RU2065980C1 - Устройство очистки отходящих газов дизельного двигателя от твердых частиц - Google Patents
Устройство очистки отходящих газов дизельного двигателя от твердых частиц Download PDFInfo
- Publication number
- RU2065980C1 RU2065980C1 RU94001661A RU94001661A RU2065980C1 RU 2065980 C1 RU2065980 C1 RU 2065980C1 RU 94001661 A RU94001661 A RU 94001661A RU 94001661 A RU94001661 A RU 94001661A RU 2065980 C1 RU2065980 C1 RU 2065980C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- exhaust gases
- oxides
- catalytic
- combustion chamber
- diesel engine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
Использование: в дизельных двигателях. Сущность изобретения: устройство содержит камеру сгорания и расположенное в ней каталитическое дожигающее устройство со сквозными продольными каналами. Введение в камеру сгорания завихрителя газового потока и установка сажесборника с размещенным коаксиально каталитическим дожигающим устройством, на поверхность каналов которого нанесен слой на основе оксида алюминия гаммамодификации с добавлением оксидов Cu, Cr, Ni, Co и оксидов редкоземельных металлов в сумме до 8 мас.%, позволяет не только качественно производить очистку отходящих газов от частиц сажи, но и восстанавливать оксиды азота до атмосферного азота. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для очистки отходящих газов, в частности от твердых частиц (сажи), и может найти применение в дизельных двигателях.
Известны устройства фирмы Mercedes-Benz для задержки твердых частиц, выполненные в виде специальных фильтров [1] Обмотка из керамических нитей или пористые стенки задерживают частицы. Объемы таких фильтров позволяют осуществлять значительный пробег до 100 км без сжигания частиц, засоривших фильтр. Засоренный фильтр в последствии подвергается регенерации или выбрасывается [1]
Известны устройства, в которых осуществляется самопроизвольное дожигание частиц (регенерация фильтров) за счет подвода внешней энергии. В системе JAE 885174 фильтрующий элемент регенерируется за счет энергии, высвобождающейся при сгорании специально впрыскиваемого топлива. Воспламенение осуществляется в дожигателе с помощью свечи накаливания [2]
Наиболее близким является устройство для дожигания твердых частиц из выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания. Устройство содержит ротационную камеру сгорания, в которой установлено каталитическое дожигающее устройство (фильтр), разделяющее камеру сгорания на предфильтровое и послефильтровое пространство. Перед камерой сгорания установлен воспламенитель, который соединен с ней через тангенциально расположенное отверстие. Каталитическое дожигающее устройство выполнено из керамического монолита с аксиальными сквозными отверстиями. Пламя дожигания воспламенителя подается в предфильтровое пространство и догоревшие газы выводятся через выпускной клапан, установленный в послефильтровом пространстве [3]
Все вышеперечисленные устройства, включая прототип, позволяют качественно производить очистку отходящих газов от твердых частиц. Однако их особенности не позволяют существенно снизить эмиссию окислов азота.
Известны устройства, в которых осуществляется самопроизвольное дожигание частиц (регенерация фильтров) за счет подвода внешней энергии. В системе JAE 885174 фильтрующий элемент регенерируется за счет энергии, высвобождающейся при сгорании специально впрыскиваемого топлива. Воспламенение осуществляется в дожигателе с помощью свечи накаливания [2]
Наиболее близким является устройство для дожигания твердых частиц из выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания. Устройство содержит ротационную камеру сгорания, в которой установлено каталитическое дожигающее устройство (фильтр), разделяющее камеру сгорания на предфильтровое и послефильтровое пространство. Перед камерой сгорания установлен воспламенитель, который соединен с ней через тангенциально расположенное отверстие. Каталитическое дожигающее устройство выполнено из керамического монолита с аксиальными сквозными отверстиями. Пламя дожигания воспламенителя подается в предфильтровое пространство и догоревшие газы выводятся через выпускной клапан, установленный в послефильтровом пространстве [3]
Все вышеперечисленные устройства, включая прототип, позволяют качественно производить очистку отходящих газов от твердых частиц. Однако их особенности не позволяют существенно снизить эмиссию окислов азота.
В основу изобретения положена задача создать установку, которая одновременно с качественной очисткой отходящих газов от твердых частиц обеспечивала бы восстановление окислов азота до атмосферного азота за счет генерирования газа, их нейтрализующего.
Поставленная задача решается тем, что устройство очистки отходящих газов дизельного двигателя от твердых частиц, содержащее камеру сгорания и расположенное в ней каталитическое дожигающее устройство со сквозными продольными каналами, согласно изобретению дополнительно содержит разделенные цилиндрической сепарирующей полостью завихритель и сажесборник, внутри которого коаксиально расположено каталитическое дожигающее устройство, на внутренней поверхности сквозных продольных каналов нанесен каталитический керамический слой на основе оксида алюминия гамма-модификации с добавлением оксидов Cu, Cr, Ni, Co и оксидов редкоземельных металлов в сумме до 8 мас. а завихритель выполнен в виде крыльчатки.
