Способ очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания — SU 1816888 (original) (raw)

(я)5 Г 02 М Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛ ЬСТВ АВТОРСКОМ(71) Ленинградскоеморское училище им(56) Авторское с видеМ 1530606, кл. Р 02 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Использование: очистка отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, Сущность: перед подачей во впускную систему осуществляют охлаждение и сепарацию потока газа в фильтрующем элементе, подают поток газа в газораспределитель, в последнем разделяют поток газа на два,Изобретенный способ относится к области двигателей внутреннего сгорания и может быть использован на любом двигателе,. Известны способы очистки выхлопных газовдвигателя с помощью фильтров и устройств,включающих химических вещества, реагирующие на дно, максимум три вида газа, вобщей смеси выхлопных газов. Обычно таким образом удаляют окись углерода, дурнопахнущие вещества и сажевые частицы,Выхлопные газы в дальнейшем вбрасываются в атмосферу или частично направляются в двигатель и в атмосферу.Цель изобретения - повышение эффективности очистки,На чертеже показана схема устройствадля реализации способа.Устройство для очистки отработавшихгазов двигателя 1 внутреннего сгорания содержит соединенный с выпускным коллек.Ю 181688 один из которых пропускают через химически активное вещество, в качестве которого испсчьзуют химический поглотитель известковый, а другой - через жидкость, растворяющую углекислый газ, в качестве которой используют моноэтаноламин, затем оба потока смешивают, сепарируют и направляют поток очищенных газов в газопровод и одновременно осуществляют циркуляцию жидкости с растворенным в ней углекислым газом из газораспределителя в газообменник, в последнем выделяют растворенный углекислый газ, который сепарируют, охлаждают и направляют в регенератор, под действием регенеративного вещества разлагают углекислый газ и получают кислород, последний подают в газопровод и смешивают с потоком очищенных в газораспределителе газов, 3 з,п. ф-лы, 1 ил. тором 2 фильтрующий элемент 3, связанный с ним газораспределитель 4. Газораспределитель 4 разделен на 2 объема, в первом объеме располагается химическое вещество, поглощающее углекислый газ, во втором - жидкость., растворяющая углекислый газ, В качестве химического вещества используется ХПИ (химический поглотитель известковый) растворяющая жидкость - водный раствор моноэтаноламина или его производные, Жидкостная часть газораспределителя сообщена с газообменником б, снабженным источником подогрева и связанным с регенератором, заполненным регенерирующим веществом. В качестве последнего используют надперекись натрия, Выпускной трубопровод регенератор сообщен с газоводом 5, один конец которого подключен к газораспределителю 4, а другой к выпускной системе 8 двигателя 1, 1816888Способ осуществляется следующим образом.Газы из выпускного коллектора 2 поступают в гаэоохладитель 3,В газоохладителе 3 выхлопные газы очищают от сажевых частиц, используя сетчатый фильтр с периодической подачей на него напряжения. Затем выхлопные газы охлаждают до температуры 30-50 С путем распыла воды, которая подается под давлением на распылители. Одновременно с этим и происходит дополнительная очистка выхлопных газов от твердых частиц, Нэ выходе из газоохладителя выхлопные газы сепарируют и направляют в газораспределитель 4.В газораспределителе 4 разделяют поток выхлопных газов с помощью механической заслонки на два, с последующей подачей первого на ХПИ, производят химическую очистку выхлопных газов от СОг, охлаждают и направляют в газопровод 5, второй поток направляют в нижнюю часть газораспределителя, в котором находится раствор моноэтаноламина, очищают выхлопные газы от СОг путем его растворения в жидкости и направляют вторую часть потока газов в газопровод 5, Жидкость, насыщенную углекислым газом подают в газообменник 6 на распылители, С помощью электрического нагревателя в гаэообменнике поддерживают температуру на 5-10 С выше чем в нижней части газораспределителя, Путем подогрева выделяют растворенный в жидкости СОг, сепарируют, охлаждают и направляют углекислый газ в регенеративное устройство. В регенеративном устройстве разлагают СОг химическим путем, получают чистый кислород Ог и подают его в газопровод 5, При прохождении через гранулы ХПИ выхлопных газов происходит реакцияСа(ОН)г+ СОг -ф СаСОз++ НгО (пары)+ теплоКоличество поглощенного углекислого газа ХПИ зависит от ряда факторов, в том числе иот температуры выхлопных газов, вступающих в реакцию, Если их температура выше 30-50 С, количество поглощенного СОг резко уменьшается. В газопровод поступают неочищенные выхлопные газы, Гаэораспределитель не выполняет своей основной задачи.