本發(fā)明涉及一種汽車排氣管碳纖維過濾器，該尾氣過濾器可對(duì)汽車尾氣中的酸或鹽類液滴、油滴以及有害氣體、顆粒物等進(jìn)行多級(jí)過濾，并且可方便更換。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和交通運(yùn)輸業(yè)的重要地位的確立，作為大眾交通工具的汽車已經(jīng)普及到生活中的各個(gè)元素中，而汽車尾氣排放引起的污染問題也越來越對(duì)空氣環(huán)境造成威脅。隨著各種汽車數(shù)量的急劇增多，尾氣排放物嚴(yán)重危害了城市的正常空氣環(huán)境，也開始引發(fā)各種呼吸系統(tǒng)的疾病。目前據(jù)專家研究表明，汽車排放的尾氣已經(jīng)占到了大氣污染的50％以上。而汽車尾氣中主要成分是細(xì)顆粒物、水蒸氣、各種酸或鹽類的液滴、油滴以及與水結(jié)合的顆粒物，此外還包括一氧化碳、二氧化硫等有毒有害氣體。這些有害氣體或顆粒物排入大氣，也是造成目前霧霾天氣嚴(yán)重的罪魁禍?zhǔn)?。目前的汽車排氣管過濾器主要是吸附顆粒物，只能是以吸收特定的某種或某類廢物為主、或者是僅僅是重復(fù)相同的物理性過濾、雖然包括不同的過濾層，但是之間是一個(gè)整體，使用不方便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種汽車排氣管碳纖維過濾器。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種汽車排氣管碳纖維過濾器，包括三級(jí)過濾結(jié)構(gòu)，分別是從汽車排氣管端口處依次連接的液體冷凝吸附器、氣體氧化吸附器和超細(xì)顆粒吸附器，所述的三級(jí)過濾結(jié)構(gòu)之間均采用套筒式外型并通過可拆卸的固定連接(優(yōu)選：通過螺紋進(jìn)行連接)；所述的液體冷凝吸附器包括過濾套筒、冷凝器和過濾吸附盒，其中冷凝器位于過濾套筒的中間段，過濾吸附盒位于冷凝器的下部，所述過濾吸附盒內(nèi)部配有活性碳纖維吸附濾芯；所述的氣體氧化吸附器為多層結(jié)構(gòu)疊合布置，從液體冷凝吸附器端依次為：氣體氧化顆粒層、氣體吸附顆粒層和氣體吸附織物層的三個(gè)部分，其中的氣體氧化顆粒層中采用裝有氧化顆粒物(所述氧化顆粒物主要有一氧化銅、氧化亞鐵等氧化性粉末，顆粒細(xì)度在200-2000目之間可調(diào)，氣體氧化顆粒層主要用于汽車尾氣中一氧化碳的快速氧化使其轉(zhuǎn)換為二氧化碳?xì)怏w。)的盒裝結(jié)構(gòu)；所述的氣體吸附顆粒層，采用裝有吸附性活性炭粉末的盒裝結(jié)構(gòu)；所述的氣體吸附織物層，采用活性碳纖維長(zhǎng)絲織物經(jīng)過疊層制備；所述的超細(xì)顆粒吸附器為“金屬網(wǎng)狀支撐層、高吸附活性碳纖維織物層、金屬網(wǎng)狀支撐層”的三明治結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選：所述過濾套筒采用不銹鋼或鋁制材料制備，所述冷凝器采用銅或鋁質(zhì)材料制備。通過冷凝器的制冷裝置將汽車尾氣中的油性和酸鹽類的懸浮微小液滴快速冷凝并導(dǎo)流入冷凝器下部的過濾吸附盒。

優(yōu)點(diǎn)：所述的過濾套筒采用多層擴(kuò)張鋁箔網(wǎng)或不銹鋼網(wǎng)制成，經(jīng)輾壓成波浪網(wǎng)形，彼此交叉疊合而成，過濾網(wǎng)多層折疊擴(kuò)張使廢氣通過時(shí)多次改變流動(dòng)方向，增大其效率，并且使用該材質(zhì)耐高溫、抗腐蝕、易清洗。

優(yōu)選：所述的活性碳纖維吸附濾芯為短切活性碳纖維或活性碳纖維織物制備得到，其中活性碳纖維織物的面密度為50-200g/m²，短切活性碳纖維或活性碳纖維織物的比表面積在500-1000m²/g。優(yōu)點(diǎn)：使用上述的活性碳纖維織物或短切活性碳纖維的吸附率最高，

