CS227652B2 - Method of prevention against contamination by harmful gases - Google Patents
Method of prevention against contamination by harmful gases Download PDFInfo
- Publication number
- CS227652B2 CS227652B2 CS757785A CS778575A CS227652B2 CS 227652 B2 CS227652 B2 CS 227652B2 CS 757785 A CS757785 A CS 757785A CS 778575 A CS778575 A CS 778575A CS 227652 B2 CS227652 B2 CS 227652B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- water vapor
- contact element
- cerium
- pipe
- air
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- 238000011109 contamination Methods 0.000 title description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 title description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 49
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 27
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 20
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 10
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 8
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 150000002291 germanium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000636 Ce alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000927 Ge alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000004234 Myriophyllum brasiliense Nutrition 0.000 description 1
- 244000204970 Myriophyllum brasiliense Species 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- -1 but not limited to Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001473 noxious effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
- B01D53/945—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B47/00—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
- F02B47/02—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being water or steam
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B51/00—Other methods of operating engines involving pretreating of, or adding substances to, combustion air, fuel, or fuel-air mixture of the engines
- F02B51/02—Other methods of operating engines involving pretreating of, or adding substances to, combustion air, fuel, or fuel-air mixture of the engines involving catalysts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
- F02M25/0227—Control aspects; Arrangement of sensors; Diagnostics; Actuators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
- F02M25/032—Producing and adding steam
- F02M25/035—Producing and adding steam into the charge intakes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M27/00—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like
- F02M27/02—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by catalysts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu ochrany ovzduší před škodlivými plyny, zejména plyny, odcházejícími ze spalovacích motorů. Vynález se také týká zařízení k provádění tohoto způsobu. Jakožto příklady uvedených škodlivých plynů mohou být uvedeny kysličníky dusíku, kysličník uhelnatý, kysličník siřičitý a nespálené uhlovodíky.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method of protecting the atmosphere from harmful gases, in particular gases leaving internal combustion engines. The invention also relates to an apparatus for carrying out this method. Examples of said harmful gases include nitrogen oxides, carbon monoxide, sulfur dioxide and unburnt hydrocarbons.
Tento problém nabývá v současné době obzvláštní důležitosti a bylo již vykonáno mnoho pokusů pro snížení nebo odstranění obsahu uvedených škodlivých plynů ve spalinách nebo v kouři, vypouštěných do ovzduší továrními komíny nebo výfukovým potrubím-spalovacích motorů automobilů.This problem is currently of particular importance and many attempts have already been made to reduce or eliminate the content of said harmful gases in the flue gas or smoke discharged into the atmosphere by the factory chimneys or by the exhaust-combustion engines of automobile engines.
Nevýhodou dosud známých zařízení, určených k eliminaci škodlivých plynů a zejména k čištění plynů odcházejících ze spalovacích motorů je to, že tato zařízení neposkytují zcela uspokojivé výsledky, jednak jsou složitá, nákladná a málo účinná a jednak neumožňují odstranit kysličníky dusíku, kysličník uhelnatý a další škodlivé plyny, přítomné v plynných spalinách. Kromě toho jsou známé způsoby a zařízení většinou určeny k odstranění nebo rozložení již vzniklých škodlivých plynů a nikoliv k zabránění vzniku těchto škodlivých plynů. Známé způsoby jsou rovněž jen obtížně aplikovatelné pro čištění plynů nebo spalin, vypouštěných do ovzduší továrními komíny.A disadvantage of the known apparatuses for the elimination of harmful gases and in particular for the purification of gases leaving internal combustion engines is that they do not provide completely satisfactory results, on the one hand complex, costly and inefficient and on the other hand avoiding removal of nitrogen oxides, carbon monoxide and other harmful gases present in the flue gas. In addition, known methods and apparatuses are generally intended to remove or decompose already formed harmful gases and not to prevent the generation of these harmful gases. The known methods are also difficult to apply for the purification of gases or flue gases discharged into the atmosphere by factory chimneys.
Cílem vynálezu je odstranit uvedené nevýhody dosud známých způsobů a vyvinout jednoduché a málo nákladné zařízení, jehož použitím se dosáhne účinné eliminace uvedených škodlivých plynů.It is an object of the present invention to overcome these disadvantages of the prior art methods and to provide a simple and inexpensive device that effectively eliminates said harmful gases.