Наилучший результат достигается при угле атаки крыльчатки 25 55o.
Изобретение более подробно объяснено в нижеследующем описании представленного чертежа, на котором приведено схематично изображение предлагаемого устройства.
Устройство содержит ротационную камеру сгорания 1, внутри которой в ее цилиндрической части расположен завихритель 2, выполненный в виде крыльчатки. В выходной части камеры сгорания 1 расположен сажесборник 3, внутри которого коаксиально размещено каталитическое дожигающее устройство 4. Каталитическое дожигающее устройство 4 представляет собой металлический цилиндр 5, внутри которого выполнены сквозные продольные каналы 6. На поверхности каналов 6 нанесен каталитический керамический слой на основе оксида алюминия гамма-модификации с добавлением оксидов Сu, Cr, Ni, Co и оксидов редкоземельных металлов в сумме до 8 мас. Между завихрителем 2 и сажесборником 3 имеется цилиндрическая сепарирующая полость 7. камера сгорания 1 снабжена входным патрубком 8 и выходным патрубком 9.
Устройство работает следующим образом.
Отходящий газ, включающий твердые частицы, поступает в камеру сгорания 1 через входной патрубок 8 и, проходя через крыльчатку 2, закручивается. В цилиндрической сепарирующей полости 7 твердые частицы сепарируются по массе. Более тяжелые (крупные) поступают в периферическую область полости 7, а затем улавливаются сажесборником 3 и ссыпаются в его нижнюю часть, откуда периодически удаляются механическим путем. Более мелкие частицы поступают в каталитическое дожигающее устройство 4, расположенное в приосевой части камеры сгорания 1. Там они проходят через сквозные продольные каналы 6 и контактируют с каталитическим керамическим слоем. При этом происходит окисление частиц сажи до моноокиси углевода, что обеспечивается с одной стороны химическим и фазовым составом каталитического слоя, а с другой стороны протяженностью каналов 6. Очищенные от твердых частиц газы выходят через выходной патрубок 9.
Установлено, что выполнение угла атаки крыльчатки 2 в интервале 25 - 55o обеспечивает оптимальное фракционное разделение частиц сажи и в каталитическое дожигающее устройство 4 поступают частицы лишь той величины, при которой происходит их полное окисление до моноокиси углерода на каталитическом слое заявляемого состава.
Таким образом, заявляемое устройство позволяет наряду с качественной очисткой отходящих газов от твердых частиц генерировать моноокись углерода, которая является восстановителем оксидов азота.
Пример 1. В ротационной камере сгорания 1 установлена крыльчатка 2 с углом атаки 45o. Сажесборник 3 выполнен из легированной стали и "путанки" из тонкой металлической проволоки, дожигающее устройство 4 выполнено из жаростойкой стали. Каналы 6 каталитического дожигающего устройства 4 имеют диаметр 1,5 2 мм, длина их 90 мм, толщина керамического каталитического слоя покрытия составляет 20 30 мкм, величина свободной поверхности каталитического слоя составляет 50 60 м2/г. Состав покрытия, мас. оксид меди 3; оксид хрома 2; оксид никеля 1; оксид кобальта 0,5; суммарное содержание оксидов редкоземельных металлов 1,5; остальное оксид алюминия гамма-модификации. В качестве источника выхлопных газов используется дизельный двигатель Подольского моторостроительного завода. Испытания проводились в соответствии с требованиями ГОСТ 17.2.2.05-86. Нормы и методы измерения выбросов вредных веществ с отработавшими газами тракторных и комбайновых дизелей.
В результате испытаний установлено, что частицы сажи и моноокись углерода в выхлопных газах после прохождения через заявляемое устройство (в выходном патрубке 9) отсутствуют, а концентрация оксидов азота снижена от 40 до 8 г/кВт и соответствует вышеуказанному ГОСТу.
Пример 2. В ротационной камере сгорания 1 установлена крыльчатка 2 с углом атаки 35o. Сажесборник 3 и дожигающее устройство 4 выполнены аналогично. Каналы 6 имеют диаметр 2 2,5 мм, длину 100 мм, толщина керамического покрытия составляет 20 30 мкм, величина свободной поверхности составляет 60 70 м2/г. Состав покрытия, мас. оксид никеля 2; оксид кобальта 2; оксид хрома 1,5; оксид меди 0,5; оксиды редкоземельных металлов 0,5; остальное оксид алюминия гамма-модификации. В качестве источника выхлопных газов используется дизельный двигатель Минского моторного завода. В результате испытаний в выходном патрубке 9 не обнаружены частицы сажи и моноокись углерода, а концентрация оксидов азота снижена от 35 до 10 г/кВт•ч и соответствует вышеуказанному ГОСТу.
