若干个球团状作为过滤接触载体，是让流入的废气在金属回丝67构成若干个球团状内起到一个紊流作用，又与圆形过滤整流板62的接触后进行反弹回流，利用不断流入的废气以长江后浪推前浪的形式，让废气受到了后部压力推动的情况下，使得废气在圆形过滤整流板62的各个圆孔65内得到整流后、又在金属回丝67构成若干个球团状内起到一个紊流的工艺流程，让产生紊流后的废气促使在载体内进行重叠式的催化氧化还原、有深度又有广度的表面积接触过滤，重复地对废气进行分离与净化的处理。

第三级废气催化氧化还原装置7与第一级废气催化氧化还原装置5的结构形状相同，是由特殊几何形状构成、在表面上涂附贵金属三元催化剂的左侧圆形格栅片71和右侧圆形格栅片72作为载体，以此作为1个和多个组合体，再进行6个及6个以上排列成若干条的气体过滤通道73内、对气体进行分流分离的处理，目的是把废气与在表面上涂附贵金属三元催化剂作为载体、实施大面积和长时间的接触，使得含有碳氢化合物、一氧化碳的废气起到催化氧化反应成二氧化碳和水分，氮氧化合物还原反应成氮气和氧气的处理效果，再利用水分对粉尘的吸附能力；气体过滤通道73是通过在左侧圆形格栅片71和右侧圆形格栅片72内部、加工成若干条以人字型构造、沿着流入方向进口水平面711、721、45°a斜面713、723、上水平面71a、72a、或者下水平面71b、72b、45°内斜面715、725、又相交于出口水平面716、726而构成三角形凸面；处于反面的进口水平面711、721、45°b斜面714、724、再相交于下水平面71b、72b或者上水平面71a、72a朝着气体流入相反方向、开口向下或者向上的C字型回收槽717、727相互连接，而形成三角形凸面及凹槽，称之为C字型回收槽717、727和凹型收集槽71c、72c，还有对处于中心位置的中心螺栓孔71e、72e和中心进口水平面718、728、中心处45°斜面719、729及两侧外平面和人字型开口71d、72d又相互对应、开口向下或者向上的凹型收集槽71c、72c、以此组合成特殊几何形状构造的气流过滤通道73；当废气流经气体过滤通道73内、C字型回收槽717、727和凹型收集槽71c、72c而组合成特殊几何形状构造的板壁接触时发生惯性冲突，可在C字型回收槽717、727和凹型收集槽71c、72c的内外部可以分别形成了一股强烈的回流旋涡后，产生了离心力和有效的负压区域7a；废气在离心力的作用下，含有碳氢化合物、一氧化碳被催化氧化反应成雾状水分，水分吸附了废气中含有粉尘而形成了液滴，而液滴沿着气体过滤通道73内板壁、又被水平流入的废气推入到处于不同位置、朝气体流入相反方向开口的12个C字型回收槽717、727和12个凹型收集槽71c、72c内外的负压区域7a内；这时12个C字型回收槽717、727和12个凹型收集槽71c、72c内外24个有效的负压区域7a内、所截流或者回收到的含有粉尘的液滴，通过自身重量，沿着C字型回收槽717、727和凹型收集槽71c、72c内外有效的负压区域7a内的板壁、发生沉降或者被储存下来；设置在气流过滤通道73上的C字型回收槽717、727和凹型收集槽71c、72c，对废气中含有的噪音进行消音处理方法是，利用噪音的音波，在几何形构造的气体过滤通道73板壁内，可以起到一个音波回射与反弹的作用，使得流入到气流过滤通道73内高中低音频的噪音会逐渐地被减弱的同时，达到了降噪及消音效果，其降噪能力可达到23分贝以上；然后还会留有未经过催化氧化还原过的废气流入到第四级废气过滤接触装置8内，废气得到再进一步的处理。