Nevýhody známých způsobů nemá způsob ochrany ovzduší před znečištěním škodlivými plyny, zejména plyny odcházejícími ze spalovacích motorů, podle vynálezu, spočívající v přivádění vodní páry do vzduchového secího potrubí a v přivádění vznikající plynné směsi spolu s palivem do spalovací komory, jehož podstata spočívá v tom, že se vodní páre bezprostředně před nebo po svém přivedení do vzduchového sacího potrubí vede přes kontaktní prvek tvořený cerem a popřípadě inertním nosičem.Disadvantages of the known methods do not have the method of protecting the atmosphere from contamination by harmful gases, in particular gases coming from internal combustion engines, according to the invention, which consists in supplying water vapor to the air inlet duct and supplying the resulting gas mixture with fuel to the combustion chamber. 2. The method according to claim 1, characterized in that the water vapor is passed immediately before or after its introduction into the air suction line via a contact element formed of cerium and optionally an inert carrier.
Kontaktní prvek může navíc s výhodou obsahovat germanium.The contact element may additionally preferably contain germanium.
Při způsobu podle vynálezu se jako kontaktního prvku s výhodou použije kontaktního prvku, který obsahuje 0,5 až 100 % ceru, s výhodou 36 až 40 % ceru, přičemž zbylý obsah kontaktního prvku je tvořen inertním nosičem.In the process according to the invention, the contact element is preferably a contact element which contains 0.5 to 100% cerium, preferably 36 to 40% cerium, the remaining content of the contact element being an inert carrier.
Vynález se také týká zařízení k provádění výše uvedeného způsobu, obsahující generátor vodní páry a potrubí k přivádění vodní páry do vzduchového sacího potrubí, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje alespoň jeden kontaktní prvek obsahující cer a popřípadě inertní nosič, a umístěný buá ve vzduchovém potrubí nebo v potrubí k přivádění vodní páry.The invention also relates to an apparatus for carrying out the aforesaid method comprising a water vapor generator and a conduit for supplying water vapor to an air intake manifold comprising at least one contact element comprising a cerium and optionally an inert carrier and located either in the air or in the water supply pipe.
Kontaktní prvek může navíc s výhodou obsahovat také germanium.In addition, the contact element may advantageously also contain germanium.
Zařízení podle vynálezu obsahuje kontaktní prvek s výhodou ve formě mřížky, umístěné v ve vzduchovém sacím potrubí nebo v potrubí k přivádění vodní páry, ve formě povlaku, pokrývajícího část vnitřní stěny vzduchového sacího potrubí nebo potrubí k přivádění vodní páry nebo ve formě stočeného vlákna, umístěného uvnitř potrubí k přivádění vodní páry.The device according to the invention comprises a contact element preferably in the form of a grid placed in the air suction line or water vapor line, in the form of a coating covering part of the inner wall of the air suction line or water vapor line or in the form of coiled fiber. inside the water vapor line.
Výhodou způsobu podle vynálezu je to, že se jím dosáhne účinného odstranění škodlivých plynů ze spalin, vypouštěných Co ovzduší, zejména z výfukových plynů spalovacích motorů.An advantage of the method according to the invention is that it achieves an efficient removal of harmful gases from the flue gases emitted by the air, in particular from the exhaust gases of internal combustion engines.
Další výhodou je, že dochází k účinnějšímu spalování palivové směsi, v důsledku čehož se sníží spotřeba paliva a zvýší výkon spalovacího motoru. Také se dosáhne sníženi zanášení spalovacího motoru pevnými produkty spalování, tj. uhlíkem a sazemi.A further advantage is that the fuel mixture is burned more efficiently, thereby reducing fuel consumption and increasing the power of the internal combustion engine. A reduction in fouling of the internal combustion engine with solid combustion products, i.e. carbon and soot, is also achieved.
Výhoda zařízení podle vynálezu spočívá v jeho jednoduchosti a vysoké účinnosti.The advantage of the device according to the invention lies in its simplicity and high efficiency.
