IT201800007572A1 - KIT FOR ONE INTERNAL COMBUSTION ENGINE. - Google Patents

KIT FOR ONE INTERNAL COMBUSTION ENGINE. Download PDF

Info

Publication number
IT201800007572A1
IT201800007572A1 IT102018000007572A IT201800007572A IT201800007572A1 IT 201800007572 A1 IT201800007572 A1 IT 201800007572A1 IT 102018000007572 A IT102018000007572 A IT 102018000007572A IT 201800007572 A IT201800007572 A IT 201800007572A IT 201800007572 A1 IT201800007572 A1 IT 201800007572A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
volume
gas
percentage
kit
air
Prior art date
Application number
IT102018000007572A
Other languages
Italian (it)
Inventor
Andrea Chiodini
Letizia Bua
Original Assignee
Eni Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eni Spa filed Critical Eni Spa
Priority to IT102018000007572A priority Critical patent/IT201800007572A1/en
Priority to PCT/IB2019/056359 priority patent/WO2020021486A1/en
Publication of IT201800007572A1 publication Critical patent/IT201800007572A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/02Separation 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 by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04Separation 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 by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0415Beds in cartridges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/22Separation 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 by diffusion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/22Separation 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 by diffusion
    • B01D53/229Integrated processes (Diffusion and at least one other process, e.g. adsorption, absorption)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/02Preparation of oxygen
    • C01B13/0229Purification or separation processes
    • C01B13/0248Physical processing only
    • C01B13/0251Physical processing only by making use of membranes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy
    • F01N5/02Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy the devices using heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B47/00Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
    • F02B47/04Methods 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 other than water or steam only
    • F02B47/08Methods 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 other than water or steam only the substances including exhaust gas
    • F02B47/10Circulation of exhaust gas in closed or semi-closed circuits, e.g. with simultaneous addition of oxygen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/22Separation 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 by diffusion
    • B01D2053/221Devices
    • B01D2053/222Devices with plates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/22Separation 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 by diffusion
    • B01D2053/221Devices
    • B01D2053/223Devices with hollow tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/50Carbon oxides
    • B01D2257/504Carbon dioxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/01Engine exhaust gases
    • B01D2258/012Diesel engines and lean burn gasoline engines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/50Carbon dioxide
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/20Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a flow director or deflector
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/26Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an exhaust gas reservoir, e.g. emission buffer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Description

KIT PER UN MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA KIT FOR ONE INTERNAL COMBUSTION ENGINE

La presente invenzione si riferisce ad un kit per un motore a combustione interna. The present invention refers to a kit for an internal combustion engine.

Nello stato della tecnica sono noti kit a bordo di veicoli per un trattamento di fumi di scarico comprendenti anidride carbonica emessi da un motore a combustione interna di un veicolo. Questi kit vengono usati per trattare i fumi di scarico del motore del veicolo per ridurre la quantità di anidride carbonica emessa dal motore in atmosfera. Questi kit comprendono mezzi di cattura selettiva per estrarre anidride carbonica dai fumi di scarico quali, ad esempio, materiali adsorbenti o con permeabilità selettiva, mezzi per comprimere un volume di anidride carbonica così estratta ed infine mezzi per stoccare a bordo del veicolo l’anidride carbonica così compressa e/o liquefatta. In the state of the art, on-board vehicle kits for treating exhaust fumes comprising carbon dioxide emitted by an internal combustion engine of a vehicle are known. These kits are used to treat vehicle engine exhaust fumes to reduce the amount of carbon dioxide emitted by the engine into the atmosphere. These kits include selective capture means for extracting carbon dioxide from the exhaust fumes such as, for example, adsorbent materials or materials with selective permeability, means for compressing a volume of carbon dioxide thus extracted and finally means for storing carbon dioxide on board the vehicle. thus compressed and / or liquefied.

Svantaggiosamente gli apparati noti non funzionano in modo efficiente e permangono notevoli difficoltà che si traducono in uno o più inconvenienti, quali il permanere di una notevole quantità di anidride carbonica nei fumi di scarico del veicolo, una troppo elevata temperatura di funzionamento del motore, problemi di corrosione legati alla presenza di condensati liquidi che si generano all’interno dell’apparato, la necessità di effettuare manutenzioni periodiche molto ravvicinate dei mezzi di cattura selettiva, l’aumento considerevole del peso del veicolo, così diminuendo la sua efficienza, mezzi di stoccaggio che hanno un volume molto grande rispetto allo spazio a disposizione sul veicolo, mezzi di stoccaggio particolarmente energivori perché devono essere mantenuti o a basse temperature per mantenere in fase liquida l’anidride carbonica o a pressioni particolarmente elevate per poterne stoccare sufficienti quantità in fase gassosa in volumi accettabili. Disadvantageously, the known apparatuses do not work efficiently and considerable difficulties remain which result in one or more drawbacks, such as the persistence of a considerable amount of carbon dioxide in the vehicle exhaust fumes, an excessively high operating temperature of the engine, problems of corrosion linked to the presence of liquid condensates that are generated inside the apparatus, the need to carry out very close periodic maintenance of the selective capture means, the considerable increase in the weight of the vehicle, thus decreasing its efficiency, storage means that they have a very large volume compared to the space available on the vehicle, particularly energy-intensive storage means because they must be maintained either at low temperatures to keep carbon dioxide in the liquid phase or at particularly high pressures to be able to store sufficient quantities in the gaseous phase in acceptable volumes.

Sono noti inoltre apparati di ricircolo di una percentuale di fumi di scarico del motore, che sono atti a ridurre le temperature di funzionamento del motore a combustione interna del veicolo e ridurre le emissioni di ossidi di azoto. Questi apparati di ricircolo non permettono di avere nei gas di scarico una concentrazione di anidride carbonica adatta a permetterne lo stoccaggio. There are also known apparatuses for recirculating a percentage of engine exhaust fumes, which are adapted to reduce the operating temperatures of the internal combustion engine of the vehicle and reduce the emissions of nitrogen oxides. These recirculation apparatuses do not allow to have in the exhaust gases a concentration of carbon dioxide suitable for allowing storage.

Uno degli scopi della presente invenzione consiste nel fatto di realizzare un kit per un motore a combustione interna che permetta di rendere più efficace ed efficiente la separazione e/o lo stoccaggio di anidride carbonica prodotta da detto motore e ridurne drasticamente la quantità emessa in atmosfera coi fumi di scarico. Altri scopi della presente invenzione, connessi con la realizzazione del kit, sono la riduzione della presenza di condensati liquidi nei fumi di scarico, nonché la diminuzione delle manutenzioni periodiche, del peso e dell’ingombro volumetrico dei mezzi di confinamento e stoccaggio dei gas di scarico, rendendo più energeticamente efficiente il motore. One of the purposes of the present invention consists in realizing a kit for an internal combustion engine which allows to make the separation and / or storage of carbon dioxide produced by said engine more effective and efficient and to drastically reduce the quantity emitted into the atmosphere with the exhaust fumes. Other purposes of the present invention, connected with the realization of the kit, are the reduction of the presence of liquid condensates in the exhaust fumes, as well as the reduction of periodic maintenance, of the weight and of the volumetric dimensions of the means of confinement and storage of the exhaust gases. , making the engine more energy efficient.

In accordo con l’invenzione tale scopo è raggiunto con un kit secondo la rivendicazione 1. In accordance with the invention, this purpose is achieved with a kit according to claim 1.

Un ulteriore scopo della presente invenzione consiste nel fatto di realizzare un metodo che permetta di rendere più efficace ed efficiente la separazione e/o lo stoccaggio di anidride carbonica prodotta da detto motore e ridurne drasticamente la quantità emessa in atmosfera coi fumi di scarico. è inoltre uno scopo della presente invenzione un metodo che permetta di ridurre la presenza di condensati liquidi nei fumi di scarico, diminuire le manutenzioni periodiche, diminuire drasticamente il peso e l’ingombro volumetrico dei mezzi di confinamento e stoccaggio dei gas di scarico, rendendo più energeticamente efficiente il kit che attua il metodo stesso. A further object of the present invention consists in providing a method which allows to make the separation and / or storage of carbon dioxide produced by said engine more effective and efficient and to drastically reduce the quantity emitted into the atmosphere with the exhaust fumes. furthermore, an object of the present invention is a method which allows to reduce the presence of liquid condensates in the exhaust fumes, reduce periodic maintenance, drastically reduce the weight and volume dimensions of the means of confinement and storage of the exhaust gases, making more energetically efficient the kit that implements the method itself.

In accordo con l’invenzione tale altro scopo è raggiunto con un metodo secondo la rivendicazione 10. In accordance with the invention, this other object is achieved with a method according to claim 10.

Altre caratteristiche sono previste nelle rivendicazioni dipendenti. Other features are provided in the dependent claims.

In accordo con la presente invenzione, il termine “aria” come qui utilizzato nella descrizione e nelle rivendicazioni, si riferisce a qualsiasi miscela gassosa comprendente prevalentemente (per almeno il 98% in volume su base anidra) ossigeno molecolare e azoto molecolare, sia essa presente in natura o derivata da aria naturale mediante processi di filtrazione, purificazione o separazione parziale dei componenti. Secondo quanto riportato in letteratura la composizione normale dell’aria nell’atmosfera a livello del mare comprende ossigeno e azoto in rapporto volumetrico circa 21/79. Ai fini della presente domanda, si considera aria arricchita un’aria con contenuto di ossigeno > 23 % v/v e aria impoverita quella con contenuto di ossigeno < 19% v/v. In accordance with the present invention, the term "air" as used herein in the description and in the claims, refers to any gaseous mixture comprising mainly (for at least 98% by volume on an anhydrous basis) molecular oxygen and molecular nitrogen, whether present in nature or derived from natural air through processes of filtration, purification or partial separation of the components. According to literature, the normal composition of the air in the atmosphere at sea level includes oxygen and nitrogen in a volumetric ratio approximately 21/79. For the purposes of this application, enriched air is considered to be air with an oxygen content> 23% v / v and impoverished air that with an oxygen content <19% v / v.

In accordo con la presente invenzione, i volumi di fluidi come qui riportati nella descrizione e nelle rivendicazioni, si intendono indifferentemente come tali oppure riferiti ad un’unità di tempo arbitraria nel caso di flussi e processi o metodi condotti in continuo. In accordance with the present invention, the volumes of fluids as reported herein in the description and in the claims, are understood indifferently as such or referred to an arbitrary unit of time in the case of flows and processes or methods conducted continuously.

Nella descrizione delle forme di realizzazione della presente invenzione, l’uso dei termini “comprendente” e “contenente” indica che le opzioni descritte, per esempio riguardanti le fasi di un metodo o di un procedimento o i componenti di un prodotto o di un dispositivo, non sono necessariamente esaustive. È tuttavia importante notare che sono da considerare comprese nella portata della presente domanda di brevetto anche le forme di realizzazione dell’invenzione in cui il termine “comprendente” riferito alle opzioni descritte, per esempio riguardanti le fasi di un metodo o di un procedimento o i componenti di un prodotto o di un dispositivo, debba essere interpretato come “che consiste essenzialmente di” o “che consiste di”, anche se non dichiarato esplicitamente. In the description of the embodiments of the present invention, the use of the terms "comprising" and "containing" means that the options described, for example concerning the steps of a method or process or the components of a product or device, they are not necessarily exhaustive. However, it is important to note that the embodiments of the invention are also to be considered included in the scope of the present patent application in which the term "comprising" refers to the options described, for example concerning the steps of a method or a process or the components of a product or device, should be interpreted as "which essentially consists of" or "which consists of", even if not explicitly stated.

Le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali: The characteristics and advantages of the present invention will become more evident from the following, exemplary and non-limiting description, referring to the attached schematic drawings in which:

la figura 1 è uno schema di un impianto di un kit secondo la presente invenzione; Figure 1 is a diagram of a system of a kit according to the present invention;

la figura 2 è uno schema di un impianto del kit secondo una prima alternativa. Figure 2 is a diagram of an installation of the kit according to a first alternative.

Con riferimento alle figure citate ed in particolare alla figura 1, viene mostrato un kit 100 per un motore a combustione interna 200 di un veicolo atto a stoccare a bordo del veicolo anidride carbonica prodotta dal motore a combustione interna 200. With reference to the aforementioned figures and in particular to Figure 1, a kit 100 is shown for an internal combustion engine 200 of a vehicle suitable for storing on board the vehicle the carbon dioxide produced by the internal combustion engine 200.

Il kit 100 per il motore a combustione interna 200 del veicolo è un impianto montato in comunicazione di fluido con il motore a combustione interna 200. Una parte del kit 100 è montato a monte del motore a combustione interna 200, un’altra parte del kit 100 è montata a valle del motore a combustione interna 200. The kit 100 for the internal combustion engine 200 of the vehicle is a system mounted in fluid communication with the internal combustion engine 200. One part of the kit 100 is mounted upstream of the internal combustion engine 200, another part of the kit 100 is mounted downstream of the internal combustion engine 200.

