RO135123B1 - Replaceable on-board carbon dioxide capture system for an internal combustion engine - Google Patents

Replaceable on-board carbon dioxide capture system for an internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RO135123B1
RO135123B1 ROA202100109A RO202100109A RO135123B1 RO 135123 B1 RO135123 B1 RO 135123B1 RO A202100109 A ROA202100109 A RO A202100109A RO 202100109 A RO202100109 A RO 202100109A RO 135123 B1 RO135123 B1 RO 135123B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
exhaust gas
reactor
capture
gas flow
gas path
Prior art date
Application number
ROA202100109A
Other languages
Romanian (ro)
Other versions
RO135123A0 (en
Inventor
Niculae Boicea
Original Assignee
Renault Technologie Roumanie S.R.L.
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 Renault Technologie Roumanie S.R.L. filed Critical Renault Technologie Roumanie S.R.L.
Priority to ROA202100109A priority Critical patent/RO135123B1/en
Publication of RO135123A0 publication Critical patent/RO135123A0/en
Publication of RO135123B1 publication Critical patent/RO135123B1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/922—Mixtures of carbon monoxide or hydrocarbons and nitrogen oxides
    • B01D53/927—Successive elimination of carbon monoxide or hydrocarbons and nitrogen oxides

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

Prezenta invenție se referă la domeniul tehnologiei auto și, mai precis, domeniul eliminării dioxidului de carbon (CO2) din fluxul de gaze de eșapament al unui motor cu ardere internă utilizat pentru propulsia unui autovehicul. În particular, invenția se referă la un sistem de captare a CO2 îmbarcat înlocuibil. În plus, invenția se referă la o metodă pentru eliminarea CO2 din fluxul de gaze de eșapament al unui motor cu ardere internă utilizând sistemul de captare a CO2 îmbarcat înlocuibil, și un vehicul care utilizează un asemenea sistem.The present invention relates to the field of automotive technology and, more specifically, to the field of removing carbon dioxide (CO 2 ) from the exhaust gas flow of an internal combustion engine used to propel a motor vehicle. In particular, the invention relates to a replaceable onboard CO 2 capture system. In addition, the invention relates to a method for removing CO 2 from the exhaust gas stream of an internal combustion engine using the replaceable on-board CO 2 capture system, and a vehicle using such a system.

La funcționarea motoarelor cu ardere internă, se generează gaze de eșapament care sunt contaminate cu poluanți cum ar fi dioxidul de carbon. Deoarece acești poluanți sunt nocivi pentru mediu, sunt fixate continuu valori limită mai stricte pentru concentrația acestor poluanți în gazele de eșapament a motoarelor cu ardere internă. Metodele precedente de tratare a gazelor de eșapament pentru reducerea concentrației poluanților emiși de un motor cu ardere internă se bazează pe o oxidare sau o reducere a poluanților prin intermediul catalizatoarelor. Aceste metode convenționale nu mai sunt suficiente pentru a răspunde la noile reglementări.When internal combustion engines operate, exhaust gases are generated that are contaminated with pollutants such as carbon dioxide. Because these pollutants are harmful to the environment, stricter limit values are continuously being set for the concentration of these pollutants in the exhaust gases of internal combustion engines. Previous exhaust gas treatment methods for reducing the concentration of pollutants emitted by an internal combustion engine are based on an oxidation or reduction of pollutants by means of catalysts. These conventional methods are no longer sufficient to respond to the new regulations.

