CN207499943U - 一种发动机废气净化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种发动机废气净化装置。该装置包括尾气入口管、废气处理单元集成和尾气出口管。其中的废气处理单元集成包括CO‑HC‑NOX气体处理单元、SOX气体处理单元和细微颗粒物处理单元。所述的CO‑HC‑NOX气体处理单元与尾气入口管相连，细微颗粒物处理单元与尾气出口管相连，SOX气体处理单元置于CO‑HC‑NOX气体处理单元和细微颗粒物处理单元之间。该发动机废气净化装置能够同时将废气中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、硫氧化合物等有害气体一并处理，还能将废气中的细微颗粒除去，净化效果明显，能够实现发动机废气的环保排放。本实用新型的设计巧妙，结构简单，易于推广。
Description
技术领域
本实用新型涉及发动机废气净化领域，尤其涉及一种组合式发动机废气净化装置。
背景技术
随着人类社会的发展，发动机的使用与日俱增，发动机废气中未燃烧的挥发性有机物(HC)、不充分燃烧而产生的一氧化碳(CO)、在高富氧条件下转化成的氮氧化合物(NOX)、硫氧化合物(SOX)、细微颗粒物(PM)等有害物质的排放也日趋严重，雾霾天气经常出现，空气质量不断变差，人们的日常生活受到影响，身体健康受到威胁。
发动机废气中含有的HC、CO、NOX、SOX、PM等有害物质，挥发性有机物(HC)和氮氧化合物(NOX)在强光作用下会产生臭氧，强氧化性的臭氧会成为光化学烟雾，硫氧化合物是酸雾的主要来源。化学烟雾、酸雾和细微颗粒物(PM)污染空气，产生温室效应，破坏臭氧层，形成雾霾。
治理雾霾，全球出击。为了减少发动机废气中有害物质对空气的污染，技术人员做了许多的努力。CN100396363C、CN101773830A都报道了以氧化铝负载铈锆固溶体为载体，以Pd为活性组分的三效催化剂Pd/Ce-Zr/Al2O3，三效催化剂广泛应用于发动机尾气（特别是汽车发动机尾气）的转化来减少CO、HC和NOX的排放。三效催化转化器的工作原理是利用排放废气中残余的氧气和排放较高的温度，在催化剂表面进行氧化-还原反应，使有害物质CO、碳氢化合物(HC)、氮氧化物（NOx）转变成无毒害的CO2、H2O 和N2。但我们知道汽油、柴油中的硫含量远高于氮含量，因此发动机废气中的SOX量也比NOX量要大，然而三效催化剂仅对NOX进行转化，对硫氧化合物（SOX）没有转化、对细微颗粒物（PM）也没有净化效果。
实用新型内容
本实用新型的目的是弥补现有发动机废气净化装置的不足，提供一种适用范围广泛，能同时除去发动机废气中含有的HC、CO、NOX、SOX、PM等各种有害物质的发动机废气净化装置。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种发动机废气净化装置，包括尾气入口管、废气处理单元集成和尾气出口管；其特征在于，所述的废气处理单元集成包括CO-HC-NOX气体处理单元、SOX气体处理单元和细微颗粒物处理单元；所述的CO-HC-NOX气体处理单元与尾气入口管相连，所述的细微颗粒物处理单元与尾气出口管相连，SOX气体处理单元置于CO-HC-NOX气体处理单元和细微颗粒物处理单元之间。
所述的CO- HC-NOX气体处理单元用于处理废气中未燃烧的挥发性有机物(HC)、不充分燃烧而产生的一氧化碳(CO)、在高富氧条件下转化成的氮氧化合物(NOX)气体；所述的SOX气体处理单元用于转化硫氧化合物(SOX)；所述的细微颗粒物处理单元用于过滤和吸附细微颗粒物(PM)等有害物质。
其中，所述的CO- HC-NOX气体处理单元采用常规三效催化转化器。CO- HC-NOX气体处理单元可以促使汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的CO2、H2O和N2，使三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得以净化。
所述的SOX气体处理单元中装填有干法脱硫剂。干法脱硫剂为V2O5-活性炭-氧化钙复合脱硫剂，SO2经氧化变为SO3，酸性的在有水汽存在的条件下与氧化钙发生反应，反应物沉积在活性炭上。
所述的细微颗粒物处理单元中设置若干层过滤网，若干层过滤网垂直于尾气流动方向平行设置。进一步的，所述过滤网选自蜂窝状陶瓷网格或蜂窝状氧化铝网格，过滤网两侧喷涂有厚度为20~80μm SBA-15介孔分子筛。在若干层过滤网之间填充陶瓷纤维。气体流经该单元时，其中的细微颗粒会被SBA-15介孔分子筛吸附和被陶瓷纤维过滤。