Come mostrato in particolare in figura 1 il kit 100 comprende una presa di ingresso per aria 10 ed una presa di ingresso per carburante 20 montate a monte. L’aria che viene ricevuta dalla presa di ingresso per aria 10 è aria atmosferica e comprende sostanzialmente ossigeno molecolare e azoto molecolare, cioè una originaria percentuale in volume di ossigeno molecolare ed una originaria percentuale in volume di azoto molecolare. Tipicamente da misure atmosferiche, l’originaria percentuale in volume di ossigeno molecolare nell’aria anidra è compresa tra 20 e 22%, ad esempio 21%, mentre l’originaria percentuale in volume di azoto molecolare è compresa tra 78 e 80 %, ad esempio 79%. Come ben noto all’esperto dell’arte, piccole variazioni di dette percentuali sono possibili in funzione delle caratteristiche ambientali e geografiche del luogo ove viene effettuata la misura. As shown in particular in Figure 1, the kit 100 comprises an air inlet 10 and a fuel inlet 20 mounted upstream. The air that is received from the air inlet 10 is atmospheric air and substantially comprises molecular oxygen and molecular nitrogen, i.e. an original percentage by volume of molecular oxygen and an original percentage by volume of molecular nitrogen. Typically from atmospheric measurements, the original percentage by volume of molecular oxygen in anhydrous air is between 20 and 22%, for example 21%, while the original percentage by volume of molecular nitrogen is between 78 and 80%, for example example 79%. As is well known to the skilled in the art, small variations in these percentages are possible depending on the environmental and geographical characteristics of the place where the measurement is made.

La presa di ingresso per aria 10 e la presa di ingresso per carburante 20 sono connesse in comunicazione di fluido con il motore a combustione interna 200. The air inlet 10 and the fuel inlet 20 are connected in fluid communication with the internal combustion engine 200.

Come carburante ingresso alla presa in ingresso per carburante 20 si intende un qualsiasi carburante usato per motori a combustione interna 200 come ad esempio gasolio, metano, GPL o benzina. As fuel inlet to the fuel inlet 20 is meant any fuel used for internal combustion engines 200 such as diesel oil, methane, LPG or petrol.

Il motore a combustione interna 200 produce un fumo di scarico comprendente anidride carbonica. La reazione di combustione può essere rappresentata in forma semplificata con la seguente formula: The internal combustion engine 200 produces an exhaust smoke comprising carbon dioxide. The combustion reaction can be represented in simplified form with the following formula:

con x maggiore o uguale a 1 e y normalmente compreso tra x e 4x, with x greater than or equal to 1 and y normally between x and 4x,

dove CxHy, ad es. C8H18, rappresenta un generico idrocarburo costituente il carburante che viene alimentato al motore a combustione interna 200 dalla presa di ingresso per carburante 20, O2 è ossigeno molecolare che viene inserito nel motore a combustione interna 200 dalla presa di ingresso per aria 10, CO2 è anidride carbonica, H2O è acqua molecolare. Gli elementi della formula sono moltiplicati per i rispettivi fattori stechiometrici di reazione chimica. where CxHy, e.g. C8H18, represents a generic hydrocarbon constituting the fuel that is fed to the internal combustion engine 200 from the fuel inlet 20, O2 is molecular oxygen that is inserted into the internal combustion engine 200 from the air inlet 10, CO2 is anhydride carbon, H2O is molecular water. The elements of the formula are multiplied by their respective stoichiometric chemical reaction factors.

Il fumo di scarico in uscita dal motore a combustione interna 200 comprende sostanzialmente azoto molecolare, anidride carbonica e vapore d’acqua. Esso può inoltre comprendere minori quantità (solitamente inferiori al 1 %) di ossidi di azoto e idrocarburi incombusti, oltre a eventuale ossigeno molecolare residuo. The exhaust smoke coming out of the internal combustion engine 200 substantially comprises molecular nitrogen, carbon dioxide and water vapor. It may also include minor quantities (usually less than 1%) of nitrogen oxides and unburnt hydrocarbons, as well as any residual molecular oxygen.

Il fumo di scarico viene poi incanalato in un condotto di uscita 30 del kit 100. The exhaust smoke is then channeled into an outlet duct 30 of kit 100.

Il condotto di uscita 30 è connesso in comunicazione di fluido con una valvola di ricircolo del fumo di scarico 40 del kit 100. The outlet conduit 30 is connected in fluid communication with an exhaust smoke recirculation valve 40 of the kit 100.

La valvola di ricircolo del fumo di scarico 40 indirizza una frazione del fumo di scarico, che è fumo di scarico di ricircolo, ancora verso il motore a combustione interna 200 ed indirizza un’altra frazione del fumo di scarico, che è fumo di scarico di scappamento verso un condotto di scappamento 31 del kit 100. Il condotto di scappamento 31 può anche chiamarsi condotto di scarico 31. The exhaust smoke recirculation valve 40 directs a fraction of the exhaust smoke, which is recirculating exhaust smoke, again to the internal combustion engine 200 and directs another fraction of the exhaust smoke, which is exhaust smoke. exhaust to an exhaust duct 31 of the kit 100. The exhaust duct 31 can also be called an exhaust duct 31.

La valvola di ricircolo del fumo di scarico 40 consente di indirizzare per più volte secondo una molteplicità di cicli di funzionamento, oppure in continuo, il fumo di scarico di ricircolo. The exhaust smoke recirculation valve 40 allows the recirculating exhaust smoke to be directed several times according to a multiplicity of operating cycles, or continuously.

In accordo con la presente invenzione, detta valvola di ricircolo del fumo di scarico 40 può essere una valvola a due vie posizionata a monte di detto dispositivo miscelatore 60, preferibilmente accoppiata con una seconda valvola a due vie a valle del condotto di scappamento 31 e a monte dell’eventuale compressore 70, la quale agisce direttamente sul flusso del fumo di scarico di ricircolo e indirettamente regola, per differenza, il flusso del fumo di scarico di scappamento. In alternativa, detta valvola 40 può essere una valvola a tre vie (o dispositivo equivalente), posizionata nel punto di separazione delle correnti di detto fumo di scarico di ricircolo e detto fumo di scarico di scappamento, la quale può agire su entrambi i flussi di dette correnti. Detta valvola 40 è preferibilmente pilotata da una opportuna centralina in grado di gestire la fase transitoria dal momento dell’avvio del motore fino al raggiungimento delle condizioni a regime. Centraline del tipo suddetto sono disponibili commercialmente o facilmente derivabili, con normali metodi di ingegneria, da dispositivi noti o disponibili commercialmente. Detta centralina può essere la centralina 301 rappresentata nelle figure 1, 2 o 3. In accordance with the present invention, said exhaust smoke recirculation valve 40 can be a two-way valve positioned upstream of said mixing device 60, preferably coupled with a second two-way valve downstream of the exhaust duct 31 and upstream of the possible compressor 70, which acts directly on the flow of the recirculating exhaust smoke and indirectly regulates, by difference, the flow of the exhaust smoke. Alternatively, said valve 40 may be a three-way valve (or equivalent device), positioned at the point of separation of the streams of said recirculating exhaust smoke and said exhaust smoke, which can act on both flow streams. called currents. Said valve 40 is preferably piloted by a suitable control unit capable of managing the transitional phase from the moment the engine is started up to the achievement of the operating conditions. Control units of the aforesaid type are commercially available or easily derivable, with normal engineering methods, from known or commercially available devices. Said control unit can be the control unit 301 shown in Figures 1, 2 or 3.

A valle del motore a combustione interna 200 può opzionalmente essere provvisto un dispositivo di recupero energetico 201, che può essere, ad esempio, uno scambiatore di calore per recuperare una parte di calore del fumo di scarico, oppure un dispositivo per il recupero dell’energia cinetica dei gas, quale, ad esempio, una turbina collegata ad una dinamo per produrre energia elettrica, o ad un compressore nel caso di veicoli ad alimentazione turbocompressa. Secondo un particolare aspetto della presente invenzione, entrambi i suddetti dispositivi, termico e meccanico, possono anche essere presenti. Downstream of the internal combustion engine 200, an energy recovery device 201 can optionally be provided, which can be, for example, a heat exchanger to recover a part of the heat from the exhaust smoke, or a device for energy recovery. kinetics of gases, such as, for example, a turbine connected to a dynamo to produce electricity, or to a compressor in the case of turbocharged vehicles. According to a particular aspect of the present invention, both of the aforesaid thermal and mechanical devices can also be present.

A valle del dispositivo di recupero energetico 201 è preferibilmente inserito un dispositivo 17 per l’eventuale scarico di acqua e/o altri condensati del kit 100. Detto dispositivo di scarico 17 è disposto tra il motore a combustione interna 200 e la valvola di ricircolo del fumo di scarico 40 e permette vantaggiosamente di scaricare almeno una frazione dell’acqua prodotta dalla combustione interna da parte del motore a combustione interna 200. A device 17 is preferably inserted downstream of the energy recovery device 201 for the eventual discharge of water and / or other condensates of the kit 100. Said discharge device 17 is arranged between the internal combustion engine 200 and the recirculation valve of the exhaust smoke 40 and advantageously allows to discharge at least a fraction of the water produced by internal combustion by the internal combustion engine 200.

A valle del motore a combustione interna 200 può essere presente un sensore di gas 90 che, nei motori di veicoli quali ad esempio automobili a benzina, è, ad esempio, una sonda lambda, che misura la presenza di ossigeno molecolare nel fumo di scarico. Il sensore di gas 90 è connesso logicamente con una centralina 301 del veicolo che regola il rapporto di miscela tra aria e carburante in ingresso entro un intervallo di efficienza ottimale in funzione delle caratteristiche del motore a combustione interna 200 e del catalizzatore eventualmente presente. Nel caso di motori a benzina, lacentralina 301 comanda il flusso di carburante in ingresso dalla presa di ingresso per carburante 20, in base al flusso di aria in ingresso dalla presa di ingresso per aria 10. Downstream of the internal combustion engine 200 there may be a gas sensor 90 which, in the engines of vehicles such as for example petrol cars, is, for example, a lambda probe, which measures the presence of molecular oxygen in the exhaust smoke. The gas sensor 90 is logically connected to a control unit 301 of the vehicle which adjusts the mixture ratio between air and incoming fuel within an optimum efficiency range according to the characteristics of the internal combustion engine 200 and any catalyst present. In the case of gasoline engines, the control unit 301 controls the flow of fuel entering the fuel inlet 20, based on the flow of air entering the air inlet 10.

A monte del motore a combustione interna 200 il kit 100 comprende un dispositivo di separazione di gas 50 ed un miscelatore di gas 60. Upstream of the internal combustion engine 200 the kit 100 comprises a gas separation device 50 and a gas mixer 60.

Il dispositivo di separazione di gas 50 è disposto in comunicazione di fluido tra la presa di ingresso per aria 10 ed il motore a combustione interna 200 attraverso il detto miscelatore di gas 60. The gas separation device 50 is arranged in fluid communication between the air inlet 10 and the internal combustion engine 200 through said gas mixer 60.

Il dispositivo di separazione di gas 50 riceve aria in ingresso dalla presa di ingresso per aria 10. Il dispositivo di separazione di gas 50 separa l’aria in ingresso in due volumi di aria: un primo volume di aria ed un secondo volume di aria. The gas separation device 50 receives incoming air from the air inlet 10. The gas separation device 50 separates the incoming air into two volumes of air: a first volume of air and a second volume of air.

Il primo volume di aria è arricchito di ossigeno molecolare, infatti il primo volume di aria comprende una prima percentuale in volume di ossigeno molecolare ed una prima percentuale in volume di azoto molecolare. La prima percentuale in volume di ossigeno molecolare è superiore alla originaria percentuale in volume di ossigeno molecolare dell’aria in ingresso e la prima percentuale in volume di azoto molecolare è inferiore alla originaria percentuale in volume di azoto molecolare dell’aria in ingresso. The first volume of air is enriched with molecular oxygen, in fact the first volume of air comprises a first volume percentage of molecular oxygen and a first volume percentage of molecular nitrogen. The first percentage by volume of molecular oxygen is higher than the original percentage by volume of molecular oxygen of the incoming air and the first percentage by volume of molecular nitrogen is lower than the original percentage by volume of molecular nitrogen in the incoming air.

Il secondo volume di aria è povero di ossigeno molecolare, infatti il secondo volume di aria comprende una seconda percentuale in volume di ossigeno molecolare ed una seconda percentuale in volume di azoto molecolare. La seconda percentuale in volume di ossigeno molecolare è inferiore alla originaria percentuale in volume di ossigeno molecolare dell’aria in ingresso e la seconda percentuale in volume di azoto molecolare è superiore alla originaria percentuale in volume di azoto molecolare dell’aria in ingresso. The second volume of air is poor in molecular oxygen, in fact the second volume of air comprises a second volume percentage of molecular oxygen and a second volume percentage of molecular nitrogen. The second percentage by volume of molecular oxygen is lower than the original percentage by volume of molecular oxygen of the incoming air and the second percentage by volume of molecular nitrogen is higher than the original percentage by volume of molecular nitrogen in the incoming air.

Il dispositivo di separazione di gas 50 indirizza il primo volume di aria arricchito di ossigeno molecolare verso il dispositivo miscelatore 60. The gas separation device 50 directs the first volume of molecular oxygen enriched air towards the mixing device 60.

Il dispositivo di separazione di gas 50 indirizza il secondo volume di aria povero di ossigeno molecolare verso l’esterno, in atmosfera. The gas separation device 50 directs the second volume of molecular oxygen-poor air outwards into the atmosphere.

Il dispositivo di separazione di gas 50 può essere una membrana di separazione polimerica, una membrana realizzata in materiale ceramico oppure una membrana di altra natura. Dispositivi di questo tipo sono noti e disponibili commercialmente per altre applicazioni. The gas separation device 50 can be a polymeric separation membrane, a membrane made of ceramic material or a membrane of another nature. Devices of this type are known and commercially available for other applications.