所述的氣體氧化吸附器中的氣體吸附顆粒層主要對(duì)汽車尾氣中氣體氧化顆粒層氧化不徹底的一氧化碳有毒氣體進(jìn)行二次吸附，同時(shí)對(duì)于其它粉塵微小污染顆粒也有一定的預(yù)先吸附作用，該氣體吸附顆粒層所用活性炭粉末的顆粒細(xì)度在50-400目之間可調(diào)，活性比表面積在500-1000m²/g之間可調(diào)。

所述的氣體氧化吸附器中的氣體吸附織物層主要對(duì)氣體氧化顆粒層以及氣體吸附顆粒層處理不徹底的一氧化碳有毒氣體進(jìn)行三次吸附，以保證有毒氣體的處理徹底，同時(shí)對(duì)于其他粉塵微小污染顆粒也有一定的預(yù)先吸附作用，該層所用的活性碳纖維織物面密度為100-300g/m²之間調(diào)整，活性碳纖維織物的比表面積在1000-2000m²/g之間可調(diào)。

所述的超細(xì)顆粒吸附器中所用的金屬網(wǎng)狀支撐層的材質(zhì)可選用不銹鋼、銅、鋁等，網(wǎng)眼直徑在0.1-1mm之間可調(diào)。其中活性碳纖維織物面密度為50-200g/m²之間調(diào)整，活性碳纖維織物的比表面積在2000-3000m²/g之間可調(diào)。

優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明的汽車排氣管用碳纖維尾氣過濾器與目前通用汽車尾氣過濾器相比，采用了三級(jí)過濾吸附器結(jié)構(gòu)，其中第一級(jí)為液體冷凝吸附器，主要對(duì)汽車尾氣中的酸鹽類液滴或油性液滴進(jìn)行冷凝吸附過濾；第二級(jí)氣體氧化吸附器主要對(duì)汽車尾氣中的一氧化碳有害氣體進(jìn)行氧化轉(zhuǎn)換和兩層吸附，有效保證汽車尾氣中有毒氣體的清除，同時(shí)顆粒污染物進(jìn)行預(yù)先吸附過濾；第三級(jí)超細(xì)顆粒吸附器通過配制采用金屬支撐網(wǎng)的超高吸附能力的活性碳纖維吸附織物層，主要對(duì)汽車尾氣中微小顆粒物進(jìn)行快速吸附，通過三級(jí)過濾結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇性過濾以最終保證排入大氣的汽車尾氣達(dá)到正常凈化級(jí)別。

本發(fā)明的三級(jí)結(jié)構(gòu)通過用套筒式外型并通過螺紋進(jìn)行連接，可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)一個(gè)結(jié)構(gòu)的更換與清洗，將三級(jí)過濾器連接整體之后可直接嵌套在汽車排氣管出氣端使用，使用方便。

本發(fā)明的汽車排氣管碳纖維過濾器通過相互配合使用的三級(jí)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車尾氣的分類、分級(jí)、重復(fù)協(xié)同處理，達(dá)到有效吸收汽車排氣管排放的各類液相或氣相污染物的作用。首先本發(fā)明將傳統(tǒng)的吸附器改裝為冷凝器加過濾吸附盒，有效利用汽車尾氣中的熱量使尾氣中的油性或酸鹽類物質(zhì)以懸浮微液滴的形式存在，過濾套筒中的冷凝器使汽車尾氣降溫，將冷凝后的液滴導(dǎo)流到過濾吸附盒，這樣既避免了冷凝后的液滴對(duì)吸附裝置的腐蝕與阻塞，同時(shí)可以單獨(dú)更換過濾吸附盒或吸附濾芯。之后的氣體通過三層疊合的氣體氧化吸附器，對(duì)有毒一氧化碳三級(jí)吸附，提高了吸附效果，降低了成本，最后再將氧化等處理后的氣體通過超細(xì)顆粒吸附器，利用中間高吸附活性碳纖維織物層對(duì)汽車尾氣中的微小顆粒物進(jìn)行高效吸附，最終排入大氣環(huán)境的汽車尾氣API指數(shù)控制在100以內(nèi)。

附圖說明

圖1為是液體冷凝吸附器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中：1.過濾套筒、2.冷凝器、3過濾吸附盒、4.活性炭質(zhì)材料濾芯；

圖2是氣體氧化吸附器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中：5.氣體氧化顆粒層、6.氣體吸附顆粒層、7.氣體吸附織物層、8.氣體氧化顆粒層盒體內(nèi)置金屬氧化劑粉末、9.氣體吸附顆粒層盒體內(nèi)置活性碳顆粒、10.活性碳纖維織物；

圖3是超細(xì)顆粒吸附器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中：11.套筒前后端表面的金屬網(wǎng)狀支撐層、12.中間的高吸附活性碳纖維織物層12；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