在第四级废气净化分离装置8内部，分别设有右侧上部半圆形挡板83和右侧下部半圆形挡板85，在两段空隙部分设有的不锈钢材料切屑成的金属回丝82构成若干个球团状；在右侧上部半圆形挡板圆柱形壳体81a和右侧下部半圆形挡板圆柱形壳体81b内部，分别设置金属回丝82构成若干个球团状作为过滤接触载体，是让流入的废气在金属回丝82构成若干个球团状内起到一个紊流、废气与右侧上部半圆形挡板83发生接触后反弹往下流，又在金属回丝82构成若干个球团状内起到一个紊流、废气又与右侧下部半圆形挡板85发生接触后反弹往上流的工艺流程，让产生紊流后的废气也是在载体内实施重叠式的催化氧化还原、进一步地有深度又有广度的表面积接触过滤，重复式地对废气进行分离与净化的处理。

当废气通过第四级废气净化分离装置8内部、也就是进出口两段，与设置在右侧上部半圆形挡板83和右侧下部半圆形挡85的不锈钢材料切屑成的金属回丝82构成若干个球团状的接触过滤时，废气受到右侧上部半圆形挡板83和右侧下部半圆形挡板85的阻挡、以及金属回丝82构成若干个球团状的过滤接触，废气向下流出后又朝着向上流动，在右侧上部半圆形挡板83以及右侧下部半圆形挡板85的背面空隙区域内会形成2个有效的负压区域8a；在废气出口处，废气的出口压力会增大，把金属回丝82构成的若干个球团推到装置外面去，设有半圆形金属滤网13和半圆形圆孔框架板14，就是用于保护金属回丝82构成的若干个球团；这样对含有有害气体、粉尘、噪音的废气再次实施催化氧化还原、过滤接触，就可以将完全地得到分离净化及降噪处理后的废气，流经出口变径管道16进行增压后，沿着废气出口管道17向外排放。

所述的废气净化器1，在外圆壳体4两端的废气进口管道2和废气出口管道17上，均设有反冲洗用的进水管道18和出水管道20与进水流量控制阀门19和出水流量控制阀门19相连接；目的是利用高压水或者尿素液体清洗和去除废气净化器1的内部、经过一段时间对废气的催化还原、分离和净化后，沉降堆积在第一级废气催化氧化还原装置5和第三级废气催化氧化还原装置的气体过滤通道53、73内、48个有效的负压区域5a、7a里面、还有在第二级废气过滤接触装置6内设有的圆形过滤整流板62的圆孔65之间间隔的空隙、与气体接触面的背面处、在第四级废气净化分离装置8内、设有右侧上部半圆形挡板83及右侧下部半圆形挡板85背面之间的空隙区域内、3个有效的负压区域6a、8a里的粉尘，以防止粉尘在各个气体过滤通道53、73内造成长时间的堆积而产生的堵塞，而可能影响整个废气净化器1的净化处理效果，使得废气净化器1可以保持良好通气与处理效果之外，还有维护管理及延长其寿命的作用。

由于柴油发动机排放的废气中含有碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化合物、粉尘、噪音，流经过第一级废气催化氧化还原装置5、第二级废气过滤接触装置6、第三级废气催化氧化还原装置7、第四级废气净化分离装置8内得到二次催化氧化与还原、过滤与接触、分离与净化的处理，废气只仅仅是作为被分流分离后的吸附粉尘和捕集、收集和处理的对象，其粉尘而不会产生对几何形构造气体过滤通道5a、7a、用不锈钢材料切屑成的金属回丝67、82构成若干个球团状作为过滤接触载体内所造成的堵塞现象；当废气流经第一级催化氧化还原装置和第三级废气催化氧化还原装置内的气体过滤通道53、73进行接触时，废气与气体过滤通道53、73内的板壁接触时发生惯性冲突，气体与第一级废气催化氧化还原装置5和第三级废气催化氧化还原装置7内、处于不同位置的24个C字型回收槽517、527、717、727和24个凹型收集槽51c、52c、71c、72c的48个有效的负压区域5a、7a，对废气实施催化氧化反应、及还原反应成水分，利用水分吸附粉尘原理，然后对粉尘实施分离与净化处理；废气流经第二级废气过滤接触装置6内设有圆形过滤整流板62上、均等的圆孔65直径、又处于均等布置圆孔65壁厚之间的空隙处、就是废气与气体接触面的背面处、在第四级废气净化分离装置8内设有右侧上部半圆形挡板83以及右侧下部半圆形挡板85背面之间的空隙区域内、3个有效的负压区域6a、8a里，对废气实施重叠式的催化氧化还原、有深度又有广度的表面积接触过滤，重复地对废气进行分离与净化的作用，就可以完全地得到分离和净化处理；设置在气流过滤通道5a、7a上的C字型回收槽517、527、717、727和凹型收集槽51c、52c、71c、72c，对废气中含有的噪音进行消音处理方法是，利用噪音的音波，在几何形构造的气体过滤通道板壁5a、7a内，可以起到一个音波回射与反弹的作用，使得流入到气流过滤通道5a、7a内高中低音频的噪音会逐渐地被减弱的同时，达到了降噪及消音之目的；这样对含有碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化合物、粉尘、噪音的废气，其催化氧化还原效率可达到95％以上、对粉尘PM2.5以上的去除效果达到90％以上，其降噪和消音的总效果可达到45分贝以上。