In particolare il dispositivo di separazione di gas 50 può essere costituito da membrane a fibra cava comprendenti una molteplicità di fibre cave. L’aria in ingresso entra nelle fibre cave ed i gas compresi nell’aria in ingresso vengono separati a causa di velocità di diffusione differenti e di dimensioni differenti delle molecole. Normalmente, nei dispositivi a membrana disponibili commercialmente, l’ossigeno molecolare transita più velocemente dell’azoto attraverso la membrana. Da un lato del dispositivo di separazione di gas 50 esce il primo volume di aria, arricchita di ossigeno molecolare, e dall’altro il secondo volume di aria (impoverita) arricchita di azoto molecolare e povera di ossigeno molecolare. In particular, the gas separation device 50 can be constituted by hollow fiber membranes comprising a plurality of hollow fibers. The incoming air enters the hollow fibers and the gases included in the incoming air are separated due to different diffusion rates and different molecule sizes. Normally, in commercially available membrane devices, molecular oxygen transits faster than nitrogen through the membrane. On one side of the gas separation device 50 comes out the first volume of air, enriched with molecular oxygen, and on the other the second volume of air (depleted) enriched with molecular nitrogen and poor in molecular oxygen.

È previsto l’utilizzo anche di membrane piane o arrotolate. The use of flat or rolled membranes is also envisaged.

Quando il dispositivo di separazione di gas 50 è una membrana, il primo volume di aria può essere arricchito di ossigeno molecolare passando, ad esempio, dalla percentuale atmosferica 21% alla prima percentuale del 50% in volume di ossigeno molecolare. Concentrazioni preferite di ossigeno molecolare in detto primo volume di aria sono maggiori di 25% e preferibilmente comprese tra 30 e 90 %, più preferibilmente tra 40 e 70 %, in volume. When the gas separation device 50 is a membrane, the first volume of air can be enriched with molecular oxygen by passing, for example, from the 21% atmospheric percentage to the first 50% by volume molecular oxygen percentage. Preferred concentrations of molecular oxygen in said first volume of air are greater than 25% and preferably between 30 and 90%, more preferably between 40 and 70%, by volume.

Corrispondentemente, il secondo volume di aria arricchita di azoto molecolare e impoverita di ossigeno molecolare comprende preferibilmente una percentuale in volume di azoto molecolare superiore a 83%, preferibilmente uguale o superiore al 90 % e inferiore a 99%. Correspondingly, the second volume of molecular nitrogen-enriched and molecular oxygen-depleted air preferably comprises a volume percentage of molecular nitrogen greater than 83%, preferably equal to or greater than 90% and less than 99%.

Le membrane di separazione funzionano vantaggiosamente meglio precomprimendo l’aria in ingresso che arriva dalla presa di ingresso per aria 10 per mezzo di un dispositivo compressore 75. The separation membranes advantageously work better by pre-compressing the incoming air that arrives from the air inlet 10 by means of a compressor device 75.

In generale è possibile prevedere che il dispositivo compressore 75 sia disposto a monte del dispositivo di separazione di gas 50 per comprimere l’aria in arrivo dalla presa di ingresso per aria 10. In general, it is possible to provide that the compressor device 75 is arranged upstream of the gas separation device 50 to compress the air arriving from the air inlet 10.

È inoltre vantaggioso prevedere che a valle del dispositivo compressore 75 sia disposto un dispositivo di scarico di acqua 15. Il dispositivo di scarico di acqua 15 è disposto in comunicazione di fluido a valle del dispositivo compressore 75 e consente di scaricare almeno una percentuale di vapore d’acqua che condensa dall’aria in ingresso dalla presa di ingresso per aria 10 dopo il dispositivo compressore 75. Il dispositivo di scarico di acqua 15 è uno scaricatore di condensa di vapore acqueo. It is also advantageous to provide that a water discharge device 15 is arranged downstream of the compressor device 75. The water discharge device 15 is arranged in fluid communication downstream of the compressor device 75 and allows at least a percentage of steam to be discharged. water condensing from the incoming air from the air inlet 10 after the compressor device 75. The water discharge device 15 is a water vapor condensate drain.

Preferibilmente, l’aria in ingresso è compressa a pressioni comprese tra 0,2 MPa e 1,5 MPa. Preferably, the incoming air is compressed at pressures between 0.2 MPa and 1.5 MPa.

In presenza del dispositivo compressore 75, in uscita dal dispositivo di separazione di gas 50 è montata una valvola di decompressione 45 che decomprime il secondo volume di aria povero di ossigeno molecolare liberandolo verso l’esterno, in atmosfera 300. In alternativa, in uscita del dispositivo di separazione di gas 50, sulla linea di scarico in atmosfera di detto secondo volume di aria, può essere presente un dispositivo per il recupero dell’energia cinetica del gas (non mostrato nelle figure), a seguito dell’espansione per produrre, ad esempio energia elettrica per mezzo di una dinamo oppure energia meccanica per mezzo di un turbo compressore. In the presence of the compressor device 75, a decompression valve 45 is mounted at the outlet from the gas separation device 50, which decompresses the second volume of air poor in molecular oxygen, releasing it to the outside, into the atmosphere 300. Alternatively, at the outlet of the gas separation device 50, on the discharge line into the atmosphere of said second volume of air, there may be a device for recovering the kinetic energy of the gas (not shown in the figures), following expansion to produce, for example for example electrical energy by means of a dynamo or mechanical energy by means of a turbo compressor.

Secondo una particolare forma di attuazione della presente invenzione, è possibile che detto dispositivo di separazione di gas 50 comprenda più membrane in serie, inframezzate da dispositivi di compressione, al fine di ottenere un maggiore arricchimento in ossigeno di detto primo volume di aria .L’esperto dell’arte seleziona, secondo modalità note nella tecnologia della separazione di gas su membrana semipermeabile, l’ottimale combinazione di membrane e compressori, nonché i valori di pressione agenti su ciascuna membrana, al fine di ottenere il desiderato livello di arricchimento in ossigeno del primo volume d’aria. According to a particular embodiment of the present invention, it is possible that said gas separation device 50 comprises several membranes in series, interspersed with compression devices, in order to obtain a greater oxygen enrichment of said first volume of air. skilled in the art selects, according to methods known in the technology of gas separation on semipermeable membrane, the optimal combination of membranes and compressors, as well as the pressure values acting on each membrane, in order to obtain the desired level of oxygen enrichment of the first volume of air.

Il primo volume di aria, arricchita di ossigeno molecolare, è inviato dal dispositivo di separazione di gas 50 verso il miscelatore di gas 60. Detto primo volume di aria può essere o meno sotto pressione. The first volume of air, enriched with molecular oxygen, is sent from the gas separation device 50 to the gas mixer 60. Said first volume of air may or may not be under pressure.

Il dispositivo miscelatore di gas 60 è disposto in comunicazione di fluido tra il dispositivo di separazione di gas 50 ed il motore a combustione interna 200. The gas mixing device 60 is arranged in fluid communication between the gas separation device 50 and the internal combustion engine 200.

Inoltre il dispositivo miscelatore di gas 60 è connesso in comunicazione di fluido con la valvola di ricircolo 40 del fumo di scarico che proviene dal motore a combustione interna 200. Furthermore, the gas mixing device 60 is connected in fluid communication with the recirculation valve 40 of the exhaust smoke coming from the internal combustion engine 200.

Il dispositivo miscelatore di gas 60 miscela il primo volume di aria con il fumo di scarico di ricircolo proveniente dalla valvola di ricircolo del fumo di scarico 40, generando una miscela di gas. The gas mixing device 60 mixes the first volume of air with the recirculating exhaust smoke from the exhaust smoke recirculation valve 40, generating a gas mixture.

La miscela di gas comprende una percentuale in volume di ossigeno molecolare prossima alla originale percentuale atmosferica in volume di ossigeno molecolare, dove per prossima si intende una percentuale in volume di ossigeno molecolare prossima a quella atmosferica oppure entro un intervallo di percentuali in volume di ossigeno molecolare tale da permettere il funzionamento del motore a combustione interna 200 oppure entro un intervallo di efficienza ottimale del catalizzatore del veicolo. L’intervallo di percentuali in volume di ossigeno molecolare tale da permettere il funzionamento del motore a combustione interna 200 o ottimizzare l’efficienza del catalizzatore del veicolo, dipende da caratteristiche tecniche del motore a combustione interna 200 o del catalizzatore e può essere determinato dal tecnico sulla base delle informazioni provviste dai costruttori. Esso è normalmente inferiore al 22 %, preferibilmente compreso tra 18 e 22 % in volume rispetto al volume totale della miscela di gas. The gas mixture comprises a percentage by volume of molecular oxygen close to the original atmospheric percentage by volume of molecular oxygen, where by next we mean a percentage by volume of molecular oxygen close to atmospheric or within a range of percentage by volume of molecular oxygen such as to allow operation of the internal combustion engine 200 or within an optimum efficiency range of the vehicle catalyst. The range of percentages by volume of molecular oxygen such as to allow the operation of the internal combustion engine 200 or to optimize the efficiency of the vehicle catalyst depends on the technical characteristics of the internal combustion engine 200 or of the catalyst and can be determined by the technician based on the information provided by the manufacturers. It is normally less than 22%, preferably between 18 and 22% by volume with respect to the total volume of the gas mixture.

Il dispositivo miscelatore di gas 60 invia la miscela di gas verso il motore a combustione interna 200. The gas mixing device 60 sends the gas mixture towards the internal combustion engine 200.

Per monitorare vantaggiosamente la percentuale in volume di ossigeno molecolare della miscela di gas inviata al motore a combustione interna 200 da parte del dispositivo miscelatore di gas 60, è preferibilmente provvista la presenza di un sensore di gas 91. In order to advantageously monitor the percentage by volume of molecular oxygen of the gas mixture sent to the internal combustion engine 200 by the gas mixing device 60, the presence of a gas sensor 91 is preferably provided.

In tale caso preferito, il sensore di gas 91 è disposto in comunicazione di fluido tra il dispositivo miscelatore 60 ed il motore a combustione interna 200. In this preferred case, the gas sensor 91 is arranged in fluid communication between the mixing device 60 and the internal combustion engine 200.

Il sensore di gas 91 misura almeno una percentuale in volume di ossigeno molecolare della miscela di gas in uscita dal dispositivo miscelatore di gas 60. The gas sensor 91 measures at least a percentage by volume of molecular oxygen of the gas mixture leaving the gas mixing device 60.

Il sensore di gas 91 e la valvola 40 sono in comunicazione logica con una centralina 301 del veicolo. Il sensore di gas 91 farà regolare il flusso del fumo di scarico di ricircolo agendo sulla valvola di ricircolo 40 tramite la centralina 301 in modo da garantire la percentuale di ossigeno richiesta. The gas sensor 91 and the valve 40 are in logical communication with a vehicle control unit 301. The gas sensor 91 will regulate the flow of the recirculating exhaust smoke by acting on the recirculation valve 40 via the control unit 301 so as to guarantee the required oxygen percentage.

Preferibilmente, per motori a combustione a ciclo Otto (motori a benzina) la centralina 301, in connessione logica con il sensore di gas 90 a valle del motore 200, regola anche il flusso di carburante proveniente dalla presa di ingresso per carburante 20.In questo modo la centralina 301 regola il rapporto di miscela tra aria e carburante, cioè tra comburente e combustibile in maniera tale che il motore a combustione interna 200 possa funzionare in modo efficiente oppure il catalizzatore del veicolo possa funzionare in modo efficiente. Preferably, for Otto cycle combustion engines (petrol engines) the control unit 301, in logical connection with the gas sensor 90 downstream of the engine 200, also regulates the flow of fuel coming from the fuel inlet 20. mode, the control unit 301 adjusts the mixture ratio between air and fuel, that is, between comburent and fuel, in such a way that the internal combustion engine 200 can operate efficiently or the catalyst of the vehicle can operate efficiently.

Ancora più vantaggiosamente, per ridurre l’anidride carbonica liberata nell’ambiente dal sistema comprendente detto kit 100 e detto motore 200, è preferibilmente previsto che a valle del condotto di scappamento 31, il kit 100 comprenda anche un dispositivo compressore 70, un dispositivo di scarico di acqua 16 e un dispositivo di stoccaggio 80 del gas compresso. Even more advantageously, to reduce the carbon dioxide released into the environment by the system comprising said kit 100 and said engine 200, it is preferably provided that downstream of the exhaust duct 31, the kit 100 also comprises a compressor device 70, a water discharge 16 and a compressed gas storage device 80.

Il dispositivo di scarico di acqua 16 è disposto in comunicazione di fluido a valle del dispositivo compressore 70. Il dispositivo di scarico di acqua 16 scarica almeno una percentuale di volume di acqua da fumi di scarico provenienti dal condotto di scappamento 31 e diretti verso il serbatoio di stoccaggio 80. The water discharging device 16 is arranged in fluid communication downstream of the compressor device 70. The water discharging device 16 discharges at least a percentage of the volume of water from exhaust fumes coming from the exhaust pipe 31 and directed towards the tank storage 80.

Il dispositivo di scarico di acqua 16 è uno scaricatore di condensa. The water discharge device 16 is a condensate drain.

Il dispositivo compressore 70 è disposto in comunicazione di fluido con il condotto di scappamento 31 e il dispositivo di scarico di acqua 16. The compressor device 70 is arranged in fluid communication with the exhaust duct 31 and the water discharge device 16.

Il dispositivo compressore 70 comprime il fumo di scarico di scappamento che esce dal condotto di scappamento 31. The compressor device 70 compresses the exhaust exhaust smoke that comes out of the exhaust duct 31.