本实用新型中，介孔分子筛SBA-15是纯氧化硅介孔材料，为高度有序的六方相结构，其具有高比表面积（一般在600～1000 m2 ·g- 1 ），规整的孔道结构，大孔容(>0.85cm3/g)，介孔尺寸在4.6～30nm之间，孔壁厚度在3.1～6.0 nm范围变化。孔道虽然是一维线形直孔道，但其孔道之间存在很多无序分布的微孔，尺寸在1～3nm之间。SBA-15具有较高的热稳定性和水热稳定性，借助其优良的物理化学性质和结构特点，在吸附分离方面性能优越，尤其是用于细微颗粒物（PM）过滤有很好的效果。
与现有技术相比，本实用新型的发动机废气净化装置具有以下优点：
CO- HC-NOX气体处理单元相当于现有技术中的的三效催化转化器，SOX气体处理单元处理经三效催化器没有转化的硫氧化合物（SOX），而细微颗粒物处理单元过滤容纳细微颗粒物（PM）等有害物质。因此，本实用新型的净化装置能够将发动机排放尾气、废气中含有的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、硫氧化合物等有害气体一并处理，还能将废气中的细微颗粒除去，净化效果明显，从而实现发动机废气的环保排放。同时，本实用新型发动机废气净化装置设计巧妙，结构简单，易于推广。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中，10-尾气入口管，20-废气处理单元集成，21-CO- HC-NOX气体处理单元，22-SOX气体处理单元，23-细微颗粒物处理单元，30-尾气出口管。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的发动机废气净化装置进行详细描述。
如图1所示，本实用新型的发动级废气净化装置包括尾气入口管10、废气处理单元集成20和尾气出口管30。其中，尾气处理单元单元集成20按照废气流动方向顺序包括CO-HC-NOX气体处理单元21、SOX气体处理单元22和细微颗粒物处理单元23。CO- HC-NOX气体处理单元21同废气入口管10相连通，细微颗粒物处理单元23同尾气出口管30相连通。
CO- HC-NOX气体处理单元21采用常规三效催化转化器，其中装填三效催化剂。SOX气体处理单元22装填V2O5-活性炭-氧化钙复合脱硫剂。细微颗粒物处理单元23设置若干层过滤网，过滤网之间填充陶瓷纤维。所述过滤网选自蜂窝状陶瓷网格或蜂窝状氧化铝网格，过滤网两侧喷涂有厚度为20~80μm 的SBA-15介孔分子筛涂层；在过滤网层间填充陶瓷纤维滤。各处理单元之间相互独立，采用便于更换各单元的连接方式连接，易于装配、更换与回收。
本实用新型的发动机废气净化装置的工作过程如下：
发动机排出的废气首先经过废气入口管进入CO-HC-NOX气体处理单元21，在三效催化剂的作用下，其中的CO、HC、NOX得到有效转化；三效催化剂处理后的废气进入SOX气体处理单元22，其中含有的SOx气体被复合脱硫剂吸附脱除；脱除SOx后的废气再进入细微颗粒物处理单元23，并被其中的过滤网层、及其SBA-15涂层所吸附并脱除，从而实现了对PM2.5颗粒的有效脱除。
Claims (7)
1.一种发动机废气净化装置，包括尾气入口管、废气处理单元集成和尾气出口管；其特征在于，所述的废气处理单元集成包括CO-HC-NOX气体处理单元、SOX气体处理单元和细微颗粒物处理单元；所述的CO-HC-NOX气体处理单元与尾气入口管相连，所述的细微颗粒物处理单元与尾气出口管相连，SOX气体处理单元置于CO- HC-NOX气体处理单元和细微颗粒物处理单元之间；所述的CO- HC-NOX气体处理单元采用常规三效催化转化器，所述的细微颗粒物处理单元中设置若干层过滤网，所述的SOX气体处理单元中装填有干法脱硫剂。
2.按照权利要求1所述的发动机废气净化装置，其特征在于，所述的干法脱硫剂为V2O5-活性炭-氧化钙复合脱硫剂。
3.按照权利要求1所述的发动机废气净化装置，其特征在于，所述的过滤网选自蜂窝状陶瓷网格或蜂窝状氧化铝网格。
4.按照权利要求1或3所述的发动机废气净化装置，其特征在于，所述的若干层过滤网之间填充陶瓷纤维。
5.按照权利要求3所述的发动机废气净化装置，其特征在于，所述的过滤网表面喷涂有SBA-15介孔分子筛涂层。
6.按照权利要求5所述的发动机废气净化装置，其特征在于，所述SBA-15介孔分子筛涂层的厚度为20~80μm。
7.按照权利要求1所述的发动机废气净化装置，其特征在于，所述的若干层过滤网垂直于尾气流动方向平行设置。
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|---|---|---|---|---|
| CN110295986A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-10-01 | 河北工业大学 | 一种柴油机尾气处理装置和方法 |
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2017
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