如圖1-3所示，汽車排氣管用碳纖維過濾器采用套筒式外型通過螺紋進(jìn)行連接，將三級(jí)過濾器連接整體之后可直接嵌套在汽車排氣管出氣端，該過濾器分別是從汽車排氣管端口處依次連的：液體冷凝吸附器、氣體氧化吸附器、超細(xì)顆粒吸附器。

第一，液體冷凝吸附器的制備。過濾套筒采用不銹鋼制備，在過濾套筒的中端設(shè)有帶制冷裝置的銅制冷凝器，冷凝器的下部配有過濾吸附盒，過濾吸附盒中裝有短切活性碳纖維濾芯，所用的短切活性碳纖維比表面積為500m²/g。

第二，氣體氧化吸附器的制備。氣體氧化吸附器設(shè)有三層疊合結(jié)構(gòu)，從液體冷凝吸附器端依次為氣體氧化顆粒層、氣體吸附顆粒層和氣體吸附織物層。其中氣體氧化顆粒層盒裝結(jié)構(gòu)內(nèi)置顆粒細(xì)度為200目的一氧化銅氧化粉末；氣體吸附顆粒層采用裝有顆粒細(xì)度在50目、活性比表面積在500m²/g的吸附性活性炭粉末的盒裝結(jié)構(gòu)；氣體吸附織物層采用面密度為100g/m²、比表面積為1000m²/g的活性碳纖維長(zhǎng)絲織物經(jīng)過疊層制備。

第三，超細(xì)顆粒吸附器的制備。超細(xì)顆粒吸附器采用“金屬網(wǎng)狀支撐層、高吸附活性碳纖維織物層、金屬網(wǎng)狀支撐層”的三明治結(jié)構(gòu)，其中的金屬網(wǎng)狀支撐層采用不銹鋼材質(zhì)的網(wǎng)眼直徑為0.1mm的金屬網(wǎng)制備；在表面金屬網(wǎng)狀支撐層的中間設(shè)有高吸附活性碳纖維織物層，采用面密度為50g/m²、比表面積為2000m²/g的活性碳纖維織物制備

采用該三級(jí)過濾吸附器的多級(jí)過濾，最終將排入大氣環(huán)境的汽車尾氣API指數(shù)控制在100以內(nèi)。

實(shí)施例2

汽車排氣管用碳纖維過濾器采用套筒式外型通過螺紋進(jìn)行連接，將三級(jí)過濾器連接整體之后可直接嵌套在汽車排氣管出氣端，該過濾器分三級(jí)結(jié)構(gòu)制備：液體冷凝吸附器、氣體氧化吸附器、超細(xì)顆粒吸附器。

第一，液體冷凝吸附器的制備。過濾套筒采用金屬鋁制備，在過濾套筒的中端設(shè)有帶制冷裝置的鋁制冷凝器，冷凝器的下部配有過濾吸附盒，濾吸附盒中裝有活性碳纖維織物制備的濾芯，所用活性碳纖維織物的面密度為100g/m²，比表面積為700m²/g。

第二，氣體氧化吸附器的制備。氣體氧化吸附器設(shè)有三層疊合結(jié)構(gòu)，從液體冷凝吸附器端依次為氣體氧化顆粒層、氣體吸附顆粒層和氣體吸附織物層。其中氣體氧化顆粒層盒裝結(jié)構(gòu)內(nèi)置顆粒細(xì)度為600目的氧化亞鐵氧化粉末；氣體吸附顆粒層采用裝有顆粒細(xì)度在100目、活性比表面積在600m²/g的吸附性活性炭粉末的盒裝結(jié)構(gòu)；氣體吸附織物層采用面密度為150g/m²、比表面積為1200m²/g的活性碳纖維長(zhǎng)絲織物經(jīng)過疊層制備。

第三，超細(xì)顆粒吸附器的制備。超細(xì)顆粒吸附器采用“金屬網(wǎng)狀支撐層、高吸附活性碳纖維織物層、金屬網(wǎng)狀支撐層”的三明治結(jié)構(gòu)，其中的金屬網(wǎng)狀支撐層采用銅材質(zhì)的網(wǎng)眼直徑為0.2mm的金屬網(wǎng)制備；在表面金屬網(wǎng)狀支撐層的中間設(shè)有高吸附活性碳纖維織物層，采用面密度為130g/m²、比表面積為2100m²/g的活性碳纖維織物制備