В нижнюю часть газораспределителя заливается жидкость химический раствор, соединение моноэтаноламина или его производные в воде. Жидкость обладает способностью при нормальных температурах поглощать углекислый газ из смеси га ев, При повышении температуры, падогреве жидкости, углекислый гэз выделяется иэ жидкости обратно, При температуре выхлопных газов выше 30 - 50 С поглощение СОг из выхлопных газов химическимраствором резко уменьшается. Охлаждение5 выхлопных газов до 30"С происходит на малой мощности до 50 С на полной мощностиработы двигателя,Поглощение СОг из выхлопных газовпроисходит из слоев соприкасающихся со10 свободной поверхностью химического раствора, Слои газов, расположенные далекоот свободной поверхности жидкости, неочищаются от СОг. Такое положение наступает, когда через нижнюю часть газораспре 15 делителя проходит большой объем газов, Вэтом случае, газораспределитель не выполняет своей функции. Если же над свободнойповерхностью раствора проходит менее 1/3объема выхлопных газов, такое явление ис 20 ключается.Поступление выхлопных газов в нижнюю часть разораспределителя, т,е, к химическому раствору, регулируетсямеханической захлопкой, установленной на25 передней стенке поддона, куда залит химический раствор, Регулируемое отверстиедля газов показано на чертеже одной стрелкой,В газообменник 6, поступает химиче 30 ский раствор, насыщенный углекислым газом, температуры около 30 - 50 С. Вверху, нанекотором расстоянии от крышки газообменника, оканчивается спускной трубопровод с распылителями. На боковой стенке, в35 нескольких сантиметрах от днища поддонагаэообменника, установлен подогреватель,с помощью которого создают такую температуру в газообменнике, при которой происходит интенсивное выделение углекислого40 газа из жидкости, Выделившийся гаэ собирается в свободном объеме гэзообменника6 и поступает по трубопроводу в регенеративное устройство 7. Жидкость, химическийраствор, стекает в поддон, оттуда забирает 45 ся насосом на чертеже не показан, и подается в нижнюю часть газораспределителя. Вкорпусе регенеративного устройства 7 установлены пластины с регенеративным веществом, основу которого составляют50 соединения калия или натрия вида КОг, Углекислый газ, проходя через толщу пластин,реагирует с веществом,Основные реакции таковы:2 КОг + НгО -ф 2 КОН + 1,5 Ог + тепло55 2 КОН+ СОг - КгСОз+ НгО+ тепло(НгО - пары воды)Кислород собирается в верхней частирегенеративного устройства и поступает вгазопровод 5.1816888 Составитель В, Рычков Техред М. Моргентал Редактор О, Стенина ектор М. К аказ 1713 ВНИИПИ Тираж Подписное ударственнэго комитета по изобретениям и открытиям 113035. Москва. Ж, Раушская наб., 4/5НТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, ужгород, ул.Гагарина, 101 Количество кислорода, поступающего из регенеративного устройства 7 в газопровод 5 определяется количеством выхлопных газов, поступающих в нижнюю часть газо- распределителя 4.Формула изобретения 1, Способ очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания путем пропускания потока газов через сажевый фильтр фильтрующего элемента и подачи потока очищенных газов во впускную систему двигателя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности, перед подачей во впускную систему осуществляют охлаждение и сепарацию потока газа в фильтрующем элементе, подают поток газа в газораспределитель, в последнем разделяют поток газа на два, один из которых пропускают через химически активное вещество, поглощающее углекислый газ, а другой - через жидкость, растворяющую углекислый газ, после прохождения газораспределителя оба потока смешивают, сепарируют и направляют поток очищенных газов в газопровод и одновременно осуществляют циркуляцию жидкости с растворенным в ней углекислым газом из газораспределителя в газообменник, в по следнем путем подогрева выделяют растворенный в жидкости углекислый газ, который сепарируют, охлаждают и направляют в регенератор, под действием регенеративного вещества которого разлагают углекислый 10 газ и получают кислород, последний подаютв газопровод и смешивают с потоком очищенных в гаэораспределителе газов,2. Способ по и, 1, отл и ч а ю щи й с ятем, что в качестве химически активного ве щества используют химический поглотительизвестковый.З,Способпопп,1 и 2, отличающ и й с я тем, что в качестве жидкости, растворяющей углекислый газ, используют 20 моноэтаноламин или его производные. 4. Способ по пп, 1 - 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве регенеративноговещества используют надперекись калия, 25

Смотреть

Способ очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания