CN101878061A - 用于大大地减少由各种内燃发动机和工业活动所产生的二氧化碳的装置 - Google Patents

用于大大地减少由各种内燃发动机和工业活动所产生的二氧化碳的装置 Download PDF

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Abstract

用于大大地减少由各种内燃发动机和工业活动所产生的二氧化碳的装置。本发明涉及一种由以下组件组成的装置：一箱体，一泵和一个或二个用于将石灰水溶液直接喷射到气流中的喷射器。所述装置能够大幅度降低二氧化碳到大气中的排放并减少全球变暖的风险。

Description

用于大大地减少由各种内燃发动机和工业活动所产生的二氧化碳的装置
技术领域
本发明涉及一种用于减少由各种内燃发动机和工业活动所产生的二氧化碳的装置。
背景技术
专利DE 4038068 A1描述了一种通过将石灰乳直接喷射到已膨胀的气体中的工业上的应用。在机动车上的应用借助于一潜水泵将石灰乳喷射到挂接于后保险杠的横向箱体的内部来实施。
具体实施方式
根据图2所示，在侧向加速度的作用下，液体将阻碍气体的流入，并使发动机熄火，或者阻碍气体排出，并且在此情况下泵放去起动水(démorcer)。以上两种应用均不是可实现的，这是由于将石灰乳喷射到气体上并在气体膨胀之后，图1所示的装置仅处理一部分工业气体。自从催化反应器的普及使用以来，其温度远远地高于100℃；而对于专利DE4038068A1，石灰乳在100℃以上时不能发生作用。
根据专利DE 4038068 A1，通过在加热的氧化钙(生石灰)中加水来制造石灰乳，并且在以下的化学反应之后获得所述石灰乳，方程式为：CaO+H2O＞Ca(OH)2；在石灰水中混入CO2，给出以下方程式：Ca(OH)2+CO2+H2O＞CaCO3+2H2O。
在专利FR 0708276中描述，将熟石灰(粉状的氢氧化钙)与水混合以获得石灰水；石灰水再与CO2反应，此化学方程式可表示为：Ca(OH)2+CO2+H2O＞CaCO3+2H2O。
以上两种方法和化学方程式并不相同。工业应用上的最佳方法是喷射石灰水，或者更好地分开地喷射氢氧化钙和水。
内燃发动机和工业活动排放大量的被认为对于人类、动物和植物有毒和有害的气体(如CO，HC，NOX等)。长期以来二氧化碳不被认为对于人类有害，然而一旦吸入二氧化碳的浓度高于以体积计为5％的空气时，人类和动物可能会不舒服。多年来，科学家拉响警铃：二氧化碳会加热大气，进而导致地球气温升高。每生产1000千克的水泥，水泥厂排放760千克的CO2到空气中。生产500000吨水泥的水泥厂，每年排放约380000吨的CO2。自从催化反应器的普及使用以来，汽油发动机排放了以体积计约为15.7％的二氧化碳，这相当于每1kg汽油燃烧需要14.7kg的空气的化学计量的燃烧(combustion stoechiométrique)。这涉及自1992年以来投入流通的各种车辆，至于1992年之前投入流通的车辆，其CO2的排放可能较少，然而其有毒气体的排放较多。同汽油发动机相比，柴油发动机排放的CO2较少，而公路运输主要为柴油发动机。
关于公路运输的最新估计为在法国每年三千五百万吨的CO2排放到空气中。
本发明的装置能够大大地降低由各种内燃发动机的车辆和工业活动的CO2排放。
根据图1/3，本发明的装置实际上包括第一特征：一箱体1，其含有通过将粉状的氢氧化钙与水混合获得的石灰水，所述箱体带有填料孔2以及位于箱体的底部的出口3。
本发明的装置包括第二特征：一高压喷射泵4和布置在箱体下面将该高压喷射泵连接到箱体的一管道3。
本发明的装置包括第三特征：一喷射器6及其管道5，该管道将喷射器连接到喷射泵，以便能够将石灰水溶液喷射到排放气体流7中。
本发明的装置包括第四特征：所述装置能够按尺寸调整和校整以适配于各种的内燃发动机的车辆，并且适配于工业上的向大气中排放的排放装置。
通过使用高压喷射泵在气体膨胀前将石灰水喷射到排放气体流(与水混合的氢氧化钙)或工业气体中，能够更均匀地混合气体/石灰水，使得化学反应更充分，其反应方程式如下：
Ca(OH)2+CO2+H2O＝＞CaCO3+2H2O。
该喷射能够大大地减少在总的排放中以体积计CO2的含量。
CaCO3通常称为贝壳砂(在沉积物中属于贝壳砂类，在岩石中属于介壳石灰石，在矿物中则属于方解石)，其在自然界中容易找到。
本发明的装置包括在图2/3和3/3中所示的第五特征：能够分开地喷射氢氧化钙和水，以便更好地适配待喷射的氢氧化钙的和水的量，并避免过热的气体阻塞喷射器。
本发明的装置包括第六特征：化学反应后产生两体积的水，即2H2O。在工业应用上，所述化学反应后产生的水可回收以重新导入本发明的装置的水箱中。为了确保消音器的使用寿命，使用如在发明名称为“用于二冲程或四冲程的内燃发动机的合成橡胶制成的排气消音器”的法国专利申请FR2884861中描述的由合成材料制成的排气消声器(消音器)是适当的。
附图标记
图1：1-水箱
     2-填充口
     3-管道
     4-喷射泵
     5-管道
     6-喷射器
     7-气流
图2：1-水箱
     2-填充口
     3-管道
     4-喷射泵
     5-管道
     6-喷射器
     7-工业气体
     8-氢氧化钙料斗
     9-气动喷射泵
     10-装置
     11-第一反应室
     12-沉淀物和水的回收
     13-第二反应室
     14-清洁气体的排出
     15-氢氧化钙的喷射器
     16-具有文丘里效应的热漏斗(entonnoire)
图3：1-水箱
     2-填充口
     3-管道
     4-喷射泵
     5-管道
     6-喷射器
     7-排放气体
     8-氢氧化钙料箱
     9-气动喷射泵
     10-排气消音器(消音器)
     11-第一反应室
     12-隔离板
     13-第二反应室
     14-清洁气体的排出
     15-氢氧化钙喷射器
     16-具有文丘里效应的热漏斗
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.用于大大地降低由各种内燃发动机和工业活动的二氧化碳的排放的装置，
其特征在于，所述装置包括：一填充有石灰水的箱体(1)；一设置在所述箱体的底部的喷射泵(4)；一喷射器(6)，所述高压喷射泵和喷射器构成的组件由管道(3和5)连接，所述组件能够将所述石灰水连续地直接喷射到由工业活动产生的气体中或直接喷射到排放气体中。
2.根据权利要求1所述的装置的应用，其特征在于，所述装置能够被适配和校整以用于各种类型的配置有内燃发动机的车辆，并能够适配和校整以用于各种由工业活动产生的气体的排放。
3.根据权利要求1和2所述的装置，其特征在于，设置在所述箱体的底部的所述泵(4)允许使用注入泵。
4.根据权利要求2、3和4所述的装置，其特征在于，由待处理的气体加热的冷的石灰水的喷射因此提高了消除CO2的能力。
5.根据权利要求1、2和4所述的装置，其特征在于，尤其是通过考虑所述待处理的气体中包含的水分，氢氧化钙和水能够被分开地喷射，以更好地适配待喷射的氢氧化钙的和水的量，并因此避免过热的气体堵塞所述喷射器。
6.根据权利要求3、4、5、6和7所述的方法，其特征在于，所述石灰水直接喷射到由工业活动产生的气体中和车辆的排放气体中能够固定氮(NOX)以及碳氢化合物的残余物。
7.根据权利要求1、2、4、5和6所述的方法，其特征在于，在工业活动中，能够回收化学反应后产生的水，并将所述水重新导入到所述装置的箱体中。
8.根据权利要求1、2、4、5和6所述的方法，其特征在于，化学反应之后的沉淀物是固态的石灰，因此是是稳定的石灰。