V následujícím textu bude vynález blíže popsán s odkazy na připojené výkresy, η» kterých obrázek 1 znázorňuje schematicky řez potrubím pro přívod vzduchu, paliva a páry do spalovacího motoru, opatřeného zařízením podle vynálezu, obrázek 2 znázorňuje generátor vodní péry, obrázek 3 znázorňuje schematický řez továrním komínem, opatřeným zařízením podle vynálezu a obrázky 4, 5 a 6 znázorňují grafy, zachycující účinek způsobu podle vynálezu na výkonnost spalovacího motoru, na jeho spotřebu paliva a na obsah škodlivých plynů, obsažených ve výfukových plynech.In the following, the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows schematically a cross-section of an air, fuel and steam supply line to an internal combustion engine provided with a device according to the invention. 4, 5 and 6 show graphs showing the effect of the method according to the invention on the performance of the internal combustion engine, its fuel consumption and the content of harmful gases contained in the exhaust gases.
Na obrázku 1 je tedy znázorněno použiti zařízení podle vynálezu v přívodní soustavě vzduchu a paliva spalovacího motoru automobilu.Thus, Figure 1 illustrates the use of the device of the invention in an air and fuel supply system for an automobile internal combustion engine.
Tato přívodní soustava vzduchu a paliva zahrnuje vzduchové sací potrubí j_, jehož vnitřní Sténá vytváří Venturiho trubici 2, a které navazuje ns vstupní potrubí j motoru s vnitřním spalováním. Na vzduchovém sacím potrubí _1_ je nasazen' vzduchový filtr 4 a vzduch nasávaný do motoru prochází tímto vzduchovým filtrem A do Venturiho trubice 2. a dále postupuje směrem proudění vzduchu.This air and fuel supply system comprises an air intake manifold 1, the inner wall of which forms a Venturi tube 2, and which is connected to the inlet manifold of the internal combustion engine. An air filter 4 is mounted on the air intake duct 7, and the air sucked into the engine passes through the air filter A into the venturi 2 and proceeds in the direction of the air flow.
V bezprostřední blízkosti vzduchového sacího potrubí J. je umístěn karburátor _5, do kterého se běžným způsobem přivádí kapalné palivo, jakým je například benzín. Toto palivo se z karburátoru _6 přivádí do Venturiho trubice 2_ tryskou (není znázorněna), za kterou se přemění v jemné kapičky, které proudí směrem 1 postupu rozprášeného paliva.A carburetor 5 is located in the immediate vicinity of the air intake duct 1, into which liquid fuel such as gasoline is routinely supplied. This fuel is fed from the carburetor 6 to the venturi 2 through a nozzle (not shown), after which it is converted into fine droplets which flow in the direction 1 of the atomized fuel process.
Přívodní soustava vzduchu a paliva také zahrnuje škrticí klapku 8, upravenou pod Venturiho trubicí 2,. Toto škrticí klapka 8 umožňuje řídit množství směsí nasávaného vzduchu s rozprášeného paliva, proudící do válců spalovacího motoru. ( The air and fuel feed system also includes a throttle 8 provided below the venturi 2. This throttle 8 makes it possible to control the amount of intake air / atomized fuel mixtures flowing into the cylinders of the internal combustion engine. (
Přívodní soustava vzduchu · paliva také zahrnuje generátor 2 vodní páry, ze kterého se přivádí vodní pára do Vanturiho trubice 2 směrem 10 postupu vodní páry nebo vratným potrubím 22 přes vzduchový filtr .£· Pod Venturiho trubicí 2, například prává na rozhraní mezi vzduchovým eacím potrubím £ a vstupním potrubím J, je umístána mřížka 11 z ceru nebo germania, ze alouáeniny ceru nebo germania nebo ze slitiny ceru nebo germania, popřípadě ve směsi s inertním nosičem. Směs vzduchu, rozprášeného paliva a vodní páry, nasávaná do vstupního potrubí J, prochází tedy touto mřížkou 11.The fuel supply system also includes a water vapor generator 2 from which water vapor is supplied to the Vanturi tube 2 in the water vapor direction 10 or via a return line 22 via an air filter. 6 and a grate 11 of cerium or germanium, of cerium or germanium or of a cerium or germanium alloy, optionally in admixture with an inert carrier, is placed in the inlet pipe. The mixture of air, atomized fuel and water vapor sucked into the inlet pipe J therefore passes through this grille 11.
Generátor 2 vodní páry umožňuje provádět přivádění vodní páry do Venturiho trubice. 2 nebo do vzduchového filtru 2 v závislosti na výkonu spalovacího motoru, například stejným způsobem, jakým se z karburátoru 6 reguluje přívod paliva do Venturiho trubice 2 v závislosti na požadovaném výkonu motoru.The water vapor generator 2 allows water vapor to be supplied to the venturi. 2 or to the air filter 2 depending on the power of the internal combustion engine, for example in the same way that the fuel supply to the venturi 2 is regulated from the carburetor 6 according to the desired engine power.
