CN205638635U - 一种净化回收汽车尾气的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种净化回收汽车尾气的装置，包括尾气入口，所述的尾气入口与尾气余热回收室相连通，尾气余热回收室与金属/陶瓷纤维滤柱的进气端连通，金属/陶瓷纤维滤柱的出气端与氧化铜反应柱的一端相连通，氧化铜反应柱的另一端与氢氧化钠罐连通并没入氢氧化钠罐中的氢氧化钠溶液中，氢氧化钠罐与尾气出口相连通；所述的氧化铜反应柱安装在尾气余热回收室内。本实用新型的装置可以净化尾气，造价低，构件替换方便，可将燃烧不充分的汽油CnHm、黑色碳粒及白色烟雾氮氧化物(NOx)去除，并可将有害的CO变成无害的CO2去除，保护了大气环境。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车尾气净化领域，涉及汽车尾气中二氧化碳，具体涉及一种净化回收汽车尾气的装置。
背景技术
汽车污染，主要是指汽车所排放气体的污染。人们常常可以看到小轿车后面排气管喷出的团团白烟，柴油汽车和三轮摩托车还冒着滚滚黑烟，而且夹带着难闻的气味，加上喇叭声和汽缸振动的噪声，更是令人厌恶。据统计每1000千克汽油通过汽车发动机燃烧产生动力后，要排出10-70千克尾气。尾气中含有150～200种不同的化合物，其主要有害成分为：未燃烧或燃烧不完全的CnHm、NOx、CO、CO2、SO2、H2S以及微量的醛、酚、过氧化物、有机酸和含铅、磷汽油所形成的铅、磷污染等。其中对人危害最大的有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅的化合物及颗粒物。当有害气体扩散到空气中会造成空气污染。汽车发动机空档运转时排出的一氧化碳最多，约占排气量的5％。汽车缓慢行驶时，排气管喷出的烟是黑的，这说明燃料燃烧不完全，很多碳粒随气体排出。汽车高速行驶时，车尾喷出团团白烟。此时排气量最大，含有大量CO2和氮氧化物的白烟被排出。
目前消除汽车尾气中这些有害成分的方案主要有两种：一种是改进发动机的燃烧方式以减少有害气体的排放；另一种是采用催化转化器将尾气中的有害气体净化。首先，1975年美国在新型车上安装了催化转化器，接着日本、西欧等国家也先后采用催化转化器以满足自己国家汽车排放法规的要求。汽车催化转化器有两种类型，一种是氧化型催化反应器，使尾气中的CnHm和CO与尾气中的余氧反应，生成无害的H2O和CO2，从而达到净化目的。这种方法需要控制空燃比在14.6附近运转，这样做的缺点是会增加尾气中的CnHm和CO。为了解决这个问题，出现了三效催化剂(英文名为Three-Way Catalyst)，简称TWC。这种催化剂的特性是用一种催化剂能同时净化汽车尾气中的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(CnHm)和氮氧化物(NOx)，但为了发挥其催化性能，必须将空燃比经常控制在14.6±0.1附近，这种催化净化器具有较高的净化率，但需要有氧传感器、多点式燃料电子喷射、电子点火等闭路反馈系统相匹配。然而，现在应用的三效催化剂大部分是以多孔陶瓷为载体，再附着上所谓的活化涂层(Washcoat)，最后用浸渍的方法吸附活性成分。催化剂的活性成分主要采用贵金属铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等。由于贵金属资源少、价格贵，很难在实际中推广应用。所以，开发经济、简单的净化回收汽车尾气的装置具有重要的意义。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种净化回收汽车尾气的装置，通过简单，低成本的装置来实现汽车尾气的净化。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：