采用該三級(jí)過濾吸附器的多級(jí)過濾，最終將排入大氣環(huán)境的汽車尾氣API指數(shù)控制在80以內(nèi)。

實(shí)施例3

汽車排氣管用碳纖維過濾器采用套筒式外型通過螺紋進(jìn)行連接，將三級(jí)過濾器連接整體之后可直接嵌套在汽車排氣管出氣端，該過濾器分三級(jí)結(jié)構(gòu)制備：液體冷凝吸附器、氣體氧化吸附器、超細(xì)顆粒吸附器。

第一，液體冷凝吸附器的制備。過濾套筒采用金屬鋁制備，在過濾套筒的中端設(shè)有帶制冷裝置的鋁制冷凝器，冷凝器的下部配有過濾吸附盒，過濾吸附盒中裝有短切活性碳纖維濾芯，所用的短切活性碳纖維比表面積為800m²/g。

第二，氣體氧化吸附器的制備。氣體氧化吸附器設(shè)有三層疊合結(jié)構(gòu)，從液體冷凝吸附器端依次為氣體氧化顆粒層、氣體吸附顆粒層和氣體吸附織物層。其中氣體氧化顆粒層盒裝結(jié)構(gòu)內(nèi)置顆粒細(xì)度為1500目的一氧化銅氧化粉末；氣體吸附顆粒層采用裝有顆粒細(xì)度在200目、活性比表面積在1500m²/g的吸附性活性炭粉末的盒裝結(jié)構(gòu)；氣體吸附織物層采用面密度為160g/m²、比表面積為1100m²/g的活性碳纖維長(zhǎng)絲織物經(jīng)過疊層制備。

第三，超細(xì)顆粒吸附器的制備。超細(xì)顆粒吸附器采用“金屬網(wǎng)狀支撐層、高吸附活性碳纖維織物層、金屬網(wǎng)狀支撐層”的三明治結(jié)構(gòu)，其中的金屬網(wǎng)狀支撐層采用不銹鋼材質(zhì)的網(wǎng)眼直徑為0.6mm的金屬網(wǎng)制備；在表面金屬網(wǎng)狀支撐層的中間設(shè)有高吸附活性碳纖維織物層，采用面密度為50g/m²、比表面積為2300m²/g的活性碳纖維織物制備

采用該三級(jí)過濾吸附器的多級(jí)過濾，最終將排入大氣環(huán)境的汽車尾氣API指數(shù)控制在70以內(nèi)。

實(shí)施例4

汽車排氣管用碳纖維過濾器采用套筒式外型通過螺紋進(jìn)行連接，將三級(jí)過濾器連接整體之后可直接嵌套在汽車排氣管出氣端，該過濾器分三級(jí)結(jié)構(gòu)制備：液體冷凝吸附器、氣體氧化吸附器、超細(xì)顆粒吸附器。

第一，液體冷凝吸附器的制備。過濾套筒采用金屬鋁制備，在過濾套筒的中端設(shè)有帶制冷裝置的銅制冷凝器，冷凝器的下部配有過濾吸附盒，濾吸附盒中裝有活性碳纖維織物制備的濾芯，所用活性碳纖維織物的面密度為80g/m²，比表面積為1000m²/g。

第二，氣體氧化吸附器的制備。氣體氧化吸附器設(shè)有三層疊合結(jié)構(gòu)，從液體冷凝吸附器端依次為氣體氧化顆粒層、氣體吸附顆粒層和氣體吸附織物層。其中氣體氧化顆粒層盒裝結(jié)構(gòu)內(nèi)置顆粒細(xì)度為1700目的一氧化銅氧化粉末；氣體吸附顆粒層采用裝有顆粒細(xì)度在300目、活性比表面積在1000m²/g的吸附性活性炭粉末的盒裝結(jié)構(gòu)；氣體吸附織物層采用面密度為300g/m²、比表面積為2000m²/g的活性碳纖維長(zhǎng)絲織物經(jīng)過疊層制備。

第三，超細(xì)顆粒吸附器的制備。超細(xì)顆粒吸附器采用“金屬網(wǎng)狀支撐層、高吸附活性碳纖維織物層、金屬網(wǎng)狀支撐層”的三明治結(jié)構(gòu)，其中的金屬網(wǎng)狀支撐層采用鋁材質(zhì)的網(wǎng)眼直徑為0.9mm的金屬網(wǎng)制備；在表面金屬網(wǎng)狀支撐層的中間設(shè)有高吸附活性碳纖維織物層，采用面密度為55g/m²、比表面積為3000m²/g的活性碳纖維織物制備

采用該三級(jí)過濾吸附器的多級(jí)過濾，最終將排入大氣環(huán)境的汽車尾氣API指數(shù)控制在30以內(nèi)。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。