Regulamentul european 2019/631 fixează exigențe de performanță în materie de emisii de CO2 pentru mașini, care sunt foarte dificil de respectat. Începând cu 1 ianuarie 2020, regulamentul fixează un obiectiv de flotă la nivel de UE de 95 g/km de CO2 pentru media emisiilor mașinilor particulare nou înmatriculate în Uniune. Dacă această limită este depășită, vor fi plătite penalizări de către constructori. Costul tehnologiilor care permit reducerea emisiilor de CO2 variază între 10 i/g de CO2 și 200 i/g de CO2 (PHEV). Emisiile de CO2 sunt legate direct de consumul de carburant și, în absența unor sisteme suplimentare, cum ar fi hibridizarea, obiectivul este depășit din plin.European Regulation 2019/631 sets performance requirements in terms of CO 2 emissions for cars, which are very difficult to meet. As of 1 January 2020, the regulation sets an EU-wide fleet target of 95 g/km of CO 2 for the average emissions of private cars newly registered in the Union. If this limit is exceeded, penalties will be paid by the builders. The cost of technologies that allow the reduction of CO 2 emissions varies between 10 i/g of CO 2 and 200 i/g of CO 2 (PHEV). CO 2 emissions are directly related to fuel consumption and, in the absence of additional systems such as hybridisation, the target is well exceeded.

Documentul EP 3523516 divulgă o metodă de purificare a gazelor de eșapament generate de un motor cu ardere internă. Gazele de eșapament generate de motorul cu ardere internă sunt conduse printr-un circuit pentru gazele de eșapament care este echipat cu cel puțin un element de adsorbție la care poluanții conținuți în gazele de eșapament se leagă cel puțin parțial. Acel cel puțin un element de adsorbție este regenerat prin desorbția cel puțin parțială a poluanților legați, și poluanții desorbați de acel cel puțin un element de adsorbție în timpul procesului de desorbție sunt stocați în cel puțin o unitate de stocare.EP 3523516 discloses a method for purifying exhaust gases generated by an internal combustion engine. The exhaust gases generated by the internal combustion engine are conducted through an exhaust gas circuit which is equipped with at least one adsorption element to which the pollutants contained in the exhaust gases bind at least partially. The at least one adsorption element is regenerated by at least partial desorption of the bound pollutants, and the pollutants desorbed by the at least one adsorption element during the desorption process are stored in the at least one storage unit.

Soluția tehnică divulgată de documentul EP 3523516 este o dublă linie de eșapament la ieșirea din motor, fiecare linie cuprinzând un sistem de captare a CO2. În acest document, totalitatea gazelor trec printr-una sau prin cealaltă dintre linii, conform sistemului de captare care este activ, celălalt sistem putând fi regenerat prin încălzire (de exemplu se poate regenera atunci când nu rulează). Gazele trec obligatoriu printr-un sistem de captare. Cu acest sistem se poate ajunge la o epurare a CO2în mod clar mai radicală, dar cu prețul unei frecvențe mai ridicate a regenerării și deci a consumului de carburant din cauza încălzirii electrice.The technical solution disclosed by document EP 3523516 is a double exhaust line at the exit from the engine, each line comprising a CO 2 capture system. In this document, all gases pass through one or the other of the lines, according to the capture system that is active, the other system can be regenerated by heating (eg it can regenerate when not running). Gases must pass through a collection system. With this system, a clearly more radical CO 2 purification can be achieved, but at the price of a higher frequency of regeneration and therefore of fuel consumption due to electric heating.

Documentul US 20130298761 A1 dezvăluie un sistem și o metodă de reducere a cantității de CO2 evacuat în atmosferă cu fluxul de gaze de eșapament emis de un motor cu ardere internă utilizat pentru alimentarea unui vehicul, constând în contactarea fluxului de gaze de eșapament cu un agent de captare a CO2la bordul vehiculului, agentul de captare având o capacitate prestabilită de a extrage CO2 din fluxul de evacuare, evacuarea în atmosferă a unui flux de gaze de eșapament tratate cu un conținut redus de CO2, întreruperea contactului fluxului de gaze de eșapament cu agentul de captare atunci când concentrația de CO2 extras de agentul de captare a atins un nivel prestabilit, încălzirea agentului de captare a CO2 pentru a elibera CO2 extras și a regenera agentul de captare, recuperarea unui flux de gaz esențial pur de CO2, comprimarea gazului de CO2 recuperat la bordul vehiculului pentru a-i reduce volumul și stocarea temporară a CO2comprimat la bordul vehiculului.Document US 20130298761 A1 discloses a system and method for reducing the amount of CO 2 emitted into the atmosphere with the exhaust gas stream emitted by an internal combustion engine used to power a vehicle, consisting of contacting the exhaust gas stream with an agent of CO 2 capture on board the vehicle, the capture agent having a predetermined capacity to extract CO 2 from the exhaust stream, the discharge into the atmosphere of a stream of treated exhaust gases with a reduced CO 2 content, the interruption of the contact of the gas stream exhaust with the scavenger when the concentration of CO 2 extracted by the scavenger has reached a predetermined level, heating the CO 2 scavenger to release the extracted CO 2 and regenerate the scavenger, recovering a pure essential gas stream of CO 2 , compression of recovered CO 2 gas on board the vehicle to reduce its volume and temporary storage of compressed CO 2 on board the vehicle.