一种净化回收汽车尾气的装置，包括尾气入口，所述的尾气入口与尾气余热回收室相连通，尾气余热回收室与金属/陶瓷纤维滤柱的进气端连通，金属/陶瓷纤维滤柱的出气端与氧化铜反应柱的一端相连通，氧化铜反应柱的另一端与氢氧化钠罐连通并没入氢氧化钠罐中的氢氧化钠溶液中，氢氧化钠罐与尾气出口相连通；
所述的氧化铜反应柱安装在尾气余热回收室内。
本实用新型还具有如下区别技术特征：
所述的尾气余热回收室为尾气管绕着氧化铜反应柱外围螺旋上升形成的供热腔体。
所述的金属/陶瓷纤维滤柱包括封闭的壳体，壳体内设置有中空的双层的金属滤网，双层的金属滤网中间填充有陶瓷纤维滤网；金属滤网的两端与壳体的顶端和低端连接，金属滤网将壳体分为外腔体和内腔体两部分，外腔体上设置有进气端，内腔体上设置有出气端。
所述的氧化铜反应柱包括壳体，壳体内设置有多个与尾气运动主方向垂直的氧化铜反应网。
所述的氧化铜反应网为五个。
所述的多个氧化铜反应网中，相邻两个氧化铜反应网之间的壳体内填充有氧化铜丝球。
所述的金属/陶瓷纤维滤柱、氧化铜反应柱和氢氧化钠罐的连接处均设置有密封圈。
所述的氧化铜反应柱和氢氧化钠罐之间设置有防止倒吸的单向阀。
本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：
(Ⅰ)本实用新型的装置可以净化尾气，造价低，构件替换方便，可将燃烧不充分的汽油CnHm、黑色碳粒及白色烟雾氮氧化物(NOx)去除，并可将有害的CO变成无害的CO2去除，保护了大气环境。
(Ⅱ)本实用新型的装置减少了80％左右的尾气排放量，对我国治理雾霾提供新思路。
(Ⅲ)形成的Na2CO3是纯碱，可以重新回收利用。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
图2是金属/陶瓷纤维滤柱正剖面的结构示意图。
图3是金属/陶瓷纤维滤柱俯视的结构示意图。
图4是氧化铜反应柱的结构示意图。
图5是氧化铜反应网的结构示意图。
图中各个标号的含义为：1-尾气入口，2-尾气余热回收室，3-金属/陶瓷纤维滤柱，(3-1)-壳体，(3-2)-金属滤网，(3-3)-陶瓷纤维滤网，(3-4)-外腔体，(3-5)-内腔体，(3-6)-进气端，(3-7)-出气端，4-氧化铜反应柱，(4-1)-壳体，(4-2)-氧化铜反应网，(4-3)-氧化铜丝球，5-氢氧化钠罐，6-尾气出口，7-尾气管，8-密封圈，9-单向阀。
以下结合附图对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
实施例1：
遵从上述技术方案，如图1至图5所示，本实施例给出一种净化回收汽车尾气的装置，包括尾气入口1，所述的尾气入口1与尾气余热回收室2相连通，尾气余热回收室2与金属/陶瓷纤维滤柱3的进气端3-6连通，金属/陶瓷纤维滤柱3的出气端3-7与氧化铜反应柱4的一端相连通，氧化铜反应柱4的另一端与氢氧化钠罐5连通并没入氢氧化钠罐5中的氢氧化钠溶液中，氢氧化钠罐5与尾气出口6相连通；
所述的氧化铜反应柱4安装在尾气余热回收室2内。
尾气余热回收室2为尾气管7绕着氧化铜反应柱4外围螺旋上升形成的供热腔体。
金属/陶瓷纤维滤柱3包括封闭的壳体3-1，壳体3-1内设置有中空的双层的金属滤网3-2，双层的金属滤网3-2中间填充有陶瓷纤维滤网3-3；金属滤网3-2的两端与壳体3-1的顶端和低端连接，金属滤网3-2将壳体3-1分为外腔体3-4和内腔体3-5两部分，外腔体上设置有进气端3-6，内腔体3-5上设置有出气端3-7。
氧化铜反应柱4包括壳体4-1，壳体4-1内设置有多个与尾气运动主方向垂直的氧化铜反应网4-2。
氧化铜反应网4-2优选为五个。
多个氧化铜反应网4-2中，相邻两个氧化铜反应网4-2之间的壳体4-1内填充有氧化铜丝球4-3。
金属/陶瓷纤维滤柱3、氧化铜反应柱4和氢氧化钠罐5的连接处均设置有密封圈8。
氧化铜反应柱4和氢氧化钠罐5之间设置有防止倒吸的单向阀9。
本实用新型实用使得的工作过程为：