Na obrázku 2 je znázorněna jedna možná forma provedení generátoru 2 vodní páry, ze kterého se vodní pára přivádí do Venturiho trubice 2. Tento generátor 2 vodní páry zahrnuje zásobník 1 3 vody, který je hermeticky uzavřen a spojen ponornou trubkou 14. opatřenou ventilem 1 5. 9 vnitřkem tepelného výměníku 16. který je ve styku s výfukovým potrubím 17 spalovacího motoru. Tepelný výměník 16 je opatřen vstupem 18 pro přívod vzduchu a výstupním potrubím 19 pro odvod vodní páry, které ústí do vnitřku vzduchového sacího potrubí 2 a které je zakončeno tryskou 21. upravenou tak, že vodní pára proudí ve směru 2 proudění vzduchu.Figure 2 shows one possible embodiment of a water vapor generator 2 from which water vapor is supplied to the Venturi tube 2. The water vapor generator 2 comprises a water reservoir 13 which is hermetically sealed and connected by a submersible tube 14 provided with a valve 15. 9 inside the heat exchanger 16 which is in contact with the exhaust manifold 17 of the internal combustion engine. The heat exchanger 16 is provided with an air inlet 18 and a water vapor outlet duct 19 which opens into the interior of the air intake duct 2 and terminates in a nozzle 21 arranged so that water vapor flows in the air flow direction 2.
Generátor 2 vodní páry pracuje následujícím způsobem. Umístění zásobníku 13 vody nad tepelným výměníkem 16 zaručuje prakticky .konstantní hladinu vody v tomto tepelném výměníku 16 v důsledku automatické náhrady vody, přeměněné v páru výměnou tepla s výfukovými plyny, procházejícími výfukovým potrubím 17. Umístění trysky 21 podélně ve vzduchovém sacím potrubí X zaručuje, Že množství vodní páry, nasáté do vzduchového sacího potrubí J_ vzduchem, přiváděným přes vzduchový filtr 4, de funkcí množství vzduchu nasátého do válců spalovacího motoru. Tím se dosáhne automatické regulace množství vodní páry, nasáté do vzduchového sacího potrubí _1_iThe water vapor generator 2 operates as follows. The location of the water reservoir 13 above the heat exchanger 16 guarantees a practically constant water level in this heat exchanger 16 as a result of the automatic replacement of the water converted into steam by heat exchange with the exhaust gases passing through the exhaust pipe 17. That the amount of water vapor sucked into the air intake duct 11 by the air supplied through the air filter 4 is a function of the amount of air sucked into the cylinders of the internal combustion engine. As a result, the amount of water vapor sucked into the air suction line 11 is automatically controlled
Množství vodní páry, opouštějící tepelný výměník 16 za časovou jednotku, je tedy možné regulovat vhodnou volbou průřezu výstupního potrubí 19 a trysky 21 nebo ventilem 20, upraveným ve výstupním potrubí 19.Thus, the amount of water vapor leaving the heat exchanger 16 per unit of time can be controlled by appropriately selecting the cross section of the outlet conduit 19 and the nozzle 21 or the valve 20 provided in the outlet conduit 19.
Jak je to znázorněno na obrázku 1, jsou vzduch, rozprášené palivo a vodní pára, přiváděné do Venturiho trubice 2, nasávány do výstupního potrubí 2 a proudí potom skrze mřížku 11. Tato směs se pak rozděluje do jednotlivých válců spalovacího motoru, kde se obvyklým způsobem spaluje a vzniklé výfukové plyny se pak odvádějí do ovzduší výfukovým potrubím 19 spalovacího motoru.As shown in Figure 1, the air, atomized fuel and water vapor supplied to the venturi 2 are sucked into the outlet conduit 2 and then flowed through the grille 11. This mixture is then distributed to the individual cylinders of the internal combustion engine, where and the resulting exhaust gases are then vented to the atmosphere via the exhaust manifold 19 of the internal combustion engine.
Generátor 2 vodní páry může být také spojen se vzduchovým filtrem 2 vratným potrubím 22, které je na obrázku 1 zobrazeno přerušovanou čarou.The water vapor generator 2 can also be connected to the air filter 2 by a return line 22, which is shown in broken line in FIG.