Vantaggiosamente il dispositivo di scarico di acqua 16 consente di ridurre il volume di acqua inviata al dispositivo di stoccaggio 80, riducendo significativamente il rischio di fenomeni di intasamento e/o corrosione. Advantageously, the water discharge device 16 allows to reduce the volume of water sent to the storage device 80, significantly reducing the risk of clogging and / or corrosion phenomena.

Vantaggiosamente il dispositivo di stoccaggio 80 stocca il fumo di scarico di scappamento compresso dal dispositivo compressore 70. Advantageously, the storage device 80 stores the exhaust exhaust smoke compressed by the compressor device 70.

Il dispositivo di stoccaggio 80 comprende almeno un serbatoio che consente di stoccare i fumi di scarico compressi mediante il dispositivo compressore 70. Tale serbatoio può eventualmente essere riempito di materiale adsorbente atto a facilitare lo stoccaggio della CO2, aumentandone i volumi stoccabili o consentendo una minore pressione di stoccaggio. The storage device 80 comprises at least one tank which allows the compressed exhaust fumes to be stored by means of the compressor device 70. This tank can possibly be filled with adsorbent material designed to facilitate the storage of CO2, increasing its storable volumes or allowing a lower pressure. storage.

Vantaggiosamente, la presenza nei fumi di scarico di una elevata concentrazione di CO2, ottenuta mediante il kit ed il metodo in accordo con la presente invenzione, permette di stoccare per semplice compressione grandi quantità di anidride carbonica gassosa in volumi ragionevolmente compatibili con il trasporto a bordo di un veicolo, così evitando di utilizzare pesanti ed energivori refrigeratori, altrimenti necessari per portare i fumi alla temperatura di liquefazione dell’anidride carbonica e poterla così stoccare allo stato liquido. In seguito, una volta riempito, il serbatoio del dispositivo di stoccaggio 80 può essere svuotato presso stazioni di servizio predisposte allo scopo, oppure può essere sostituito con uno vuoto, conferendo il serbatoio pieno all’esterno del veicolo per successivo scarico e trattamenti del gas contenuto. Advantageously, the presence in the exhaust fumes of a high concentration of CO2, obtained by means of the kit and the method in accordance with the present invention, allows large quantities of gaseous carbon dioxide to be stored by simple compression in volumes reasonably compatible with transport on board. of a vehicle, thus avoiding the use of heavy and energy-intensive coolers, otherwise necessary to bring the fumes to the liquefaction temperature of the carbon dioxide and thus be able to store it in a liquid state. Subsequently, once filled, the tank of the storage device 80 can be emptied at service stations prepared for the purpose, or it can be replaced with an empty one, leaving the full tank outside the vehicle for subsequent unloading and treatment of the gas contained. .

Oggetto della presente invenzione è anche un metodo per ridurre l’emissione di anidride carbonica prodotta da un motore a combustione interna 200, preferibilmente mediante compressione e stoccaggio in un adatto dispositivo di stoccaggio 80, essendo detto motore preferibilmente montato a bordo di un veicolo. Il metodo è attuato dal kit 100 montato in comunicazione di fluido con il motore a combustione interna 200. The subject of the present invention is also a method for reducing the emission of carbon dioxide produced by an internal combustion engine 200, preferably by compression and storage in a suitable storage device 80, said engine being preferably mounted on board a vehicle. The method is implemented by the kit 100 mounted in fluid communication with the internal combustion engine 200.

Il metodo comprende una serie di fasi che sono di seguito descritte in successione, ma che operano contemporaneamente quando il motore 200 è a regime: una fase di ricezione di aria in ingresso dalla presa di ingresso per aria 10 e di ricezione di carburante dalla presa di ingresso per carburante 20; una fase di separazione di gas da parte del dispositivo di separazione di gas 50 per separare l’aria in ingresso nel primo volume di aria arricchita di ossigeno molecolare e nel secondo volume di aria povera di ossigeno molecolare. The method comprises a series of steps which are described below in succession, but which operate simultaneously when the engine 200 is running: a step of receiving incoming air from the air inlet 10 and receiving fuel from the fuel intake fuel inlet 20; a gas separation step by the gas separation device 50 to separate the incoming air in the first volume of molecular oxygen-enriched air and in the second volume of molecular oxygen-poor air.

Successivamente vi è una fase di miscelazione per mezzo del dispositivo miscelatore di gas 60 che miscela il primo volume di aria arricchita di ossigeno molecolare e proveniente dal dispositivo di separazione di gas 50 con il fumo di scarico di ricircolo proveniente dalla valvola di ricircolo del fumo di scarico 40. Thereafter there is a mixing step by means of the gas mixing device 60 which mixes the first volume of molecular oxygen enriched air from the gas separation device 50 with the recirculating exhaust smoke from the smoke recirculation valve of exhaust 40.

In successione vi è una fase di invio della miscela di gas in uscita dal dispositivo miscelatore di gas 60 e del carburante verso il motore a combustione interna 200. In succession there is a step for sending the gas mixture leaving the gas mixing device 60 and the fuel towards the internal combustion engine 200.

Successivamente il metodo comprende una fase di incanalare il fumo di scarico comprendente anidride carbonica prodotto dal motore a combustione interna 200 nel condotto di uscita 30. Thereafter, the method comprises a step of channeling the exhaust smoke comprising carbon dioxide produced by the internal combustion engine 200 into the outlet duct 30.

Il metodo comprende una fase di intercettazione del fumo di scarico di ricircolo facendolo ricircolare una parte del fumo di scarico verso il motore a combustione interna 200 per mezzo della valvola di ricircolo del fumo di scarico 40 e il miscelatore di gas 60, e lasciar passare la restante parte, come fumo di scarico di scappamento, verso il condotto di scappamento 31 del kit 100. The method comprises a step of intercepting the recirculating exhaust smoke by recirculating part of the exhaust smoke to the internal combustion engine 200 by means of the exhaust smoke recirculation valve 40 and the gas mixer 60, and allowing the the remainder, as exhaust smoke, towards the exhaust duct 31 of kit 100.

Una volta a regime, la quantità di fumo di scarico di ricircolo che viene riciclata al motore 200 rappresenta preferibilmente dal 30 a 85 più preferibilmente da 35 a 60 % in volume rispetto al volume totale del fumo di scarico uscente dal motore mediante il condotto 30 Once fully operational, the amount of recirculating exhaust smoke that is recycled to the engine 200 is preferably from 30 to 85, more preferably from 35 to 60% by volume with respect to the total volume of the exhaust smoke exiting the engine through the duct 30.

A regime, secondo il metodo della presente invenzione, la composizione, su base anidra, del fumo di scarico uscente dal motore 200 (coincidente con la composizione del fumo di scarico di scappamento e di riciclo) comprende preferibilmente un contenuto di anidride carbonica compreso tra 25 e 90 % in volume, più preferibilmente tra 40 e 80 % in volume, rispetto al volume totale del gas di scarico anidro. When fully operational, according to the method of the present invention, the composition, on an anhydrous basis, of the exhaust smoke coming out of the engine 200 (coinciding with the composition of the exhaust and recycling exhaust smoke) preferably comprises a carbon dioxide content of between 25 and 90% by volume, more preferably between 40 and 80% by volume, with respect to the total volume of the anhydrous exhaust gas.

Preferibilmente, il metodo comprende ancora più vantaggiosamente, anche una fase aggiuntiva di successiva compressione del fumo di scarico di scappamento per mezzo del dispositivo compressore 70. In seguito, secondo questa realizzazione preferita, il metodo comprende una fase di stoccaggio del fumo di scarico di scappamento compresso dal dispositivo compressore 70 per mezzo del dispositivo di stoccaggio 80. Preferably, even more advantageously, the method also comprises an additional step of subsequent compression of the exhaust smoke by means of the compressor device 70. Thereafter, according to this preferred embodiment, the method comprises a step for storing the exhaust smoke. compressed by the compressor device 70 by means of the storage device 80.

Vantaggiosamente il kit 100 permette di stoccare in modo semplice ed efficace l’anidride carbonica prodotta da un motore a combustione interna, preferibilmente a bordo di un veicolo, e riduce drasticamente la quantità di questo gas emessa in atmosfera. Advantageously, the kit 100 allows the carbon dioxide produced by an internal combustion engine to be stored in a simple and effective way, preferably on board a vehicle, and drastically reduces the amount of this gas emitted into the atmosphere.

Vantaggiosamente il kit 100 riduce la presenza di condensati liquidi, diminuisce le manutenzioni periodiche, diminuisce drasticamente il peso e l’ingombro volumetrico del serbatoio del dispositivo di stoccaggio 80, rendendo più energeticamente efficiente lo stoccaggio dell’anidride carbonica prodotta dal motore 200. Advantageously, the kit 100 reduces the presence of liquid condensates, decreases periodic maintenance, drastically decreases the weight and volume of the storage device tank 80, making the storage of carbon dioxide produced by the motor 200 more energy efficient.

Vantaggiosamente, l’utilizzo di aria arricchita di ossigeno molecolare consente di ridurre le percentuali di azoto molecolare e aumentare la frazione di anidride carbonica nei gas di scarico, consentendo di stoccare una maggiore quantità di anidride carbonica nel dispositivo di stoccaggio 80 a bordo del veicolo a parità di pressione. In alternativa, e ancor più vantaggiosamente, il kit 100 e il metodo in accordo con la presente invenzione permettono di stoccare a bordo elevate quantità di anidride carbonica a pressioni notevolmente ridotte rispetto a veicoli non dotati del kit, così diminuendo vantaggiosamente il peso dei contenitori a pressione necessari. Si rende così possibile garantire una adeguata autonomia di viaggio del veicolo prima dello scarico e/o del trattamento del gas, senza modificare sostanzialmente le caratteristiche meccaniche e di funzionamento del motore a combustione interna 200. Advantageously, the use of air enriched with molecular oxygen allows the percentage of molecular nitrogen to be reduced and the carbon dioxide fraction in the exhaust gases to be increased, allowing a greater quantity of carbon dioxide to be stored in the storage device 80 on board the vehicle. equal pressure. Alternatively, and even more advantageously, the kit 100 and the method in accordance with the present invention allow high quantities of carbon dioxide to be stored on board at considerably reduced pressures compared to vehicles not equipped with the kit, thus advantageously reducing the weight of the containers. pressure needed. This makes it possible to ensure adequate travel autonomy of the vehicle before exhaust and / or treatment of the gas, without substantially modifying the mechanical and operating characteristics of the internal combustion engine 200.

In alternativa ad un autoveicolo è possibile montare il kit 100 con un qualsiasi motore a combustione interna 200 di un qualsiasi veicolo. As an alternative to a motor vehicle it is possible to mount the kit 100 with any internal combustion engine 200 of any vehicle.

Ancora in alternativa è possibile prevedere che il kit 100 possa essere montato con un qualsiasi motore a combustione interna 200, anche un motore a combustione interna 200 che non sia montato con un veicolo, ad esempio un motore a combustione interna stazionario. Vantaggiosamente il kit 100 per questo tipo di utilizzo consente di essere ad ingombro molto ridotto rispetto allo stato della tecnica nota e di ridurre drasticamente le emissioni di anidride carbonica dal fumo di scappamento nell’ambiente esterno. Still alternatively it is possible to provide that the kit 100 can be mounted with any internal combustion engine 200, even an internal combustion engine 200 which is not mounted with a vehicle, for example a stationary internal combustion engine. Advantageously, the kit 100 for this type of use allows it to be very compact compared to the state of the known art and to drastically reduce the carbon dioxide emissions from the exhaust smoke in the external environment.

Alternativamente è possibile prevedere che per motori 200 a gasolio non vi sia alcun sensore di gas 90 né relativa centralina per il controllo della carburazione. Alternatively, it is possible to provide that for diesel engines 200 there is no gas sensor 90 or relative control unit for controlling the carburation.

Alternativamente è possibile prevedere che il kit 100 sia provvisto di una sola centralina di comando, opportunamente programmata, per le diverse funzioni di regolazione delle quantità di aria e carburante in alimentazione e del fumo di ricircolo. Alternatively, it is possible to provide that the kit 100 is provided with a single control unit, suitably programmed, for the different functions of regulating the quantities of air and fuel supplied and of the recirculating smoke.

Ancora alternativamente il dispositivo di separazione di gas 50 può essere costituito da moduli PSA, acronimo inglese che sta per Pressure Swing Adsorbtion. I moduli PSA adsorbono selettivamente in pressione uno dei due componenti presenti nell’aria in ingresso dalla presa di ingresso per aria 10. In questo caso si prevede di precomprimere l’aria in ingresso per mezzo del dispositivo compressore 75 fino a pressioni preferibilmente comprese tra 0,2 e 1 MPa. I moduli PSA possono produrre il primo volume di aria notevolmente arricchito di ossigeno con la prima percentuale in volume di ossigeno molecolare intorno al 90% e oltre, espellendo in atmosfera il secondo volume di aria povero di ossigeno. Still alternatively, the gas separation device 50 can be constituted by PSA modules, an English acronym which stands for Pressure Swing Adsorbtion. The PSA modules selectively adsorb under pressure one of the two components present in the incoming air from the air inlet 10. In this case it is envisaged to pre-compress the incoming air by means of the compressor device 75 up to pressures preferably between 0 , 2 and 1 MPa. PSA modules can produce the first volume of air significantly enriched in oxygen with the first volume percentage of molecular oxygen around 90% and above, expelling the second volume of oxygen-poor air into the atmosphere.