从汽车中排出的尾气进入尾气入口1，先经过尾气余热回收室2，给尾气余热回收室2中的氧化铜反应柱4提供热量，然后尾气经过尾气管7输送至金属/陶瓷纤维滤柱3中，体积为2L，金属/陶瓷纤维滤柱3用于过滤尾气中的颗粒物，避免堵塞后续工艺管道，增加后续工艺的接触面积。金属/陶瓷纤维滤柱可拆卸，滤网失效后可更换，换后的滤网可通过高温加热使颗粒物炭化脱离滤网，从而达到再生效果。
从金属/陶瓷纤维滤柱3中输出的尾气进入氧化铜反应柱4中，氧化铜反应柱4可拆卸，失效后可以更换。尾气通过多层氧化铜反应网4-2和氧化铜丝球4-3，使得尾气中的一氧化碳与氧化铜充分接触，利用余热、CuO将CO氧化为CO2(反应温度为250℃-300℃)，利用尾气余热(温度为400℃-500℃)加热反应，将余热回收利用。由于尾气中的CO质量浓度最高为5％，明显低于CO的爆炸极限(12.5％-74％)，不会爆炸，反应具体过程为：CO+CuO＝Cu+CO2。
从氧化铜反应柱4中输出的尾气进入氢氧化钠罐5中，体积为2L，设置有补液口和排液口，可以排除反应后液体和补充吸收液体，氢氧化钠罐5中装有质量浓度为15％～18％的NaOH溶液，吸收尾气中的CO2，该净化过程将反应生成的和尾气中原本含有的CO2彻底吸收去除，从而减少80％的尾气排放量，降低汽车尾气对大气的污染，氢氧化钠罐5内形成的Na2CO3还可以吸收废气中的氮氧化物(NOx)，Na2CO3是纯碱，可以重新回收利用。净化吸收后残余的净化尾气从尾气出口6排放到大气中，反应具体过程为：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O。氢氧化钠罐5和尾气出口6之间设有单向阀9，从而气体仅能从氢氧化钠罐5流向尾气出口6直至排除，避免了气体倒吸的问题。
Claims (8)
1.一种净化回收汽车尾气的装置，包括尾气入口(1)，其特征在于：所述的尾气入口(1)与尾气余热回收室(2)相连通，尾气余热回收室(2)与金属/陶瓷纤维滤柱(3)的进气端(3-6)连通，金属/陶瓷纤维滤柱(3)的出气端(3-7)与氧化铜反应柱(4)的一端相连通，氧化铜反应柱(4)的另一端与氢氧化钠罐(5)连通并没入氢氧化钠罐(5)中的氢氧化钠溶液中，氢氧化钠罐(5)与尾气出口(6)相连通；
所述的氧化铜反应柱(4)安装在尾气余热回收室(2)内。
2.如权利要求1所述的净化回收汽车尾气的装置，其特征在于：所述的尾气余热回收室(2)为尾气管(7)绕着氧化铜反应柱(4)外围螺旋上升形成的供热腔体。
3.如权利要求1所述的净化回收汽车尾气的装置，其特征在于：所述的金属/陶瓷纤维滤柱(3)包括封闭的壳体(3-1)，壳体(3-1)内设置有中空的双层的金属滤网(3-2)，双层的金属滤网(3-2)中间填充有陶瓷纤维滤网(3-3)；金属滤网(3-2)的两端与壳体(3-1)的顶端和低端连接，金属滤网(3-2)将壳体(3-1)分为外腔体(3-4)和内腔体(3-5)两部分，外腔体上设置有进气端(3-6)，内腔体(3-5)上设置有出气端(3-7)。
4.如权利要求1所述的净化回收汽车尾气的装置，其特征在于：所述的氧化铜反应柱(4)包括壳体(4-1)，壳体(4-1)内设置有多个与尾气运动主方向垂直的氧化铜反应网(4-2)。
5.如权利要求4所述的净化回收汽车尾气的装置，其特征在于：所述的氧化铜反应网(4-2)为五个。
6.如权利要求4所述的净化回收汽车尾气的装置，其特征在于：所述的多个氧化铜反应网(4-2)中，相邻两个氧化铜反应网(4-2)之间的壳体(4-1)内填充有氧化铜丝球(4-3)。
7.如权利要求1所述的净化回收汽车尾气的装置，其特征在于：所述的金属/陶瓷纤维滤柱(3)、氧化铜反应柱(4)和氢氧化钠罐(5)的连接处均设置有密封圈(8)。
8.如权利要求1所述的净化回收汽车尾气的装置，其特征在于：所述的氧化铜反应柱(4)和氢氧化钠罐(5)之间设置有防止倒吸的单向阀(9)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20161012 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |