CN211144613U - 一种内燃机排放尾气的处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种内燃机排放尾气的处理系统，该系统包括尾气产生机组，与尾气产生机组相连通的消音器，与消音器相连通的散热器，通过第一气体管道与散热器相连通的催化器；第一气体管道上设有尿素溶液进口。该系统采用选择催化还原法对内燃机排放的尾气进行处理，该系统处理简单易行、易于控制，而且能够有效避免所用原料的过量消耗及泄露，在有效处理尾气中氮氧化合物的同时，能够防止二次污染的产生。具有很好的应用前景。

Description

一种内燃机排放尾气的处理系统

技术领域

本实用新型属于尾气处理技术领域。具体涉及一种内燃机排放尾的处理系统，尤其涉及一种内燃机排放尾气中氮氧化合物的处理系统。

背景技术

内燃机排气中的NOx是由空气中的氧和氮在燃烧室内高温高压状态下发生的氧化反应产生的。氮氧化合物是三大空气污染气体之一，对于空气污染具有很大的影响，其排放到空气中对于建筑物等具有较大的腐蚀作用。因此，氮氧化合物的处理一直是环境保护中的重要处理对象。

目前，对于氮氧化合物的处理常用的方法有选择催化还原法及非选择催化还原法。但采用这些方法对内燃机排放尾气的处理时，由于用料、操作等不当，则在处理氮氧化物的同时会造成二次污染，如所用原料的外排、泄露等。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种内燃机排放尾气的处理系统。该系统采用选择催化还原法对内燃机排放的尾气进行处理，该系统处理简单易行、易于控制，而且能够有效避免所用原料的过量消耗及泄露，在有效处理尾气中氮氧化合物的同时，能够防止二次污染的产生。具有很好的应用前景。

本实用新型是通过以下技术方案产生的

一种内燃机排放尾气的处理系统，该系统包括尾气产生机组，与尾气产生机组相连通的消音器，与消音器相连通的散热器，通过第一气体管道与散热器相连通的催化器；第一气体管道上设有尿素溶液进口。

所述的内燃机排放尾气的处理系统，所散换热器为风冷散热器，风冷散热器与变频风机(为冷风风机)相连接。

所述的内燃机排放尾气的处理系统，第一气体管道上的尿素溶液进口通过物料管道与喷枪相连通；

喷枪下端伸入第一气体管道中、并在下端端部设有喷头，喷枪上端端部与尿素溶液管道出口相连通，喷枪上端边缘处还与压缩空气管道出口相连通；尿素溶液管道入口与尿素箱相连通，尿素溶液管道上设有电磁阀、尿素泵以及流量计；压缩空气管道入口与空气压缩机相连通，压缩空气管道上设有过滤调压器。

所述的内燃机排放尾气的处理系统，喷头与喷枪下端端部通过螺纹相连接，喷枪与第一气体管道通过螺纹相连接。

所述的内燃机排放尾气的处理系统，该系统还包括软水箱，所述电磁阀为电磁三通阀；软水箱通过物料管道与电磁三通阀相连通。

所述的内燃机排放尾气的处理系统，所述催化器的出口处还通过第二气体管道与催化器的进口处相连通；第二气体管道上设有阀门。

所述的内燃机排放尾气的处理系统，催化器内部入口处设气体导流板；催化器内部(由入口向出口方向)依次设有第一催化剂层和第二催化剂层。

所述的内燃机排放尾气的处理系统，第一催化剂层包括有多个与气体流向相平行设置的催化剂柱，第二催化剂层也包括有多个与气体流向相平行设置的催化剂柱；所述第一催化剂层及第二催化剂层的高度均为70cm；催化剂柱的横截面积为15cm*17cm，横截面上的孔数为22*22。

所述的内燃机排放尾气的处理系统，消音器出口处及催化器出口处均设有氮氧化合物传感器，散热器的进口处、出口处及催化器出口处均设有温度传感器，所述催化器入口处设有压力传感器，述尿素箱中设有液位传感器。

所述的内燃机排放尾气的处理系统，该系统还包括控制器，氮氧化合物传感器将检测到的气体中氮氧化合物的含量传输给控制器，控制器控制尿素溶液的加入量；温度传感器将感应到的数值传输给控制器，控制器通过控制变频风机控制风冷散热器出口温度。(使得进入催化器的温度达到最佳反应温度。)

与现有技术相比，本实用新型具有以下积极有益效果

该系统将尿素溶液直接由管道加入含有氮氧化合物的尾气中，较高温度下分解得到氨气，在进入催化器之前即可与尾气相混合，进入催化器后混合气体更容易发生反应、反应更充分，从而高效出去其中的氮氧化合物有害气体；而且能够避免尿素溶液分解得到的氨气的泄露，避免了原料浪费、也能够防止氨气泄露对环境及身体健康造成的影响。

该系统提前混合的气体进入催化器的催化剂孔中，由于催化剂孔的控制使混合气体在催化剂孔中具有最佳停留时间，使反应更充分；

催化器出口与入口处设有回流管道，检测催化器出口处气体中氮氧化合物含量较高时，即可打开阀门，将催化器出口排出的气体再次回收至催化器入口处，进入催化器中再次进行催化处理，能够保证排出气体中氮氧化合物的达标，且回收再处理方便、快捷。

该系统通过简单易控，方便快捷，无二次污染、排放达标的处理系统对发电机组排出尾气中的氮氧化合物进行了高效处理，具有很好的应用前景。

附图说明

图1表示内燃机排放尾气的处理系统示意图之一，

图2表示内燃机排放尾气的处理系统示意图之二，

图3表示内燃机排放尾气的处理系统示意图之三，

图4表示尿素溶液向第一气体管道的加入示意图，

图5表示催化器剖面示意图，

图6表示催化剂柱示意图；

图中符号表示的意义为：1表示尾气产生机组，2表示消音器，3表示散热器，301表示变频风机，4表示第一气体管道，401表示尿素溶液进口，5表示催化器，501表示气体导流板，502表示第一催化剂层，503表示第二催化剂层，504表示催化剂柱，6表示喷枪，7表示喷头，8表示尿素溶液管道，801表示电磁阀，802表示尿素泵，803表示流量计，9表示压缩空气管道，10表示尿素箱，11表示空气压缩机，12表示过滤调压器，13表示软水箱，14表示第二气体管道，1401表示阀门，15表示氮氧化合物传感器，16表示温度传感器，17表示压力传感器，18表示液位传感器，19表示控制器。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型进行更加详细的说明，以便于对本实用新型技术方案的理解，但并不用于对本实用新型保护范围的限制。

本实用新型提供了一种内燃机排放尾气的处理系统，如图1所示，该系统包括尾气产生机组，与尾气产生机组相连通的消音器，与消音器相连通的散热器，通过第一气体管道与散热器相连通的催化器；第一气体管道上设有尿素溶液进口，第一气体管道上的尿素溶液进口通过物料管道与喷枪相连通；

如图4所示，喷枪下端伸入第一气体管道中、并在下端端部设有喷头，喷枪上端端部与尿素溶液管道出口相连通，喷枪上端边缘处还与压缩空气管道出口相连通；尿素溶液管道入口与尿素箱相连通，尿素溶液管道上设有电磁阀及尿素泵；压缩空气管道入口与空气压缩机相连通，压缩空气管道上设有过滤调压器。

进一步地，所述的内燃机排放尾气的处理系统，所述散热器为风冷散热器，风冷散热器与变频风机(能够通过频率的改变来改变其通风量从而控制风冷散热器出口的气体温度)相相连接。

进一步地，所述催化器的出口处还通过第二气体管道与催化器的进口处相连通；第二气体管道上设有阀门。

进一步地，如图5、图6所示，催化器内部入口处设气体导流板；催化器内部(由入口向出口方向)依次设有第一催化剂层和第二催化剂层。第一催化剂层包括有多个与气体流向相平行设置的催化剂柱，第二催化剂层也包括有多个与气体流向相平行设置的催化剂柱；所述第一催化剂层及第二催化剂层的高度均为；催化剂柱的横截面积为15cm*17cm，横截面上的孔数为22*22。即第一层催化剂由多个催化柱(催化剂做成长方体柱状)平行放置而成，催化柱的长度沿气体流动方向放置(催化器内设有用于放置催化柱的支架，支架可以焊接在催化器内部，其在催化器内部的设置为本领域技术人员公知)；催化柱的根数根据实际需要进行确定。所述的催化剂(成分)可以为本领域技术人员熟知的脱硝催化剂。第二催化剂层与第一催化剂层相同。

该系统中，由内燃机机组产生的气体排出后经过气体管道进入消音器进行消音处理消音后由气体管道进入到风冷散热器中，通过风冷散热器进口温度的测量，确定变频风机的频率，以使经过风冷散热器后的气体温度降低至合适的温度，由风冷散热器出来的气体经过第一管道向催化器内输送，到达尿素溶液进口时，及喷头喷入的尿素溶液混合，尿素溶液在较高温度下(通过的气体温度为350～420℃)分解产生氨气，氨气与尾气混合进入催化器中，由催化器入口导流板向内流动，首先经过第一催化剂层、然后经过第二催化剂层进行充分催化反应，反应产物由催化器出口排出，并对出口处的气体进行检测、检测其中氮氧化合物是否达到排放标准。在催化器长期使用过程中或者尾气中氮氧化合物含量过高有可能出现处理后气体中仍然含有较高量的氮氧化合物，则可以通过第二气体管道将催化器出口处的气体再输送至催化器中进行再次处理直到处理达标。

该系统操作简单、易于控制。尿素溶液在第一管道中通入，不会出现氨气泄露问题，避免了原料尿素的消耗，也避免了氨气泄露造成的环境污染与人体危害。而且最终能够保证处理气体的完全达标。该系统消耗成本低，处理效果好，具有很好的应用前景。

进一步地，喷头与喷枪下端端部通过螺纹相连接，喷枪与第一气体管道通过螺纹相连接。喷枪的下端边缘处也可以与第一气体管道紧密套接，经过喷枪与第一气体管道的紧密连接，能够更好的防止氨气泄露，保证原料的充分利用。

本实用新型另一个实施例提供了一种内燃机排放尾气的处理系统，如图2所示，该系统还包括软水箱，所述电磁阀为电磁三通阀；软水箱通过物料管道与电磁三通阀相连通。软水箱通过与电磁三通阀相连接，经过尿素泵及尿素溶液管道通向喷枪对整个管道及喷头进行清洗，避免尿素溶液析晶体对管道完成堵塞，延长了整个尿素溶液加入管道的使用寿命。

本实用新型另一个实施例提供了一种内燃机排放尾气的处理系统，如图3所示，该系统的消音器出口处及催化器出口处均设有氮氧化合物传感器，散热器的进口处、出口处及催化器出口处均设有温度传感器，所述催化器入口处设有压力传感器(压力传感器用于实时检测催化器入口的压力，当压力超过界定值时候、则有可能是催化器内部出现堵塞，以及时进行处理，保证系统的安全进行。)，述尿素箱中设有液位计，对于尿素箱中的液位进行实时检测，放置溶液补足造成整个处理系统运行的停止。

该系统还包括控制器，氮氧化合物传感器将检测到的气体中氮氧化合物的含量传输给控制器，控制器控制尿素溶液的加入量；温度传感器将感应到的数值传输给控制器，控制器通过控制变频风机控制风冷散热器出口温度(使得进入催化器的温度达到最佳反应温度350℃)。所述氮氧化合物传感器，温度传感器，压力传感器，流量计，液位计等均是本领域技术人员熟知的检测设备。所述的控制器为本领域技术人员熟知的控制器，如PLC控制器。