Documentul US 20110174196 A1 dezvăluie un dispozitiv de control al CO2 și o 1 metodă pentru captarea CO2din fluxul de gaze de evacuare ale unui motor cu ardere internă, incluzând un aparat de curgere și un filtru de absorbție a CO2 tratat cu un material alcalin 3 care este adăpostit în aparatul de curgere, aparatul de curgere primește fluxul de fluid și CO2 din fluxul de fluid fiind absorbit de filtrul de absorbție a CO2, este transformat în CaCO3 și 5 combinat cu cenușă vulcanică pentru a forma un material util de construcții.Document US 20110174196 A1 discloses a CO 2 control device and a method for capturing CO 2 from the exhaust gas stream of an internal combustion engine, including a flow apparatus and a CO 2 absorption filter treated with a material alkaline 3 which is housed in the flow apparatus, the flow apparatus receives the fluid flow and CO 2 from the fluid flow being absorbed by the CO 2 absorption filter, it is converted into CaCO 3 and 5 combined with volcanic ash to form a material useful for construction.

Documentul GB 2476638 A dezvăluie un cartuș de captare a CO2, format dintr-o 7 carcasă perforată umplută cu un mediu de spălare a CO2, de tip oxid de calciu, hidroxid de litiu, var sodic, hidroxid de sodiu, hidroxid de potasiu, cărbune activ sau un amestec, fiind 9 montat între o cameră de ardere și un punct de ieșire în atmosferă.Document GB 2476638 A discloses a CO 2 capture cartridge consisting of a 7 perforated housing filled with a CO 2 scrubbing medium such as calcium oxide, lithium hydroxide, soda lime, sodium hydroxide, potassium hydroxide , activated carbon or a mixture, being 9 mounted between a combustion chamber and an outlet point to the atmosphere.

Prezenta invenție are ca obiect eliminarea defectelor soluțiilor existente din stadiul 11 tehnicii, adică epurarea eficace a CO2 fără a avea problema de consum de carburant a acestora. 13The object of the present invention is to eliminate the defects of the existing state-of-the-art solutions, i.e. the effective purification of CO 2 without having the problem of their fuel consumption. 13

În acest context, prezenta invenție propune o soluție tehnică îmbarcată simplă pentru captarea și stocarea CO2într-un reactor, similar unul filtru înlocuibil. Sistemul este conceput 15 pentru furnizarea de asemenea unei afișări directe a nivelelor emisiilor șl o optimizare la cerere a regimului de funcționare a motorului pentru reducerea emisiilor de CO2. 17In this context, the present invention proposes a simple onboard technical solution for capturing and storing CO 2 in a reactor, similar to a replaceable filter. The system is designed 15 to also provide a direct display of emission levels and on-demand optimization of the engine operating regime to reduce CO 2 emissions. 17

Invenția vizează remedierea defectelor sistemelor și metodelor de captare a CO2 cunoscute, propunând un sistem și o metodă de captare a CO2 conținut în gazele de 19 eșapament ale unui motor cu ardere internă care este destinat propulsării unui autovehicul, fără regenerarea materialului de captare a CO2 și având deci un consum redus al sistemului 21 și costuri reduse.The invention aims to remedy the defects of known CO 2 capture systems and methods, proposing a system and method for capturing CO 2 contained in the exhaust gases of an internal combustion engine that is intended to propel a motor vehicle, without regenerating the CO 2 capture material. CO 2 and therefore having a low consumption of the system 21 and low costs.