Alternativamente per applicazioni industriali che non siano legate a veicoli, ma che comprendano motori a combustione interna 200, è possibile prevedere che il dispositivo di separazione di gas 50 separi il primo volume di aria ricco di ossigeno molecolare dal secondo volume di aria povero di ossigeno molecolare attraverso un procedimento di distillazione frazionata. L’aria in ingresso dalla presa di ingresso per aria 10 deve essere raffreddata fino a liquefare, in modo di essere in seguito distillata. Anche per kit 100 montati con motori a combustione interna 200 di un qualsiasi tipo, è possibile prevedere che il dispositivo di separazione di gas 50 sia una membrana o una molteplicità di membrane o siano moduli PSA. Alternatively for industrial applications which are not linked to vehicles, but which include internal combustion engines 200, it is possible to provide that the gas separation device 50 separates the first volume of air rich in molecular oxygen from the second volume of air poor in molecular oxygen through a fractional distillation process. The incoming air from the air inlet 10 must be cooled to liquefy, in order to be subsequently distilled. Also for kits 100 mounted with internal combustion engines 200 of any type, it is possible to provide that the gas separation device 50 is a membrane or a plurality of membranes or are PSA modules.

Ancora alternativamente è possibile prevedere che il kit 100 non monti alcun dispositivo compressore 75 e che l’aria in ingresso dalla presa di ingresso per aria 10 raggiunga direttamente il dispositivo di separazione di gas 50. In questa alternativa il peso del kit 100 diminuisce vantaggiosamente a causa del fatto di non avere il dispositivo compressore 75 che pre-comprime l’aria in ingresso. Still alternatively, it is possible to provide that the kit 100 does not mount any compressor device 75 and that the air entering the air inlet 10 directly reaches the gas separation device 50. In this alternative, the weight of the kit 100 advantageously decreases to due to the fact of not having the compressor device 75 which pre-compresses the incoming air.

In quest’ultima alternativa dove non è presente alcun dispositivo compressore 75 a monte del dispositivo di separazione di gas 50, è possibile prevedere vantaggiosamente che il kit 100 comprenda l’inserimento di una pompa a vuoto tra il dispositivo separatore di gas 50 ed il motore a combustione interna 200 per indirizzare un flusso sufficiente di aria verso il motore. In the latter alternative where there is no compressor device 75 upstream of the gas separation device 50, it is possible to advantageously provide that the kit 100 comprises the insertion of a vacuum pump between the gas separator device 50 and the motor. internal combustion 200 to direct a sufficient flow of air to the engine.

È anche possibile prevedere in una ulteriore alternativa che il dispositivo compressore 75 funzioni senza il dispositivo di scarico di acqua 15 quando il dispositivo di separazione di gas 50 non presentasse controindicazioni alla presenza di acqua. It is also possible to provide in a further alternative that the compressor device 75 operates without the water discharge device 15 when the gas separation device 50 has no contraindications to the presence of water.

Una possibile variante del kit in accordo con la presente invenzione prevede che non vi sia alcun dispositivo di scarico di acqua 16 montato a monte del dispositivo compressore 70 dei fumi di scarico. In questa ulteriore alternativa il dispositivo compressore 70 è disposto in comunicazione di fluido tra il condotto di scappamento 31 ed il dispositivo di stoccaggio 80. A possible variant of the kit according to the present invention provides that there is no water discharge device 16 mounted upstream of the exhaust fumes compressor device 70. In this further alternative, the compressor device 70 is arranged in fluid communication between the exhaust duct 31 and the storage device 80.

In una forma di realizzazione alternativa della presente invenzione, il fumo di scarico del motore 200, comprendente una elevata percentuale di anidride carbonica rispetto allo scarico del motore tradizionale, viene in parte (ad esempio da 10 a 90%, preferibilmente da 15 a 60 %) compresso e stoccato nel serbatoio del dispositivo 80, mentre la parte restante è scaricata in atmosfera. E’ così possibile realizzare un vantaggioso compromesso che permette di stoccare una significativa porzione del fumo di scarico di scappamento utilizzando ragionevoli volumi e pressioni del dispositivo di stoccaggio 80 (in rapporto ai volumi disponibili sul veicolo), pur permettendo una soddisfacente autonomia del veicolo modificato con il Kit 100, prima di scaricare e/o trattare il fumo di scarico stoccato. In an alternative embodiment of the present invention, the exhaust smoke of the engine 200, comprising a high percentage of carbon dioxide compared to the exhaust of the traditional engine, is partially (e.g. 10 to 90%, preferably 15 to 60% ) compressed and stored in the tank of the device 80, while the remainder is discharged into the atmosphere. It is thus possible to achieve an advantageous compromise which allows a significant portion of the exhaust smoke to be stored using reasonable volumes and pressures of the storage device 80 (in relation to the volumes available on the vehicle), while allowing a satisfactory autonomy of the vehicle modified with Kit 100, before discharging and / or treating the stored exhaust smoke.

In una ulteriore variante del metodo in accordo con la presente invenzione, il fumo di scarico di scappamento, comprendente una elevata concentrazione di CO2, dopo compressione, può essere raffreddato con un sistema refrigerante, prima o dopo il caricamento nel serbatoio 80, alla temperatura di liquefazione della CO2 in modo da consentire lo scarico dell’azoto non condensato e l’ottenimento di CO2 ancora più concentrata ed eventualmente allo stato liquido. Con il metodo della presente invenzione è pertanto possibile sequestrare la CO2 prodotta dallo scarico di un motore 200, co l’utilizzo di volumi e pressioni notevolmente ridotti rispetto ai metodi noti nell’arte, e un considerevole risparmio energetico. In a further variant of the method according to the present invention, the exhaust exhaust smoke, comprising a high concentration of CO2, after compression, can be cooled with a refrigerant system, before or after loading into the tank 80, to the temperature of liquefaction of CO2 in order to allow the discharge of non-condensed nitrogen and the obtainment of CO2 even more concentrated and possibly in the liquid state. With the method of the present invention it is therefore possible to sequester the CO2 produced by the exhaust of an engine 200, with the use of significantly reduced volumes and pressures compared to the methods known in the art, and a considerable energy saving.

Lo schema mostrato in figura 2 rappresenta una ulteriore realizzazione alternativa in accordo con la presente invenzione, dove il kit 100 comprende un secondo dispositivo di separazione di gas 51 disposto in comunicazione di fluido tra il dispositivo compressore 70 ed il dispositivo di stoccaggio 80. Il secondo dispositivo di separazione di gas 51 riceve il fumo di scarico di scappamento compresso dal dispositivo compressore 70. Il secondo dispositivo di separazione di gas 51 separa ulteriormente il fumo di scarico compresso in ingresso in due volumi di gas: un primo volume di gas ed un secondo volume di gas. Il primo volume di gas comprende una terza percentuale in volume di azoto molecolare ed il secondo volume di gas comprende una quarta percentuale in volume di azoto molecolare. La quarta percentuale in volume di azoto molecolare del secondo volume di gas è superiore alla terza percentuale in volume di azoto molecolare del primo volume di gas, in questo modo, ancora più vantaggiosamente, si riduce ancora di più la percentuale in volume di azoto molecolare presente nel primo volume di gas compresso da inviare al dispositivo di stoccaggio 80, riducendo ancora di più il volume del serbatoio del dispositivo di stoccaggio 80 necessario a parità di anidride carbonica stoccata. Il secondo dispositivo di separazione di gas 51 indirizza quest’ultimo primo volume di gas compresso verso il dispositivo di stoccaggio 80. In accordo con questa ulteriore alternativa del kit e del metodo in accordo con la presente invenzione, il gas di scarico di scappamento è prima compresso fino a pressioni non superiori a 2 MPa e preferibilmente tra 0,2 e 1,5 MPa, nel compressore 70 posto a monte del secondo dispositivo di separazione dei gas 51, e successivamente compresso fino alla pressione finale di stoccaggio, ad esempio tra10 e 20 MPa, mediante un ulteriore dispositivo compressore 71, posto a valle del secondo dispositivo di separazione dei gas 51 e prima del dispositivo di stoccaggio 80. The diagram shown in Figure 2 represents a further alternative embodiment in accordance with the present invention, where the kit 100 comprises a second gas separation device 51 arranged in fluid communication between the compressor device 70 and the storage device 80. The second gas separator 51 receives the compressed exhaust exhaust smoke from the compressor device 70. The second gas separator 51 further separates the incoming compressed exhaust smoke into two volumes of gas: a first volume of gas and a second volume of gas. The first volume of gas comprises a third volume percent of molecular nitrogen and the second volume of gas comprises a fourth volume percent of molecular nitrogen. The fourth volume percentage of molecular nitrogen of the second volume of gas is higher than the third volume percentage of molecular nitrogen of the first volume of gas, in this way, even more advantageously, the percentage by volume of molecular nitrogen present is further reduced. in the first volume of compressed gas to be sent to the storage device 80, further reducing the volume of the tank of the storage device 80 required for the same amount of carbon dioxide stored. The second gas separation device 51 directs the latter first volume of compressed gas towards the storage device 80. According to this further alternative of the kit and method according to the present invention, the exhaust gas is first compressed up to pressures not exceeding 2 MPa and preferably between 0.2 and 1.5 MPa, in the compressor 70 placed upstream of the second gas separation device 51, and subsequently compressed up to the final storage pressure, for example between 10 and 20 MPa, by means of a further compressor device 71, located downstream of the second gas separation device 51 and before the storage device 80.

Alternativamente, è anche possibile prevedere che a valle del condotto di scappamento 31, il kit 100 non comprenda nessun dispositivo di scarico di acqua 16, nessun dispositivo compressore 70 e nessun dispositivo di stoccaggio 80. In questa alternativa il fumo di scappamento a ridotta concentrazione di azoto molecolare e ad aumentata concentrazione di anidride carbonica che viene emesso dal condotto di scarico 31, può essere vantaggiosamente trattato con altri metodi di separazione e/o confinamento dell’anidride carbonica e degli altri componenti nocivi contenuti nel gas di scarico, quali gli ossidi di azoto e il particolato, come, ad esempio, assorbimento o adsorbimento su materiali atti allo scopo. Alternatively, it is also possible to provide that downstream of the exhaust duct 31, the kit 100 does not include any water discharge device 16, no compressor device 70 and no storage device 80. In this alternative, the exhaust smoke with a reduced concentration of molecular nitrogen and with an increased concentration of carbon dioxide which is emitted from the exhaust duct 31, can be advantageously treated with other methods of separation and / or confinement of carbon dioxide and other harmful components contained in the exhaust gas, such as oxides of nitrogen and particulate matter, such as, for example, absorption or adsorption on materials suitable for the purpose.

ESEMPI EXAMPLES

Per esemplificare consideriamo un veicolo come un’automobile alimentata a benzina. Si può ragionevolmente ipotizzare un consumo medio di carburante pari a circa 2,3 kg/h. Affinché il motore a combustione interna 200 dell’automobile bruci in modo efficiente tale portata di carburante, sono richiesti circa 5,5 Nm<3>/h di ossigeno molecolare, dove Nm<3>/h rappresenta un flusso misurato in metri cubici normalizzati ogni ora. Per metri cubici normalizzati si intende una corrispondente quantità di sostanza che occupa un volume di un metro cubo in condizioni normali, ovvero, ai valori convenzionali di temperatura di 0°C (273,15 K) e di pressione assoluta di 101 kPa (1 atm). Montiamo il kit 100 della presente invenzione dotato di dispositivo di stoccaggio con il motore a combustione interna 200, alimentato a benzina, dell’automobile e stimiamo i valori degli osservabili del kit 100 della presente invenzione. To illustrate, let's consider a vehicle as a petrol-powered car. An average fuel consumption of around 2.3 kg / h can reasonably be assumed. In order for the car's internal combustion engine 200 to burn this fuel flow efficiently, approximately 5.5 Nm <3> / h of molecular oxygen is required, where Nm <3> / h represents a flow measured in normalized cubic meters hourly. By normalized cubic meters we mean a corresponding quantity of substance that occupies a volume of one cubic meter under normal conditions, that is, at the conventional temperature values of 0 ° C (273.15 K) and absolute pressure of 101 kPa (1 atm ). We assemble the kit 100 of the present invention equipped with a storage device with the internal combustion engine 200, fueled by petrol, of the car and we estimate the values of the observables of the kit 100 of the present invention.

Si può ragionevolmente ipotizzare che il dispositivo di stoccaggio (80) abbia un volume pari a 100 litri e una pressione massima di esercizio di 20 MPa. In queste condizioni è possibile recuperare un volume di gas di scappamento pari a 20 Nm3. Negli esempi sotto riportati il fumo di scarico di scappamento compresso che viene stoccato dal dispositivo di stoccaggio 80 non considera l’acqua, poiché si presume sia completamente scaricata dai dispositivi di scarico di acqua 16 e 17. Si considera inoltre che gli altri componenti del fumo di scarico di scappamento compresso, come ad esempio l’ossigeno molecolare, siano presenti in tracce inferiori all’1% in volume. It can reasonably be assumed that the storage device (80) has a volume of 100 liters and a maximum operating pressure of 20 MPa. Under these conditions it is possible to recover a volume of exhaust gas equal to 20 Nm3. In the examples below, the compressed exhaust smoke that is stored by the storage device 80 does not account for water, as it is assumed to be completely discharged from the water exhaust devices 16 and 17. It is also considered that the other components of the smoke of compressed exhaust exhaust, such as molecular oxygen, are present in traces of less than 1% by volume.

Esempio 1 Example 1

Secondo un primo esempio, il dispositivo di separazione di gas 50 è una membrana di separazione ossigeno e azoto molecolari, serie PRISM® Modello PA4050-N1, fornita da Airproduct. Il primo volume di aria in uscita dal dispositivo di separazione di gas 50 e indirizzato verso il dispositivo miscelatore 60, ha una portata di 18,5 Nm<3>/h e comprende una prima percentuale di 30% in volume di ossigeno molecolare pari ad una portata di 5,5 Nm<3>/h ed una prima percentuale di 70% in volume di azoto molecolare pari ad una portata di 13,0 Nm<3>/h. According to a first example, the gas separation device 50 is a molecular oxygen and nitrogen separation membrane, PRISM® Model PA4050-N1 series, supplied by Airproduct. The first volume of air leaving the gas separation device 50 and directed towards the mixing device 60, has a flow rate of 18.5 Nm <3> / h and comprises a first percentage of 30% by volume of molecular oxygen equal to a flow rate of 5.5 Nm <3> / h and a first percentage of 70% by volume of molecular nitrogen equal to a flow rate of 13.0 Nm <3> / h.

Secondo questo primo esempio, il fumo di scarico di scappamento compresso che viene stoccato dal dispositivo di stoccaggio 80 ha una portata di 16,6 Nm<3>/h e comprende una percentuale di 22,2% in volume di anidride carbonica pari ad una portata di 3,7 Nm<3>/h ed una percentuale di 77,8 % in volume di azoto molecolare pari ad una portata di 13,0 Nm<3>/h. Sulla base di questi risultati e ipotizzando un funzionamento continuo e costante dell’autoveicolo e il trasferimento di tutto il fumo di scarico di scappamento compresso nel serbatoio di stoccaggio 80, il riempimento di quest’ultimo alla pressione massima di 20 MPa avverrebbe in 70 minuti. Trascorso questo tempo è possibile lo svuotamento o la sostituzione del serbatoio di stoccaggio (80) presso una struttura specializzata, per i successivi trattamenti della CO2 sequestrata. According to this first example, the compressed exhaust smoke which is stored by the storage device 80 has a flow rate of 16.6 Nm <3> / h and comprises a percentage of 22.2% by volume of carbon dioxide equal to a flow rate of 3.7 Nm <3> / h and a percentage of 77.8% by volume of molecular nitrogen equal to a flow rate of 13.0 Nm <3> / h. Based on these results and assuming a continuous and constant operation of the vehicle and the transfer of all compressed exhaust smoke into the storage tank 80, the filling of the latter to a maximum pressure of 20 MPa would take place in 70 minutes. After this time it is possible to empty or replace the storage tank (80) at a specialized facility, for the subsequent treatments of the sequestered CO2.

Esempio 2 Example 2

Secondo un secondo esempio, il dispositivo di separazione di gas 50 è una membrana di separazione ossigeno e azoto molecolari, serie PRISM® Modello PA4030-N1, fornita da Airproduct. Il primo volume di aria in uscita dal dispositivo di separazione di gas 50 e indirizzato verso il dispositivo miscelatore 60, ha una portata di 13.9 Nm<3>/h e comprende una prima percentuale di 40% in volume di ossigeno molecolare pari ad una portata di 5,5 Nm<3>/h ed una prima percentuale di 60% in volume di azoto molecolare pari ad una portata di 8,4 Nm<3>/h. According to a second example, the gas separation device 50 is a molecular oxygen and nitrogen separation membrane, PRISM® Model PA4030-N1 series, supplied by Airproduct. The first volume of air leaving the gas separation device 50 and directed towards the mixing device 60, has a flow rate of 13.9 Nm <3> / h and comprises a first percentage of 40% by volume of molecular oxygen equal to a flow rate of 5.5 Nm <3> / h and a first percentage of 60% by volume of molecular nitrogen equal to a flow rate of 8.4 Nm <3> / h.

Secondo questo secondo esempio, il fumo di scarico di scappamento compresso che viene stoccato dal dispositivo di stoccaggio 80 ha una portata di 12,0 Nm<3>/h e comprende una percentuale di 30,8% in volume di anidride carbonica pari ad una portata di 3,7 Nm<3>/h ed una percentuale di 69,2% in volume di azoto molecolare pari ad una portata di 8,4 Nm<3>/h. Sulla base di questi risultati e ipotizzando un funzionamento continuo e costante dell’autoveicolo e il trasferimento di tutto il fumo di scarico di scappamento compresso nel serbatoio di stoccaggio 80, il riempimento di quest’ultimo alla pressione massima di 20 MPa avverrebbe in 100 minuti. Trascorso questo tempo è possibile lo svuotamento o la sostituzione del serbatoio di stoccaggio (80) presso una struttura specializzata, per i successivi trattamenti della CO2 sequestrata. According to this second example, the compressed exhaust smoke that is stored by the storage device 80 has a flow rate of 12.0 Nm <3> / h and comprises a percentage of 30.8% by volume of carbon dioxide equal to a flow rate of 3.7 Nm <3> / h and a percentage of 69.2% by volume of molecular nitrogen equal to a flow rate of 8.4 Nm <3> / h. Based on these results and assuming a continuous and constant operation of the vehicle and the transfer of all compressed exhaust smoke into the storage tank 80, the filling of the latter to the maximum pressure of 20 MPa would take place in 100 minutes. After this time it is possible to empty or replace the storage tank (80) at a specialized facility, for the subsequent treatments of the sequestered CO2.

Esempio 3 Example 3

Secondo un terzo esempio, il dispositivo di separazione di gas 50 è una membrana di separazione ossigeno e azoto molecolari, serie PRISM® Modello PA4050-P3, fornita da Airproduct. Il primo volume di aria in uscita dal dispositivo di separazione di gas 50 e indirizzato verso il dispositivo miscelatore 60, ha una portata di 11,0 Nm<3>/h e comprende una prima percentuale di 50% in volume di ossigeno molecolare pari ad una portata di 5,5 Nm<3>/h ed una prima percentuale di 50% in volume di azoto molecolare pari ad una portata di 5,5 Nm<3>/h. According to a third example, the gas separation device 50 is a molecular oxygen and nitrogen separation membrane, PRISM® Model PA4050-P3 series, supplied by Airproduct. The first volume of air leaving the gas separation device 50 and directed towards the mixing device 60, has a flow rate of 11.0 Nm <3> / h and comprises a first percentage of 50% by volume of molecular oxygen equal to a flow rate of 5.5 Nm <3> / h and a first percentage of 50% by volume of molecular nitrogen equal to a flow rate of 5.5 Nm <3> / h.

Secondo questo terzo esempio, il fumo di scarico di scappamento compresso che viene stoccato dal dispositivo di stoccaggio 80 ha una portata di 9,2 Nm<3>/h e comprende una percentuale di 40,0% in volume di anidride carbonica pari ad una portata di 3,7 Nm<3>/h ed una percentuale di 60,0 % in volume di azoto molecolare pari ad una portata di 5,5 Nm<3>/h. Sulla base di questi risultati e ipotizzando un funzionamento continuo e costante dell’autoveicolo e il trasferimento di tutto il fumo di scarico di scappamento compresso nel serbatoio di stoccaggio 80, il riempimento di quest’ultimo alla pressione massima di 20 MPa avverrebbe in 130 minuti, corrispondente ad una significativa autonomia del veicolo. Trascorso questo tempo è possibile lo svuotamento o la sostituzione del serbatoio di stoccaggio (80) presso una struttura specializzata, per i successivi trattamenti della CO2 sequestrata. According to this third example, the compressed exhaust smoke which is stored by the storage device 80 has a flow rate of 9.2 Nm <3> / h and comprises a percentage of 40.0% by volume of carbon dioxide equal to a flow rate of 3.7 Nm <3> / h and a percentage of 60.0% by volume of molecular nitrogen equal to a flow rate of 5.5 Nm <3> / h. On the basis of these results and assuming a continuous and constant operation of the vehicle and the transfer of all the compressed exhaust smoke into the storage tank 80, the filling of the latter to the maximum pressure of 20 MPa would take place in 130 minutes, corresponding to a significant autonomy of the vehicle. After this time it is possible to empty or replace the storage tank (80) at a specialized facility, for the subsequent treatments of the sequestered CO2.

Esempio 4 Example 4

Secondo un quarto esempio, il dispositivo di separazione di gas 50 è una membrana di separazione ossigeno e azoto molecolari, serie PRISM® Modello PA4050-P3, fornita da Airproduct. According to a fourth example, the gas separation device 50 is a molecular oxygen and nitrogen separation membrane, PRISM® Model PA4050-P3 series, supplied by Airproduct.

Il primo volume di aria in uscita dal dispositivo di separazione di gas 50 e indirizzato verso il dispositivo miscelatore 60, ha una portata di 11,0 Nm<3>/h e comprende una prima percentuale di 50% in volume di ossigeno molecolare pari ad una portata di 5,5 Nm<3>/h ed una prima percentuale di 50% in volume di azoto molecolare pari ad una portata di 5,5 Nm<3>/h. The first volume of air leaving the gas separation device 50 and directed towards the mixing device 60, has a flow rate of 11.0 Nm <3> / h and comprises a first percentage of 50% by volume of molecular oxygen equal to a flow rate of 5.5 Nm <3> / h and a first percentage of 50% by volume of molecular nitrogen equal to a flow rate of 5.5 Nm <3> / h.

Secondo questo quarto esempio, il fumo di scarico di scappamento viene compresso e inviato a un dispositivo di separazione di gas 51. Tale dispositivo di separazione di gas 51 è una membrana di separazione di gas, serie PRISM® Modello PA3030-N1, fornita da Airproduct. According to this fourth example, the exhaust exhaust smoke is compressed and sent to a gas separation device 51. This gas separation device 51 is a gas separation membrane, PRISM® Model PA3030-N1 series, supplied by Airproduct .

Il fumo di scarico di scappamento in uscita dal separatore di condensa 16 e indirizzato verso il dispositivo di separazione di gas 51, ha una portata di 9,2 Nm<3>/h di fumo di scarico di scappamento che comprende una percentuale di 40,0 % in volume di anidride carbonica pari ad una portata di 4,0 Nm<3>/h ed una percentuale di 60,0% in volume di azoto molecolare pari ad una portata di 5,2 Nm<3>/h. The exhaust smoke coming out of the condensate separator 16 and directed towards the gas separation device 51, has a flow rate of 9.2 Nm <3> / h of exhaust smoke which comprises a percentage of 40, 0% by volume of carbon dioxide equal to a flow rate of 4.0 Nm <3> / h and a percentage of 60.0% by volume of molecular nitrogen equal to a flow rate of 5.2 Nm <3> / h.

Il primo volume di gas in uscita dal dispositivo di separazione di gas 51 e indirizzato verso il compressore 71 per lo stoccaggio nel serbatoio 80 ha una portata di 4.0 Nm<3>/h e comprende una prima percentuale di 73% in volume di anidride carbonica pari ad una portata di 2.9 Nm<3>/h ed una prima percentuale di 27% in volume di azoto molecolare pari ad una portata di 1.1 Nm<3>/h. Il primo volume di gas in uscita dal dispositivo di separazione di gas 51 contiene una quantità di CO2 che è pari all’81% rispetto a quella prodotta dal motore a combustione interna. The first volume of gas leaving the gas separation device 51 and directed towards the compressor 71 for storage in the tank 80 has a flow rate of 4.0 Nm <3> / h and includes a first percentage of 73% by volume of carbon dioxide equal at a flow rate of 2.9 Nm <3> / h and a first percentage of 27% by volume of molecular nitrogen equal to a flow rate of 1.1 Nm <3> / h. The first volume of gas leaving the gas separation device 51 contains an amount of CO2 that is equal to 81% of that produced by the internal combustion engine.

Sulla base di questi risultati e ipotizzando un funzionamento continuo e costante dell’autoveicolo e il trasferimento di tutto il fumo di scarico di scappamento compresso nel serbatoio di stoccaggio 80, il riempimento di quest’ultimo alla pressione massima di 20 MPa avverrebbe in 300 minuti. Trascorso questo tempo è possibile lo svuotamento o la sostituzione del serbatoio di stoccaggio (80) presso una struttura specializzata, per i successivi trattamenti della CO2 sequestrata. Based on these results and assuming a continuous and constant operation of the vehicle and the transfer of all the compressed exhaust smoke into the storage tank 80, the filling of the latter to the maximum pressure of 20 MPa would take place in 300 minutes. After this time it is possible to empty or replace the storage tank (80) at a specialized facility, for the subsequent treatments of the sequestered CO2.

L’invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti. In pratica i materiali utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze tecniche. The invention thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all falling within the scope of the inventive concept; furthermore, all the details can be replaced by technically equivalent elements. In practice, the materials used, as well as the dimensions, may be any according to the technical requirements.