Také je možné místo mřížky 11 použít stočeného vlákna z ceru popřípadě germania nebo z látky, obsahující cer popřípadě germanium, které je umístěno buS ve směru 10 postupu vodní páry nebo ve vratném potrubí 22 a které bude možné snadno vyměnit po jeho opotřebování, protože bylo zjištěno, že použitého ceru nebo germania časeia pozvolna ubývá.It is also possible to use a twisted cerium or germanium fiber or a cerium or germanium containing fiber instead of the grille 11, which is placed either in the water vapor direction 10 or in the return line 22 and which can be easily replaced after wear. that cerium or germanium time is gradually decreasing.
Na obrázku 3 je schematicky znázorněno použití způsobu podle vynálezu pro čištění plynů nebo spalin, Vypouštěných do ovzduší továrním komínem.Figure 3 schematically illustrates the use of the method of the invention for purifying gases or flue gases discharged into the atmosphere by a factory chimney.
Tento komín 25 je také opatřen generátorem 2 V°úní páry, ze kterého se přivádí dovnitř komínu vodní pára ve směru 10 postupu vodní páry. Spaliny odváděné komínem 25. přichází do komína 25 ve směru 28 proudění spalin, kde se smísí s vodní parou a vzniklá směs prochází mřížkou 11 z ceru nebo germania nebo ze sloučeniny nebo slitiny ceru nebo germania, která je umístěna za místem vstupu vodní páry do komína 25. Také je možné uvnitř potrubí, přivádějícího vodní páru, umístit spirály vlákna z ceru popřípadě germania nebo ze slitiny obsahující cer popřípadě germanium. Takovéto uspořádání umožňuje do značná míry popřípadě zcela odstranit kysličník uhelnatý a kysličníky dusíku ze spalin vypouštěných do ovzduší. Stejně tak se dosáhne eliminace fluoru a sloučenin obsahujících fluor a kysličníku siřičitého.This chimney 25 is also provided with a steam generator 2 V ° from which water vapor is introduced into the chimney in the water vapor direction 10. The flue gas discharged through the chimney 25 enters the chimney 25 in the flue gas flow direction 28 where it is mixed with water vapor and the resulting mixture passes through a cerium or germanium lattice or a cerium or germanium compound or alloy located downstream of the water vapor entry point. 25. It is also possible to place spirals of cerium or germanium fibers or of an alloy containing cerium or germanium inside the water vapor supply line. Such an arrangement makes it possible, to a large extent, to completely remove carbon monoxide and nitrogen oxides from the flue gas released into the atmosphere. Likewise, the elimination of fluorine and fluorine-containing compounds and sulfur dioxide is achieved.
Výsledky, kterých se dosáhne způsobem podle vynálezu, jsou schematicky znázorněny v grafech na obrázcích 4, 5 e 6 ve srovnání.a výsledky, kterých ae dosáhne za použití dosud známých způsobů. Křivky vytažená plně ae vztahují k výsledkům dosaženým způsobem podle vynálezu, zatímco křivky vytažená čárkovaně se vztahují k výsledkům, dosaženým za použití známého stavu techniky.The results obtained by the method according to the invention are shown schematically in the graphs in FIGS. 4, 5 and 6 in comparison with the results obtained by using the methods known to date. The curves drawn fully and e relate to the results obtained by the method according to the invention, whereas the curves drawn by the dashed line relate to the results obtained using the prior art.
Obrázek 4 znázorňuje závislost výkonu motoru (osa y) na počtu otáček motoru (osa x).Figure 4 shows the dependence of the engine power (y-axis) on the engine speed (x-axis).
Obrázek 5 znázorňuje závislost spotřeby paliva (osa y) na počtu otáček motoru (osa x).Figure 5 shows the dependence of fuel consumption (y-axis) on the engine speed (x-axis).