Invenția atinge acest scop prin propunerea unui sistem de captare a CO2 îmbarcat 23 înlocuibil pentru emisiile motoarelor cu ardere internă pentru reducerea cantității de CO2 a gazelor de eșapament care este aruncată în atmosferă. Contrar soluției tehnice din 25 documentele din stadiul tehnicii, soluția prezentei invenții nu va avea un consum de carburant ridicat deoarece aceasta nu prevede o regenerare a materialului de captare a CO2; 27 zona de captare a CO2 este configurată astfel încât să se înlocuiască manual reactorul în curs de utilizare detectat în starea saturată de un detector al nivelului de CO2 cu un reactor 29 de rezervă; în plus, reactorul saturat este configurat astfel încât după ce a fost înlocuit cu un reactor de rezervă, să fie golit apoi umplut din nou cu o nouă șarjă de material de captare 31 a CO2. Astfel, soluția tehnică a prezentei invenții ar trebui să permită deci o epurare «exact cât trebuie» a normei, ceea ce permite o economie importantă de carburant. 33The invention achieves this goal by proposing a replaceable on-board CO 2 capture system 23 for internal combustion engine emissions to reduce the amount of CO 2 in the exhaust gas that is released into the atmosphere. Contrary to the technical solution in the 25 state-of-the-art documents, the solution of the present invention will not have a high fuel consumption because it does not provide for a regeneration of the CO 2 capture material; 27 the CO 2 capture area is configured to manually replace the reactor in use detected in the saturated state by a CO 2 level detector with a spare reactor 29; In addition, the saturated reactor is configured such that after it has been replaced by a backup reactor, it is emptied and then refilled with a new batch of CO 2 capture material 31 . Thus, the technical solution of the present invention should therefore allow a purification "exactly as needed" of the norm, which allows an important economy of fuel. 33

Conform unui prim aspect, invenția furnizează un sistem de captare a CO2îmbarcat înlocuibil pentru motor cu ardere internă pentru reducerea cantității de CO2 descărcată de35 motorul cu ardere internă în atmosferă, sistemul cuprinzând o cale principală a gazelor de eșapament configurată pentru descărcarea fluxului de gaze de eșapament în atmosferă fără37 nici o altă tratare pentru captarea CO2; o cale secundară a gazelor de eșapament configurată pentru dirijarea fluxului de gaze de eșapament printr-o zonă de captare a CO2 cuprinzând:39 un recipient care conține un material de captare a CO2; un prim detector al nivelului de CO2 la intrarea căii secundare a gazelor de eșapament pentru determinarea conținutului de CO2 41 a fluxului de gaze de eșapament care ies din motorul cu ardere internă; un al doilea detector al nivelului de CO2 la ieșirea din calea secundară a gazelor de eșapament pentru deter- 43 minarea conținutului de CO2 a fluxului de gaze de eșapament care iese din zona de captare a CO2; un mijloc de distribuție dispus la Intrarea căii secundare a gazelor de eșapament 45 pentru dirijarea fluxului de gaze de eșapament către zona de captare a CO2; caracterizat prin aceea că: calea principală a gazelor de eșapament este configurată să ghideze fluxul de 47 gaze de eșapament menționat atunci când conținutul de CO2așa cum este detectat de primul detector al nivelului de CO2 menționat este mai mic decât o valoare predeterminată; calea secundară a gazelor de eșapament este configurată să ghideze fluxul de gaze de eșapament menționat atunci când conținutul de CO2așa cum este detectat de primul detector al nivelului de CO2 menționat este mai mare decât o valoare predeterminată; recipientul menționat cuprinde cel puțin două reactoare, un reactor în curs de utilizare și un reactor de rezervă; materialul de captare a CO2 este un oxid de metal alcalin; zona de captare a CO2 este configurată astfel încât să se înlocuiască manual reactorul în curs de utilizare, detectat în starea saturată, de al doilea detector al nivelului de CO2menționat, cu reactorul de rezervă; reactorul saturat este configurat astfel încât după ce a fost înlocuit cu reactorul de rezervă menționat, să fie golit apoi umplut din nou cu o nouă șarjă de material de captare a CO2.According to a first aspect, the invention provides a replaceable on-board CO 2 capture system for an internal combustion engine for reducing the amount of CO 2 discharged by the internal combustion engine to the atmosphere, the system comprising a main exhaust path configured to discharge the exhaust gas flow exhaust gases in the atmosphere without37 any other treatment to capture CO 2 ; a secondary exhaust gas path configured to direct exhaust gas flow through a CO 2 capture area comprising:39 a container containing a CO 2 capture material; a first CO 2 level detector at the inlet of the secondary exhaust gas path for determining the CO 2 content 41 of the exhaust gas stream exiting the internal combustion engine; a second detector of the level of CO 2 at the exit of the secondary exhaust gas path for determining the CO 2 content of the exhaust gas flow leaving the CO 2 capture area; a distribution means arranged at the Inlet of the secondary exhaust gas path 45 for directing the exhaust gas flow to the CO 2 capture area; characterized in that: the main exhaust gas path is configured to guide said exhaust gas flow 47 when the CO 2 content as detected by said first CO 2 level detector is less than a predetermined value; the secondary exhaust gas path is configured to guide said exhaust gas flow when the CO 2 content as detected by said first CO 2 level detector is greater than a predetermined value; said vessel contains at least two reactors, one reactor in use and one standby reactor; the CO 2 capture material is an alkali metal oxide; the CO 2 capture area is configured to manually replace the reactor in use, detected in the saturated state, by said second CO 2 level detector, with the backup reactor; the saturated reactor is configured so that after being replaced by said backup reactor, it is emptied and then refilled with a new batch of CO 2 capture material.

