Каталитический нейтрализатор отработанных газов двигателя внутреннего сгорания
Каталитический нейтрализатор отработанных газов ДВС содержит корпус с впускным и выпускным патрубками, сетки с катализатором, стакан, полости которого заполнены металлической стружкой или проволокой из нержавеющей стали, молибдена или вольфрама, и регулирующим кольцом, которое регулирует доли потоков газа, проходящих через различные полости путем перекрытия в большей или меньшей степени отверстий для выхода газа, а катализатор выполнен в виде пористых таблеток, пористой керамики или перфорированной металлической ленты с нанесенными на ее поверхность каталитически активными материалами. Изобретение позволяет повысить эффективность. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.
Каталитический нейтрализатор относится к области очистки газов от экологически опасных составляющих и может быть использован для очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания (ДВС), а также для обезвреживания отходящих газов промышленных предприятий, ТЭЦ, асфальтобетонных заводов и других технологических производств и агрегатов, содержащих в своем составе минеральные и органические аэрозоли, монооксид углерода, оксиды азота, серы и тяжелых металлов, хлориды, фториды и органические соединения.
Известен [Тезисы докладов межотраслевой конференции "Решение экологических проблем г. Москвы в рамках программы "Конверсия - городу", г. Москва, 1994 г., с.201-202] нейтрализатор отработанных газов с применением платинопалладиевых и алюмо-медно-хромовых катализаторов.
Недостатками нейтрализаторов являются высокая стоимость, возникновение эффектов блокировки пор, капсулирования в них ряда органических соединений, отравление катализатора соединениями свинца, отсутствие термостойкости.
Наиболее близким техническим решением является каталитический нейтрализатор отработанных газов ДВС [Патент США 4876072, кл. F 01 N 3/10, опубл. 1989 г.], содержащий корпус с впускным и выпускным патрубками, сетки с катализаторами.
Недостатком прототипа является высокая стоимость используемых материалов, а также сложность изготовления.
Задачей изобретения является создание эффективного, универсального и недорогого каталитического нейтрализатора для очистки выхлопных газов ДВС от экологически опасных составляющих.
Технический результат, который может быть достигнут при осуществлении изобретения, заключается в достижении высокой степени очистки пылегазовой смеси с одновременной экономичностью процесса.
Этот технический результат достигается тем, что в известном каталитическом нейтрализаторе отработанных газов двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус с впускным и выпускным патрубками, сетки с катализатором, он снабжен стаканом, полости которого заполнены металлической стружкой или проволокой из нержавеющей стали, молибдена или вольфрама, и регулирующим кольцом, которое регулирует доли потоков газа, проходящих через различные полости путем перекрытия в большей или меньшей степени отверстий для выхода газа, а катализатор выполнен в виде пористых таблеток, пористой керамики или перфорированной металлической ленты с нанесенными на ее поверхность каталитически активными материалами.
Сущность устройства поясняется чертежом, где представлен каталитический нейтрализатор, разрез.
Каталитический нейтрализатор, который состоит из фланца 1, патрубка 2, корпуса 3, стакана 4, регулирующего кольца 5, сеток 6, 7, 8 с нанесенными на них каталитически активными материалами, катализатором 15 (пористые таблетки, пористая керамика, перфорированная металлическая лента с нанесенными на ее поверхность каталитически активными материалами), болтов 10 и 13, гаек 11, шайбы 12. Полости стакана 4 могут быть заполнены металлической стружкой или проволокой тонкого диаметра из нержавеющей стали, молибдена или вольфрама для улавливания углеводородов, сажи и других продуктов неполного сгорания топлива. Движение газового потока обозначено стрелками. Регулирующее кольцо 5 путем перекрытия в большей или меньшей степени отверстий для выхода газа позволяет изменять доли потоков, проходящих через сетку 6 и через сетки 7 и 8 с катализатором 15.
Очищаемый газ из глушителя через стакан 4 может проходить как между сетками 6 и 7, минуя катализатор, так и проходить через катализатор 15, затем между сеткой 8 и корпусом 3. Доли потоков, проходящих между сетками 6 и 7, а также между сетками 8 и корпусом 3, регулируются кольцом 5 путем перекрывания в большей или меньшей степени отверстий для выхода газа, проходящего между сетками 6 и 7. Чем больше перекрываются отверстия кольцом 5, тем меньше газа проходит между сетками 6 и 7 и больше газа проходит через катализатор и между сеткой 8 и корпусом 3.
Необходимая температура процесса обеспечивается расположением каталитического нейтрализатора относительно ДВС, температурой отходящего газа, за счет протекания химических реакций на поверхности катализатора, отводом тепла от стенок каталитического нейтрализатора.
В качестве материала прессованных пористых таблеток можно использовать отходы производства (анодный щлам электрохимических производств, отходы микроканальных пластин, структуры типа пирохлора, перовскита и др.).
Использование каталитических материалов позволяет с помощью разработанной конструкции каталитического нейтрализатора удалять из выхлопных газов ДВС такие экологически опасные составляющие, как аэрозоли (до 100%), углеводороды (до 100%), монооксид углерода (до 90%), масляные составляющие (до 100%).
Использование предложенного каталитического нейтрализатора по сравнению с прототипом позволит значительно снизить выброс в атмосферу экологически опасных составляющих выхлопных газов ДВС, тем самым защитить окружающую среду от загрязнения.
Каталитический нейтрализатор отработанных газов двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с впускным и выпускным патрубками, сетки с катализатором, отличающийся тем, что он снабжен стаканом, полости которого заполнены металлической стружкой или проволокой из нержавеющей стали, молибдена или вольфрама, и регулирующим кольцом, которое регулирует доли потоков газа, проходящих через различные полости путем перекрытия в большей или меньшей степени отверстий для выхода газа, а катализатор выполнен в виде пористых таблеток, пористой керамики или перфорированной металлической ленты с нанесенными на ее поверхность каталитически активными материалами.