Claims (2)
1. Устройство очистки отходящих газов дизельного двигателя от твердых частиц, содержащее ротационную камеру сгорания с расположенным в ней каталитическим дожигающим устройством, со сквозными продольными каналами, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит разделенные цилиндрической сепарирующей полостью завихритель и сажесборник, внутри которого коаксиально расположено каталитическое дожигающее устройство, а на поверхности сквозных продольных каналов нанесен каталитический керамический слой на основе оксида алюминия гамма-модификации с добавлением оксидов Cu, Cr, Ni, Co и оксидов редкоземельных металлов в сумме до 8 мас. а завихритель выполнен в виде крыльчатки.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что угол атаки крыльчатки составляет 25 55o.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94001661A RU2065980C1 (ru) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | Устройство очистки отходящих газов дизельного двигателя от твердых частиц |
| US08/676,259 US5737918A (en) | 1994-01-17 | 1994-12-28 | Apparatus for cleaning exhaust gases of solid particles, design of a unit for neutralizing harmful gaseous emissions and a method for the manufacture of this unit |
| JP7518970A JPH10501860A (ja) | 1994-01-17 | 1994-12-28 | 固体粒子を含む排気ガス浄化装置、放出有毒ガスの中和のための装置設計およびこの装置の製作方法 |
| PCT/RU1994/000302 WO1995019494A1 (fr) | 1994-01-17 | 1994-12-28 | Dispositif d'elimination des particules solides des gaz d'echappement, conception d'une unite neutralisant les gaz residuels nocifs et son procede de production |
| EP95907900A EP0741236A4 (en) | 1994-01-17 | 1994-12-28 | DEVICE FOR REMOVING SOLID PARTICLES FROM EXHAUST GASES, DESIGN OF A UNIT FOR NEUTRALIZING HARMFUL RESIDUAL GASES AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME |
| KR1019960703827A KR970700814A (ko) | 1994-01-17 | 1996-07-16 | 배기가스에서 고체입자 제거장치, 유해가스 중화장치 및 이의 제조방법(Appartus for cleaning exhaust gases of solid particles, design of a unit for neutralizing harmful gaseous emissions and a method for the manufacture of this unit) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94001661A RU2065980C1 (ru) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | Устройство очистки отходящих газов дизельного двигателя от твердых частиц |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94001661A RU94001661A (ru) | 1995-09-20 |
| RU2065980C1 true RU2065980C1 (ru) | 1996-08-27 |
Family
ID=20151583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94001661A RU2065980C1 (ru) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | Устройство очистки отходящих газов дизельного двигателя от твердых частиц |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2065980C1 (ru) |
-
1994
- 1994-01-17 RU RU94001661A patent/RU2065980C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Перспективы экономии энергии и экологического воздействия двигателей внутреннего сгорания. Экспресс информация. Выпуск: Экологические проблемы на транспорте, N 32, 1992, с. 24-25, рис. 12. 2. Экспресс информация. Выпуск: Экологические проблемы на транспорте, N 32, 1992, с. 24-25, рис.13. 3. Патент ФРГ N 3734197, кл. F 01 N 3/02, 1988. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6632406B1 (en) | Device for removing pollution from exhaust gases | |
| EP0731256B1 (en) | Filter element for exhaust emission control of internal combusion engines | |
| KR100213592B1 (ko) | 배기가스 정화장치 및 방법 | |
| US8789363B2 (en) | Emission abatement assembly having a mixing baffle and associated method | |
| SU1233786A3 (ru) | Способ удалени сажи из выхлопных газов дизельных двигателей | |
| US4634459A (en) | Particle filtration and removal system | |
| WO1997013963A1 (en) | Device for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine | |
| EP1601440B1 (en) | Method for filtering exhaust particulates | |
| JP2010517743A (ja) | 波形の壁を備えたガス濾過構造体 | |
| PL328241A1 (en) | Apparatus for purifying combustion engine exhaust gas | |
| JPH07504256A (ja) | 気体流から電導性粒子を除去するための方法およびその方法の実施のための装置 | |
| RU2065980C1 (ru) | Устройство очистки отходящих газов дизельного двигателя от твердых частиц | |
| CA1200539A (en) | Cleansing of exhaust gases | |
| GB2229117A (en) | "System for electrostatic removal of particulates from exhaust and flue gases" | |
| CN1127612C (zh) | 清除废气中细微粒子的装置及废气净化装置 | |
| JPS55131518A (en) | Carbon minute particle purifying apparatus for internal combustion engine | |
| KR100864600B1 (ko) | 오존을 이용한 내연기관의 매연 저감장치 | |
| JP3559235B2 (ja) | 排気浄化装置 | |
| US10918987B2 (en) | Particulate filter for an internal combustion engine and method for producing such a particulate filter | |
| JPH0338255A (ja) | ハニカム状排ガス浄化構造体および該構造体を用いた排ガスの浄化方法 | |
| RU2002970C1 (ru) | Устройство дл очистки выхлопных газов двигател внутреннего сгорани | |
| JP2001098925A (ja) | 排気ガス浄化装置及びそのフィルタ | |
| EP1536110A1 (en) | Catalysed exhaust gas soot filter | |
| JP3096466B2 (ja) | ディーゼルエンジン排ガスの浄化方法 | |
| JPH0255603B2 (ru) |