Na obrázku 6 je znázorněna závislost obsahu kysličníku uhelnatého (osa y) ve výfukových plynech motoru na počtu otáček motoru (osa x). Obsah kysličníku uhelnatého byl stanoven plynovou chromatografií výfukových plynů. Z grafu na obrázku 6 je zřejmá, že u motoru s vnitřním spalováním, který není vybaven zařízením podle vynálezu, kolísá množství kysličníku uhelnatého v rozmezí 4 až 5,5 % v závislosti na počtu otáček motoru, zatímco toto množství je nulová (křivka obsahu kysličníku uhelnatého je totožná s osou X), u motoru, který zařízením podle vynálezu vybaven je. Také bylo zjištěno, že množství dalěích škodlivých plynů, tj. zejména nespálených uhlovodíků, kysličníků dusíku a kysličníku siřičitého, které obvykle činí 1 až 3 í, je v podstatě nulové u motořu s vnitřním spalováním, vybaveného zařízením podle vynálezu.Figure 6 shows the dependence of the carbon monoxide content (y-axis) in the engine exhaust gas with the engine speed (x-axis). The carbon monoxide content was determined by exhaust gas chromatography. It can be seen from the graph in Figure 6 that, for an internal combustion engine not equipped with the apparatus of the invention, the amount of carbon monoxide varies between 4 and 5.5% depending on the engine speed, while the amount is zero (oxide curve) the carbon monoxide is identical to the X axis, in the case of an engine equipped with the device according to the invention. It has also been found that the amount of other noxious gases, i.e. in particular unburned hydrocarbons, nitrogen oxides and sulfur dioxide, which is usually 1 to 3%, is substantially zero for an internal combustion engine equipped with the device according to the invention.
Předpokládá se, že cer popřípadě germanium, přes které se vede vodní péra, vyvolává rozklad vodní páry za vzniku vodíku ve stavu zrodu. Přítomnost uvedeného vodíku ve stavu zrodu mé za následek, že se bu3 zabrání tvorbě Škodlivých plynů nebo se vyvolá rozklad těchto plynů, mezi které zejména patří kysličníky dusíku, kysličník uhelnatý, nespáleně uhlovodíky « kysličník siřičitý, kterě se zpravidla nacházejí ve spalných plynech vypouštěných do ovzduší.It is believed that the cerium or germanium through which the water spring is conducted causes the decomposition of the water vapor to form hydrogen at birth. The presence of said hydrogen at birth gives rise to the prevention or decomposition of harmful gases, including, but not limited to, nitrogen oxides, carbon monoxide, unburnt hydrocarbons, sulfur dioxide, which is typically found in combustion gases discharged into the atmosphere. .
Způsob a zařízení podle vynálezu mohou být použity u motorů e vnitřním spalováním, vybavených karburátorem, nebo přímým vstřikováním paliva, u naftových motorů, u turbinových motorů, u proudových motorů s turbinou, u topidel pro vytápění domácností i u komínů průmyslových závodů.The method and apparatus of the invention can be used in internal combustion engines equipped with carburetor or direct fuel injection, diesel engines, turbine engines, turbine turbo engines, domestic heating heaters and industrial chimneys.
Pro srovnání .účinku způsobu podle vynálezu a účinku známého stavu techniky jsou v následující tabulce porovnány oba způsoby vzhledem k odstranění kysličníku uhelnatého, kyslič níkú dusíku a nespálených uhlovodíků. Měření byla provedena na osobním voze BMW 320 (rok výroby 1976). Podle známého způsobu byla do motoru zaváděna vodní pára aa rozdíl od způsobu podle vynálezu, kdy byla do motoru zaváděna vodní pára, vedená před tím přes kontaktní prvek z ceru. Z tabulky je zřejmé, že se způsobem podle vynálezu dosáhne výrazného zlepšení při odstranění uvedených Škodlivin vzhledem k dosavadnímu stavu techniky.To compare the effect of the process of the invention and the effect of the prior art, the following table compares both processes with respect to the removal of carbon monoxide, nitrogen oxides and unburnt hydrocarbons. The measurements were carried out on a BMW 320 passenger car (manufactured in 1976). According to the known method, water vapor has been introduced into the motor and, unlike the method of the invention, in which water vapor has been introduced into the motor prior to passing through the cerium contact element. It can be seen from the table that the present invention achieves a significant improvement in the removal of said pollutants with respect to the prior art.
TabulkaTable
Je také zřejmá, že vodní péra, které přižila do styku s cerem nebo germaniem, se může také přivádět přímo v místě, kde dochází k tvorbě škodlivých plynů nebo v místě, které leží bezprostředně za místem vzniku uvedených Škodlivých plynů.It will also be appreciated that water feathers which have come into contact with cerium or germanium may also be introduced directly at the point where harmful gases are formed or at a point immediately after the point of formation of said harmful gases.