Claims (17)

RIVENDICAZIONI 1. Kit (100) per un motore a combustione interna (200) producente un fumo di scarico comprendente anidride carbonica, detto kit (100) essendo montato in comunicazione di fluido con detto motore a combustione interna (200), detto kit (100) comprendendo: - una presa di ingresso per aria (10) ed una presa di ingresso per carburante (20), detta aria comprendendo una originaria percentuale in volume di ossigeno molecolare ed una originaria percentuale in volume di azoto molecolare, - un condotto di uscita (30) di detto fumo di scarico di detto motore (200), detto condotto di uscita (30) essendo connesso in comunicazione di fluido con una valvola di ricircolo (40) del fumo di scarico atta a indirizzare una frazione di detto fumo di scarico, che è fumo di scarico di ricircolo, verso detto motore a combustione interna (200) ed un’altra frazione di detto fumo di scarico, che è fumo di scarico di scappamento, verso un condotto di scappamento (31) di detto kit (100), caratterizzato dal fatto che detto kit (100) comprende: - un dispositivo di separazione di gas (50) ed un dispositivo miscelatore di gas (60), detto dispositivo di separazione di gas (50) essendo disposto in comunicazione di fluido tra detta presa di ingresso per aria (10) e detto dispositivo miscelatore di gas (60), e detto dispositivo miscelatore di gas (60) essendo disposto in comunicazione di fluido tra detto dispositivo di separazione di gas (50) e detto motore a combustione interna (200), ed essendo inoltre connesso in comunicazione di fluido con detta valvola di ricircolo del fumo di scarico (40), dove: - detto dispositivo di separazione di gas (50) è atto a separare detta aria in ingresso dalla presa (10) in due volumi di aria, uno dei quali è un primo volume di aria comprendente una prima percentuale in volume di ossigeno molecolare ed una prima percentuale in volume di azoto molecolare, dove detta prima percentuale in volume di ossigeno molecolare è superiore alla originaria percentuale in volume di ossigeno molecolare dell’aria in ingresso e dove detta prima percentuale in volume di azoto molecolare è inferiore alla originaria percentuale in volume di azoto molecolare dell’aria in ingresso, detto dispositivo di separazione di gas (50) essendo atto a indirizzare detto primo volume di aria verso il dispositivo miscelatore di gas (60), e - detto dispositivo miscelatore di gas (60) è atto a miscelare detto primo volume di aria con detto fumo di scarico di ricircolo proveniente da detta valvola di ricircolo del fumo di scarico (40) generando una miscela di gas, detto dispositivo miscelatore di gas (60) essendo atto a inviare detta miscela di gas verso il motore a combustione interna (200). CLAIMS 1. Kit (100) for an internal combustion engine (200) producing an exhaust smoke comprising carbon dioxide, said kit (100) being mounted in fluid communication with said internal combustion engine (200), said kit (100) including: - an air inlet (10) and a fuel inlet (20), said air comprising an original percentage by volume of molecular oxygen and an original percentage by volume of molecular nitrogen, - an outlet duct (30) of said exhaust smoke of said engine (200), said outlet duct (30) being connected in fluid communication with an exhaust smoke recirculation valve (40) adapted to direct a fraction of said exhaust smoke, which is recirculating exhaust smoke, to said internal combustion engine (200) and another fraction of said exhaust smoke, which is exhaust exhaust smoke, to an exhaust duct (31) of said kit (100), characterized in that said kit (100) comprises: - a gas separation device (50) and a gas mixing device (60), said gas separation device (50) being arranged in fluid communication between said outlet inlet for air (10) and said gas mixing device (60), and said gas mixing device (60) being arranged in fluid communication between said gas separation device (50) and said internal combustion engine (200) , and being also connected in fluid communication with said exhaust smoke recirculation valve (40), where: - said gas separation device (50) is adapted to separate said air entering the intake (10) into two volumes of air, one of which is a first volume of air comprising a first percentage by volume of molecular oxygen and a first percentage by volume of molecular nitrogen, where said first percentage by volume of molecular oxygen is higher than the original percentage by volume of molecular oxygen of the incoming air and where said first percentage by volume of molecular nitrogen is lower than the original percentage by volume of nitrogen molecular air inlet, said gas separation device (50) being adapted to direct said first volume of air towards the gas mixing device (60), and - said gas mixing device (60) is able to mix said first volume of air with said recirculating exhaust smoke coming from said exhaust smoke recirculation valve (40) generating a mixture of gases, said gas mixing device ( 60) being able to send said gas mixture towards the internal combustion engine (200). 2. Kit (100) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere un dispositivo compressore (70) disposto in comunicazione di fluido a valle di detto condotto di scappamento (31) ed un dispositivo di stoccaggio (80) disposto in comunicazione di fluido a valle di detto dispositivo compressore (70), detto dispositivo compressore (70) essendo atto a comprimere detto fumo di scarico di scappamento, detto dispositivo di stoccaggio (80) essendo atto a stoccare detto fumo di scarico di scappamento compresso. 2. Kit (100) according to claim 1, characterized in that it comprises a compressor device (70) arranged in fluid communication downstream of said exhaust duct (31) and a storage device (80) arranged in fluid communication downstream of said compressor device (70), said compressor device (70) being adapted to compress said exhaust exhaust smoke, said storage device (80) being adapted to store said compressed exhaust exhaust smoke. 3. Kit (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto di comprendere un sensore di gas (91) disposto in comunicazione di fluido tra detto dispositivo miscelatore di gas (60) e detto motore a combustione interna (200), detto sensore di gas (91) essendo atto a misurare almeno una percentuale in volume di ossigeno molecolare di detta miscela di gas in uscita da detto dispositivo miscelatore di gas (60), detto sensore di gas (91) essendo in comunicazione logica con una centralina (301) del veicolo, dove detta centralina (301) essendo atta a regolare il flusso del fumo di scarico di ricircolo in uscita dalla valvola di ricircolo del fumo di scarico (40). Kit (100) according to any one of claims 1 or 2, characterized in that it comprises a gas sensor (91) arranged in fluid communication between said gas mixing device (60) and said internal combustion engine (200) , said gas sensor (91) being able to measure at least a percentage by volume of molecular oxygen of said gas mixture leaving said gas mixing device (60), said gas sensor (91) being in logical communication with a control unit (301) of the vehicle, where said control unit (301) being adapted to regulate the flow of the recirculating exhaust smoke leaving the exhaust smoke recirculation valve (40). 4. Kit (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-3, caratterizzato dal fatto di comprendere un dispositivo compressore (75) disposto a monte di detto dispositivo di separazione di gas (50), detto dispositivo compressore (75) essendo atto a comprimere detta aria in arrivo da detta presa di ingresso per aria (10). Kit (100) according to any one of claims 1-3, characterized in that it comprises a compressor device (75) arranged upstream of said gas separation device (50), said compressor device (75) being able to compress said air arriving from said air inlet (10). 5. Kit (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-4, caratterizzato dal fatto di comprendere un dispositivo di scarico di acqua (15) disposto in comunicazione di fluido tra detta presa di ingresso per aria (10) e detto dispositivo di separazione di gas (50), detto dispositivo di scarico di acqua (15) atto a scaricare almeno una percentuale di volume di acqua dall’aria in ingresso proveniente da detta presa di ingresso per aria (10). Kit (100) according to any one of claims 1-4, characterized in that it comprises a water discharge device (15) arranged in fluid communication between said air inlet (10) and said separation device gas (50), said water discharge device (15) adapted to discharge at least a percentage of volume of water from the incoming air coming from said air inlet (10). 6. Kit (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 2 o 5, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un dispositivo di scarico di acqua (15, 16) disposto in comunicazione di fluido a valle di detto dispositivo compressore (70, 75), detto dispositivo di scarico di acqua (15, 16) atto a scaricare almeno una percentuale di volume di acqua da aria o gas in uscita da detto dispositivo compressore (70, 75). Kit (100) according to any one of claims 2 or 5, characterized in that it comprises at least one water discharge device (15, 16) arranged in fluid communication downstream of said compressor device (70, 75), said water discharge device (15, 16) adapted to discharge at least a percentage of volume of water from air or gas leaving said compressor device (70, 75). 7. Kit (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-6, caratterizzato dal fatto di comprendere un dispositivo di scarico di acqua (17) disposto in comunicazione di fluido tra detto motore a combustione interna (200) e detta valvola di ricircolo del fumo di scarico (40). Kit (100) according to any one of claims 1-6, characterized in that it comprises a water discharge device (17) arranged in fluid communication between said internal combustion engine (200) and said smoke recirculation valve exhaust (40). 8. Kit (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 2-7, caratterizzato dal fatto di comprendere un secondo dispositivo di separazione di gas (51) disposto in comunicazione di fluido tra detto dispositivo compressore (70) e detto dispositivo di stoccaggio (80), detto secondo dispositivo di separazione di gas (51) essendo atto a ricevere detto fumo di scarico di scappamento compresso da detto dispositivo compressore (70), detto secondo dispositivo di separazione di gas (51) essendo atto a separare detto fumo di scarico compresso in ingresso in due volumi di gas, un primo volume di gas ed un secondo volume di gas, dove il primo volume di gas comprende una terza percentuale in volume di azoto molecolare e dove il secondo volume di gas comprende una quarta percentuale in volume di azoto molecolare, dove la quarta percentuale in volume di azoto molecolare del secondo volume di gas è superiore alla terza percentuale in volume di azoto molecolare del primo volume di gas, detto secondo dispositivo di separazione di gas (51) essendo atto a indirizzare detto primo volume di gas verso detto dispositivo di stoccaggio (80). Kit (100) according to any one of claims 2-7, characterized in that it comprises a second gas separation device (51) arranged in fluid communication between said compressor device (70) and said storage device (80) , said second gas separation device (51) being adapted to receive said compressed exhaust smoke from said compressor device (70), said second gas separation device (51) being adapted to separate said compressed exhaust smoke into entry into two volumes of gas, a first volume of gas and a second volume of gas, where the first volume of gas comprises a third volume percentage of molecular nitrogen and where the second volume of gas comprises a fourth volume percentage of molecular nitrogen , where the fourth volume percentage of molecular nitrogen of the second gas volume is higher than the third volume percentage of molecular nitrogen of the first gas volume, called second dis positive gas separation (51) being able to direct said first volume of gas towards said storage device (80). 9. Metodo per ridurre l’emissione di anidride carbonica prodotta da un motore a combustione interna (200), detto metodo essendo attuato da un kit (100) montato in comunicazione di fluido con detto motore a combustione interna (200), detto metodo comprendendo una serie di fasi in successione, - una fase di ricezione di aria in ingresso da una presa di ingresso per aria (10) del kit (100) e di ricezione di carburante da una presa di ingresso per carburante (20) del kit (100), detta aria comprendendo una originaria percentuale in volume di ossigeno molecolare ed una originaria percentuale in volume di azoto molecolare, - una fase di combustione di detto carburante in detto motore a combustione interna (200) con produzione di un fumo di scarico comprendente anidride carbonica, - una fase di incanalare detto fumo di scarico comprendente anidride carbonica prodotto da detto motore a combustione interna (200) in un condotto di uscita (30) del kit (100), - una fase di intercettazione di una frazione di detto fumo di scarico, che è un fumo di scarico di ricircolo, facendolo ricircolare verso detto motore a combustione interna (200) per mezzo di una valvola di ricircolo del fumo di scarico (40) del kit (100) e lasciar passare un’altra frazione di detto fumo di scarico, che è fumo di scarico di scappamento, verso un condotto di scappamento (31) del kit (100), caratterizzato dal fatto che detto metodo comprende - una fase di separazione di gas da parte di un dispositivo di separazione di gas (50) del kit (100), detta fase di separazione di gas essendo tra detta fase di ricezione di aria in ingresso e detta fase di invio di aria verso detto motore a combustione interna (200), in cui detto dispositivo di separazione di gas (50) separa detta aria in ingresso in due volumi di aria, uno dei quali è un primo volume di aria comprendente una prima percentuale in volume di ossigeno molecolare ed una prima percentuale in volume di azoto molecolare, dove detta prima percentuale in volume di ossigeno molecolare è superiore alla originaria percentuale in volume di ossigeno molecolare dell’aria in ingresso e dove detta prima percentuale in volume di azoto molecolare è inferiore alla originaria percentuale in volume di azoto molecolare dell’aria in ingresso, - una fase di miscelazione per mezzo di un dispositivo miscelatore di gas (60) che miscela detto primo volume di aria proveniente da detto dispositivo di separazione di gas (50) con detto fumo di scarico di ricircolo proveniente da detta valvola di ricircolo del fumo di scarico (40) per ottenere una miscela di gas, detta fase di miscelazione essendo successiva a detta fase di separazione di gas, - una fase di invio di detta miscela di gas e detto carburante verso il motore a combustione interna (200). 9. Method for reducing the carbon dioxide emission produced by an internal combustion engine (200), said method being implemented by a kit (100) mounted in fluid communication with said internal combustion engine (200), said method comprising a series of phases in succession, - a phase of receiving incoming air from an air inlet (10) of the kit (100) and receiving fuel from a fuel inlet (20) of the kit (100), said air comprising an original percentage by volume of molecular oxygen and an original percentage by volume of molecular nitrogen, - a step of burning said fuel in said internal combustion engine (200) with production of an exhaust smoke comprising carbon dioxide, - a step of channeling said exhaust smoke comprising carbon dioxide produced by said internal combustion engine (200) in an outlet duct (30) of the kit (100), - a phase of interception of a fraction of said exhaust smoke, which is a recirculating exhaust smoke, making it recirculate towards said internal combustion engine (200) by means of an exhaust smoke recirculation valve (40) of the kit (100) and passing another fraction of said exhaust smoke, which is exhaust exhaust smoke, to an exhaust duct (31) of the kit (100), characterized in that said method comprises - a step of gas separation by a gas separation device (50) of the kit (100), said gas separation step being between said step of receiving incoming air and said step of sending air towards said internal combustion engine (200), wherein said gas separation device (50) separates said incoming air into two volumes of air, one of which is a first volume of air comprising a first volume percentage of molecular oxygen and a first percentage by volume of molecular nitrogen, where said first percentage by volume of molecular oxygen is higher than the original percentage by volume of molecular oxygen of the incoming air and where said first percentage by volume of molecular nitrogen is lower than the original percentage by volume of molecular nitrogen of the incoming air, - a mixing step by means of a gas mixing device (60) which mixes said first volume of air coming from said gas separation device (50) with said recirculating exhaust smoke coming from said recirculating smoke valve discharge (40) to obtain a gas mixture, said mixing step being subsequent to said gas separation step, - a step for sending said mixture of gas and said fuel towards the internal combustion engine (200). 10. Metodo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto di comprendere - una fase di compressione di detto fumo di scarico di scappamento per mezzo di un dispositivo compressore (70) del kit (100), detta fase di compressione essendo in successione a detta fase di intercettazione, - una fase di stoccaggio di detto fumo di scarico di scappamento compresso da detto dispositivo compressore (70) per mezzo di un dispositivo di stoccaggio (80) del kit (100), dove detta fase di stoccaggio è successiva a detta fase di compressione. 10. Method according to claim 9, characterized in that it comprises - a compression step of said exhaust exhaust smoke by means of a compressor device (70) of the kit (100), said compression step being in succession to said interception step, - a storage step of said exhaust smoke compressed by said compressor device (70) by means of a storage device (80) of the kit (100), where said storage step is subsequent to said compression step. 11. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 9 o 10, caratterizzato dal fatto di comprendere - una fase di misurazione di almeno una percentuale in volume di ossigeno molecolare di detta miscela di gas in uscita da detto dispositivo miscelatore di gas (60) per mezzo di un sensore di gas (91) del kit (100) disposto in comunicazione di fluido tra detto dispositivo miscelatore di gas (60) e detto motore a combustione interna (200), - una fase di comunicazione di detta misura di detta almeno una percentuale in volume di ossigeno molecolare di detta miscela di gas in uscita dal dispositivo miscelatore di gas (60) ad una centralina (301) del veicolo, - una fase di regolazione da parte della centralina (301) del flusso del fumo di scarico di ricircolo in uscita dalla valvola di ricircolo del fumo di scarico (40). Method according to any one of claims 9 or 10, characterized in that it comprises - a step of measuring at least a percentage by volume of molecular oxygen of said gas mixture leaving said gas mixing device (60) by means of a gas sensor (91) of the kit (100) arranged in fluid communication between said gas mixing device (60) and said internal combustion engine (200), - a step of communicating said measurement of said at least a percentage by volume of molecular oxygen of said gas mixture leaving the gas mixing device (60) to a control unit (301) of the vehicle, - a phase of regulation by the control unit (301) of the flow of the recirculating exhaust smoke leaving the exhaust smoke recirculation valve (40). 12. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 9-11, caratterizzato dal fatto di comprendere - una fase di compressione di detta aria in arrivo da detta presa di ingresso per aria (10) per mezzo di un dispositivo compressore (75) del kit (100) disposto a monte di detto dispositivo di separazione di gas (50), dove detta fase di compressione è precedente a detta fase di separazione di gas. Method according to any one of claims 9-11, characterized in that it comprises - a step of compressing said air arriving from said air inlet (10) by means of a compressor device (75) of the kit (100) arranged upstream of said gas separation device (50), where said compression step precedes said gas separation step. 13. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 9-12, caratterizzato dal fatto di comprendere - una fase di scarico di almeno una percentuale di volume di acqua dall’aria in ingresso proveniente da detta presa di ingresso per aria (10) per mezzo di un dispositivo di scarico di acqua (15) del kit (100) disposto in comunicazione di fluido tra detta presa di ingresso per aria (10) e detto dispositivo di separazione di gas (50), dove detta fase di scarico è successiva a detta fase di ricezione di aria in ingresso. 13. Method according to any one of claims 9-12, characterized in that it comprises - a step of discharging at least a percentage of volume of water from the incoming air coming from said inlet for air (10) by means of a water discharging device (15) of the kit (100) arranged in communication with fluid between said air inlet (10) and said gas separation device (50), where said discharge step is subsequent to said inlet air reception step. 14. Metodo secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto di comprendere - una fase di scarico di almeno una percentuale di volume di acqua dal gas in uscita a detto dispositivo compressore (70, 75) del kit (100) per mezzo di un dispositivo di scarico di acqua (15, 16) disposto in comunicazione di fluido a valle di detto dispositivo compressore (70, 75). 14. Method according to claim 10, characterized in that it comprises - a step of discharging at least a percentage of the volume of water from the gas at the outlet to said compressor device (70, 75) of the kit (100) by means of a water discharge device (15, 16) arranged in fluid communication downstream of said compressor device (70, 75). 15. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 9-14, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di scarico post-combustione di almeno una percentuale di volume di acqua da fumi di scarico in uscita da detto motore a combustione interna (200) per mezzo di un dispositivo di scarico di acqua (17) disposto in comunicazione di fluido tra detto motore a combustione interna (200) e detta valvola di ricircolo del fumo di scarico (40), dove detta fase di scarico post-combustione è tra detta fase di incanalare detto fumo di scarico e detta fase di intercettazione di detto fumo di scarico di ricircolo. Method according to any one of claims 9-14, characterized in that it comprises a post-combustion discharge step of at least a percentage of the volume of water from exhaust fumes leaving said internal combustion engine (200) by means of a water discharge device (17) arranged in fluid communication between said internal combustion engine (200) and said exhaust smoke recirculation valve (40), where said post-combustion exhaust step is between said channeling step said exhaust smoke and said stage of interception of said recirculating exhaust smoke. 16. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 10-15, caratterizzato dal fatto di comprendere - una seconda fase di separazione di gas per mezzo di un secondo dispositivo di separazione di gas (51) del kit (100) disposto in comunicazione di fluido tra detto dispositivo compressore (70) e detto dispositivo di stoccaggio (80), detta seconda fase di separazione di gas essendo prima della fase di stoccaggio, detto secondo dispositivo di separazione di gas (51) riceve detto fumo di scarico di scappamento compresso da detto dispositivo compressore (70), detto secondo dispositivo di separazione di gas (51) essendo atto a separare detto fumo di scarico compresso in ingresso in due volumi di gas, un primo volume di gas ed un secondo volume di gas, dove il primo volume di gas comprende una terza percentuale in volume di azoto molecolare e dove il secondo volume di gas comprende una quarta percentuale in volume di azoto molecolare, dove la quarta percentuale in volume di azoto molecolare del secondo volume di gas è superiore alla terza percentuale in volume di azoto molecolare del primo volume di gas, detto secondo dispositivo di separazione di gas (51) indirizza detto primo volume di gas verso detto dispositivo di stoccaggio (80). Method according to any one of claims 10-15, characterized in that it comprises - a second gas separation step by means of a second gas separation device (51) of the kit (100) arranged in fluid communication between said compressor device (70) and said storage device (80), said second phase gas separation being prior to the storage step, said second gas separation device (51) receives said exhaust exhaust smoke compressed by said compressor device (70), said second gas separation device (51) being adapted to separating said incoming compressed exhaust smoke into two volumes of gas, a first volume of gas and a second volume of gas, where the first volume of gas comprises a third volume percentage of molecular nitrogen and where the second volume of gas comprises a fourth volume percentage of molecular nitrogen, where the fourth volume percentage of molecular nitrogen of the second gas volume is greater than the third volume percentage of molecular nitrogen of the first v volume of gas, said second gas separation device (51) directs said first gas volume towards said storage device (80). 17. Metodo in accordo con una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 9 a 16, in cui detta fase di miscelazione per mezzo di un dispositivo miscelatore di gas (60) produce una miscela di gas in cui la percentuale in volume di ossigeno molecolare è prossima alla originale percentuale atmosferica in volume di ossigeno molecolare. Method according to any one of the preceding claims 9 to 16, wherein said mixing step by means of a gas mixing device (60) produces a gas mixture in which the percentage by volume of molecular oxygen is close to original atmospheric percentage by volume of molecular oxygen.
IT102018000007572A 2018-07-27 2018-07-27 KIT FOR ONE INTERNAL COMBUSTION ENGINE. IT201800007572A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102018000007572A IT201800007572A1 (en) 2018-07-27 2018-07-27 KIT FOR ONE INTERNAL COMBUSTION ENGINE.
PCT/IB2019/056359 WO2020021486A1 (en) 2018-07-27 2019-07-25 Kit for an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102018000007572A IT201800007572A1 (en) 2018-07-27 2018-07-27 KIT FOR ONE INTERNAL COMBUSTION ENGINE.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
IT201800007572A1 true IT201800007572A1 (en) 2020-01-27