Claims (9)

1.用于大大地降低由各种内燃发动机和工业活动产生的二氧化碳的排放的装置，
其特征在于，所述装置包括：一填充有石灰水的箱体(1)，所述石灰水由水饱和的氢氧化钙的混合物制成；一设置在箱体的底部的高压喷射泵(4)；一喷射器(6)，所述高压喷射泵和喷射器构成的组件由管道(3和5)连接，所述组件能够将所述石灰水直接喷射到工业气体中或直接喷射到排放气体中，以便更均匀地混合气体和石灰水。
2.根据权利要求1所述的装置的应用，其特征在于，所述装置能够被适配和校整以用于各种类型的配置有内燃发动机的车辆，并能够适配和校整以用于各种的工业烟气排放。
3.根据权利要求1和2所述的装置，其特征在于，设置在所述箱体的底部的所述泵(4)允许使用注入泵。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，粉状的氢氧化钙能够储存多年而不失去其活性。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述石灰水能够冷态地直接被混合并喷射到工业气体中和车辆的排放气体中。
6.根据权利要求3、4和5所述的方法，其特征在于，由待处理的气体加热的冷的石灰水的喷射因此提高了消除CO2的能力。
7.根据权利要求3、4、5和6所述的方法，其特征在于，氢氧化钙和水能够被分开地喷射，以更好地适配待喷射的氢氧化钙的和水的量，并因此避免过热的气体堵塞所述喷射器。
8.根据权利要求3、4、5、6和7所述的方法，其特征在于，所述石灰水直接喷射到工业气体中和车辆的排放气体中能够固定氮(NOX)以及碳氢化合物的残余物。
9.根据权利要求3、4、5、6、7和8所述的方法，其特征在于，在工业应用上，能够回收化学反应后产生的水，并将所述水重新导入到所述装置的箱体中。
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