Namísto mřížky z ceru popřípadě germania je také možné obložit stěny potrubí, vedoucí· ho vodní páru, vrstvou obsahující cer popřípadě germanium nebo slitinu anebo sloučeninu ceru popřípadě germania.Instead of a cerium or germanium grid, it is also possible to lining the walls of the conduit conducting water vapor with a layer containing cerium or germanium or an alloy or a cerium or germanium compound.
Bylo zjištěno, že u motorů s vnitřním spalováním se dosáhne nejlepěích výsledků, když se volnoběžné tryska karburátoru seřídí pro tvorbu chudé směsi, zatímco seřízení výkonové trysky zůstává normální. Jde o relativní obohacení spalné směsi,v důsledku lepšího zplyňování a spalování směsi nejen při normálním výkonu motoru, ale i při volnoběhu. Sfféto výhody není možné dosáhnout bez zařízení podle vynálezu.It has been found that in internal combustion engines the best results are obtained when the carburetor idle nozzle is adjusted to form a lean mixture while the power nozzle adjustment remains normal. This is a relative enrichment of the combustion mixture, due to better gasification and combustion of the mixture not only at normal engine power but also at idle. This advantage cannot be achieved without the device according to the invention.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE150628A BE822337A (en) | 1974-11-19 | 1974-11-19 | Exhaust pollution reduction method - produces hydrogen by action of cerium on water vapour |
BE161770A BE835467R (en) | 1974-11-19 | 1975-11-12 | METHOD AND DEVICE FOR AVOIDING POLLUTION OF THE ATMOSPHERE BY HARMFUL GASES SUCH AS NITROGEN OXIDES AND CARBON MONOXIDE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS227652B2 true CS227652B2 (en) | 1984-05-14 |
Family
ID=25648211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS757785A CS227652B2 (en) | 1974-11-19 | 1975-11-18 | Method of prevention against contamination by harmful gases |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE835467R (en) |
CS (1) | CS227652B2 (en) |
-
1975
- 1975-11-12 BE BE161770A patent/BE835467R/en not_active IP Right Cessation
- 1975-11-18 CS CS757785A patent/CS227652B2/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE835467R (en) | 1976-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2543028C (en) | Carrier air heating system for scr | |
US20060213197A1 (en) | Air pollution control system for ocean-going vessels | |
US5863413A (en) | Method for using hydroxyl radical to reduce pollutants in the exhaust gases from the combustion of a fuel | |
US7040088B2 (en) | Diesel engine exhaust purification system | |
CA2241110A1 (en) | A method and apparatus for reducing pollutants and contaminants in exhaust gases of an engine | |
RU2009130674A (en) | METHOD AND DEVICE FOR REGENERATION OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF THE SOLID PARTICLE FILTER LOCATED IN THE EXHAUST TREATY | |
CN101617104A (en) | Method and device for producing ammonia for exhaust gas treatment in an internal combustion engine of a motor vehicle | |
DE60328217D1 (en) | METHOD FOR CLEANING A PARTICLE FILTER AND VEHICLE USING THE PROCESS | |
US3224188A (en) | Combustion control | |
US4242076A (en) | Process of combustion | |
US4341184A (en) | Method and device avoiding the pollution of the atmosphere by noxious gases | |
KR101944291B1 (en) | Apparatus for reducing exhaust gas of harmful substance and white smoke | |
CS227652B2 (en) | Method of prevention against contamination by harmful gases | |
CA1054468A (en) | Method and device avoiding the pollution of the atmosphere by noxious gases | |
US20030124031A1 (en) | Process for regenerating a particulate filter and device for implementing the process | |
JPH0544445A (en) | Denitrifying device for internal combustion engine with exhaust gas supercharger | |
DE50014269D1 (en) | Internal combustion engine with a supply device for a combustion medium | |
JPH09874A (en) | Boiler equipment | |
RU2023174C1 (en) | Exhaust gas neutralizer | |
JPH05321777A (en) | Internal combustion engine | |
RU2032085C1 (en) | Device for purifying exhaust gases in internal combustion engine | |
RU2150010C1 (en) | Exhaust gas neutralizing device | |
KR100231556B1 (en) | Waste gas treatment method of diesel engine | |
CN2085855U (en) | Apparatus for purifying waste gas and reclaiming energy sources | |
CN2279451Y (en) | Vaporising burner for vehicle |