Family

ID=63840932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT102018000007572A IT201800007572A1 (en) 2018-07-27 2018-07-27 KIT FOR ONE INTERNAL COMBUSTION ENGINE.

Country Status (2)

Country Link
IT (1) IT201800007572A1 (en)
WO (1) WO2020021486A1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000015951A1 (en) * 1998-09-14 2000-03-23 The University Of Chicago Method to reduce diesel engine exhaust emissions
US6352068B1 (en) * 1999-12-27 2002-03-05 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Method and apparatus for reducing oxides of nitrogen in the exhaust gas of an internal combustion engine
US20030015185A1 (en) * 2001-07-18 2003-01-23 Dutart Charles H. Intake air separation system for an internal combustion engine
US20050199231A1 (en) * 2004-02-20 2005-09-15 Heider James E. Method and apparatus to provide oxygen enriched air to the intake manifold of an internal combustion engine
US20110179799A1 (en) * 2009-02-26 2011-07-28 Palmer Labs, Llc System and method for high efficiency power generation using a carbon dioxide circulating working fluid
CN102908876A (en) * 2012-09-21 2013-02-06 瑞昌哥尔德发电设备(无锡)制造有限公司 Oxygen-rich engine combustion-supporting device with carbon membrane device
US20170074213A1 (en) * 2012-03-22 2017-03-16 Saudi Arabian Oil Company Apparatus and method for oxy-combustion of fuels in internal combustion engines

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103925125B (en) * 2014-04-30 2016-12-07 上海海事大学 A kind of internal combustion engine nitrogen oxide emission control system and control method thereof

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000015951A1 (en) * 1998-09-14 2000-03-23 The University Of Chicago Method to reduce diesel engine exhaust emissions
US6352068B1 (en) * 1999-12-27 2002-03-05 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Method and apparatus for reducing oxides of nitrogen in the exhaust gas of an internal combustion engine
US20030015185A1 (en) * 2001-07-18 2003-01-23 Dutart Charles H. Intake air separation system for an internal combustion engine
US20050199231A1 (en) * 2004-02-20 2005-09-15 Heider James E. Method and apparatus to provide oxygen enriched air to the intake manifold of an internal combustion engine
US20110179799A1 (en) * 2009-02-26 2011-07-28 Palmer Labs, Llc System and method for high efficiency power generation using a carbon dioxide circulating working fluid
US20170074213A1 (en) * 2012-03-22 2017-03-16 Saudi Arabian Oil Company Apparatus and method for oxy-combustion of fuels in internal combustion engines
CN102908876A (en) * 2012-09-21 2013-02-06 瑞昌哥尔德发电设备(无锡)制造有限公司 Oxygen-rich engine combustion-supporting device with carbon membrane device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020021486A1 (en) 2020-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10280877B2 (en) Apparatus and method for oxy-combustion of fuels in internal combustion engines
US9371755B2 (en) Membrane separation method and system utilizing waste heat for on-board recovery and storage of CO2 from motor vehicle internal combustion engine exhaust gases
CN106351735B (en) A kind of high-efficiency low-emission hydrogen release fuel combination dynamical system
US9217398B2 (en) Gas engine having intercooler
US20130186132A1 (en) System and Method of Capturing, Processing and Utilizing Stranded Natural Gas
CA2616262A1 (en) Mobile nitrogen generation device
RU2559467C2 (en) Method for decreasing of co2 emissions in combustion gaseous products and industrial plants to this end
CN113874618B (en) Internal combustion engine and method for operating the same
CN101767652B (en) Fuel washing device for aircraft refueling vehicle
IT201800007572A1 (en) KIT FOR ONE INTERNAL COMBUSTION ENGINE.
US20040149503A1 (en) Vehicle with energy converter
JP2001517751A (en) Clean air engine for transportation and other power uses
CN212246824U (en) Ethylene glycol concentration recovery device in deepwater oil and gas field development
CN215112046U (en) Natural gas recovery regulation and control device suitable for urban natural gas pipe network
CN106837616A (en) UF membrane nitrogen-free EGR engine blocks
FR2875265A1 (en) Device for separating exhaust gases from energy production unit supplied with liquefied natural gas comprises low-temperature collector through which gas pipes pass and in which exhaust gases are condensed
WO2020097895A1 (en) Dual fuel diesel locomotive
CN204253219U (en) The device of supercharged diesel engine NOx emission is reduced based on semipermeable membrane
WO2023154174A1 (en) Non-emitting engines with oxyfuel combustion and carbon capture system
CN117839396A (en) Low-temperature phase change based coupling carbon trapping process
KR20220030477A (en) Ship
CN109404184A (en) A kind of drawing-in type emission reduction loading device for petrol engine
IT202100005471A1 (en) COMBINED SYSTEM FOR THE PRODUCTION OF HYDROGEN, OXYGEN AND SEGREGATED AND SEIZED CARBON DIOXIDE EQUIPPED WITH A CLOSED-CYCLE THERMAL ENGINE