该系统中消音器出口处的氮氧化合物检测仪与控制器连接，将检测到的尾气中的氮氧化合物含量输送至控制器，使控制器能够根据设定控制尿素的加入量，既不会使尿素由于过量造成浪费、也不会使尿素由于加入量少而不能充分出去尾气中的氮氧化合物，高效低成本处理尾气中的氮氧化合物。同时催化器出口处的氮氧化合物检测仪检测处理后气体中氮氧化合物的含量，能够实时检测处理后的气体是否能够达标排放，若出现不达标情况，则关闭出口催化器出口处阀门、打开第二气体管道上的阀门，将不达标气体进行再次处理，有效的避免了不达标气体的排放，具有高效的处理效果。

该系统中将温度传感器与控制器连接，将温度传感器的数据输送至控制器，控制器控制风冷散热器变频风机的频率从而达到催化剂的最佳反应温度(350～420℃)，到达催化器入口处的温度得到控制后，进入催化器即可进行充分反应。

该系统通过自动控制完成了整个系统的高效便捷处理。

Claims (10)

1.一种内燃机排放尾气的处理系统，其特征在于，该系统包括尾气产生机组（1），与尾气产生机组（1）相连通的消音器（2），与消音器（2）相连通的散热器（3），通过第一气体管道（4）与散热器（3）相连通的催化器（5）；第一气体管道（4）上设有尿素溶液进口（401）。

2.根据权利要求1所述的内燃机排放尾气的处理系统，其特征在于，散热器（3）为风冷散热器，风冷散热器与变频风机（301）相连接。

3.根据权利要求1所述的内燃机排放尾气的处理系统，其特征在于，第一气体管道上的尿素溶液进口（401）通过物料管道与喷枪（6）相连通；

喷枪（6）下端伸入第一气体管道中、并在下端端部设有喷头（7），喷枪（6）上端端部与尿素溶液管道（8）出口相连通，喷枪（6）上端边缘处还与压缩空气管道（9）出口相连通；

尿素溶液管道（8）入口与尿素箱（10）相连通，尿素溶液管道（8）上设有电磁阀（801）、尿素泵（802）及流量计（803）；压缩空气管道（9）入口与空气压缩机（11）相连通，压缩空气管道（9）上设有过滤调压器（12）。

4.根据权利要求3所述的内燃机排放尾气的处理系统，其特征在于，喷头（7）与喷枪（6）下端端部通过螺纹相连接，喷枪（6）与第一气体管道（4）通过螺纹相连接。

5.根据权利要求3所述的内燃机排放尾气的处理系统，其特征在于，该系统还包括软水箱（13），所述电磁阀（801）为电磁三通阀；软水箱通过物料管道与电磁三通阀相连通。

6.根据权利要求1所述的内燃机排放尾气的处理系统，其特征在于，所述催化器（5）的出口处还通过第二气体管道（14）与催化器（5）的进口处相连通；第二气体管道（14）上设有阀门（1401）。

7.根据权利要求1所述的内燃机排放尾气的处理系统，其特征在于，催化器（5）内部入口处设气体导流板（501）；催化器内部依次设有第一催化剂层（502）和第二催化剂层（503）。

8.根据权利要求7所述的内燃机排放尾气的处理系统，其特征在于，第一催化剂层（502）包括有多个与气体流向相平行设置的催化剂柱（504），第二催化剂层（503）也包括有多个与气体流向相平行设置的催化剂柱（504）；

所述第一催化剂层（502）及第二催化剂层（503）的高度均为70cm；催化剂柱（504）的横截面积为15cm*17cm，横截面上的孔数为22*22。

9.根据权利要求1～8任一项所述的内燃机排放尾气的处理系统，其特征在于，消音器（2）出口处及催化器（5）出口处均设有氮氧化合物传感器（15），散热器（3）的进口处、出口处及催化器出口处均设有温度传感器（16），所述催化器入口处设有压力传感器（17），述尿素箱中设有液位计（18）。

10.根据权利要求9所述的内燃机排放尾气的处理系统，其特征在于，该系统还包括控制器（19），氮氧化合物传感器（15）将检测到的气体中氮氧化合物的含量传输给控制器（19），控制器（19）控制尿素溶液的加入量；温度传感器（16）将感应到的数值传输给控制器（19），控制器（19）通过控制变频风机控制风冷散热器出口温度。

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