本发明的技术效果显著，结构简单、紧凑合理；通过对高压废气实施降压及分流分离的工艺措施，高温工况下使得贵金属三元催化剂把碳氢化合物、一氧化碳起到催化氧化反应成水分、氮氧化合物还原反应成氮气和氧气的无害气体排放，发挥水分对粉尘吸附和利用离心力和负压区域5a、6a、7a、8a的原理，对粉尘实施一种行之有效的安定分离、高度净化，而且让噪音在结构上得到音波回射与反弹作用，起到降噪和消音效果的显著优点。

Claims (3)

1.一种船用柴油发动机的废气净化器，其特征在于，包括外圆壳体；

在外圆壳体内依次设置带有法兰的废气进口管道、进口变径管道、第一级废气催化氧化还原装置、第二级废气过滤接触装置、第三级废气催化氧化还原装置、第四级废气净化分离装置、出口变径管道和带有法兰的废气出口管道；

在进口变径管道上设有进水管道，在出口变径管道上设有出水管道，进水流量控制阀门，出水流量控制阀门；

在第一级废气催化氧化还原装置和第三级废气催化氧化还原装置的内部设有左侧圆形格栅片和右侧圆形格栅片，左侧圆形格栅片为单体部件，其厚度设置为20～25mm；右侧圆形格栅片为单体部件，与左侧圆形格栅片的厚度相同；左侧圆形格栅片的出口水平面与右侧圆形格栅片的进口水平面相结合形成一个凹形收集槽；左侧圆形格栅片与右侧圆形格栅片的壳体内侧均在同一个中心线上，设有4个处于均等角度、又是在同一个圆上、尺寸为18～22mm之间的内侧螺栓孔；第一级废气催化氧化还原装置和第三级废气催化氧化还原装置的内部设有相同的气流过滤通道，气流过滤通道之间均设有等距离的加强筋，左侧圆形格栅片与右侧圆形格栅片为多孔蜂窝状；

第二级废气过滤接触装置的内部设有圆柱形壳体，在圆柱形壳体的中间位置设有圆孔之间距离均等排列的圆形过滤整流板，在圆形过滤整流板中心位置上设有中心螺栓孔，在圆形过滤整流板左右两侧平面的中心位置上设有能够贯通于中心螺栓孔的螺栓套管；带有坡度的加强筋一端与螺栓套管的外圆相交并贴敷在圆形过滤整流板上予以焊接固定、另外一端相交于圆形过滤整流板4个腰形半圆孔的外圆上予以焊接固定；使用不锈钢材料切屑成金属回丝构成的若干个球团作为过滤接触载体，载体表面涂附贵金属三元催化剂；

第四级废气净化分离装置内部分别设有右侧上部半圆形挡板圆柱形壳体和右侧下部半圆形挡板圆柱形壳体，右侧上部半圆形挡板的中心线上设有1个中心螺纹孔，右侧下部半圆形挡板的中心线上设有一个中心螺栓孔在右侧上部半圆形挡板圆柱形壳体和右侧下部半圆形挡板圆柱形壳体内的空隙之间，配置金属回丝构成的若干个球团；在右侧下部半圆形挡板的开口处设有半圆形金属滤网。

2.根据权利要求1所述的船用柴油发动机的废气净化器，其特征在于，废气进口管道、进口变径管道、出口变径管道、废气出口管道的管壁厚度均设置为8～12mm。

3.根据权利要求1所述的船用柴油发动机的废气净化器，其特征在于，外圆壳体下部设置两个支撑架，外圆壳体上部设置两个圆形吊环。

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