Avantajele utilizării sistemului de captare a CO2 îmbarcat înlocuibil pentru emisiile motoarelor cu ardere internă al prezentei invenții sunt următoarele: costul acestei tehnologii este foarte scăzut și sistemul este simplu în raport cu tehnologiile deja aplicate cum ar fi electrificarea, hibridizarea etc.; produsul secundar al sistemului de captare a CO2îmbarcat înlocuibil conform invenției, oxidul de calciu, CaO, este un produs foarte ieftin, astfel încât reactoarele pot fi fabricate și vândute cu prețuri foarte scăzute. În plus, produsul încărcat cu CO2, carbonatul de calciu, CaCO3, va fi utilizat în agricultură, zootehnie și industrie. Nu este recomandată decarbonatarea CaCO3 pentru obținerea de CaO, deoarece se va genera CO2, și eficacitatea absorbției se diminuează odată cu numărul de decarbonatări (conform articolelor publicate).The advantages of using the replaceable onboard CO 2 capture system for internal combustion engine emissions of the present invention are as follows: the cost of this technology is very low and the system is simple compared to already applied technologies such as electrification, hybridization, etc.; the by-product of the replaceable onboard CO 2 capture system of the invention, calcium oxide, CaO, is a very cheap product, so reactors can be manufactured and sold at very low prices. In addition, the product loaded with CO 2 , calcium carbonate, CaCO 3 , will be used in agriculture, animal husbandry and industry. It is not recommended to decarbonate CaCO 3 to obtain CaO, because CO 2 will be generated, and absorption efficiency decreases with the number of decarbonations (according to published articles).

Într-un al doilea aspect, invenția propune un sistem de captare a CO2 îmbarcat înlocuibil pentru motor cu ardere internă în care oxidul de metal alcalin este CaO.In a second aspect, the invention provides a replaceable onboard CO 2 capture system for an internal combustion engine wherein the alkali metal oxide is CaO.

Într-un al treilea aspect, invenția furnizează un sistem de captare a CO2 îmbarcat înlocuibil pentru motor cu ardere internă în care reacția în interiorul reactorului în curs de utilizare conținut în zona de captare a CO2este carbonatarea.In a third aspect, the invention provides a replaceable on-board CO 2 capture system for an internal combustion engine in which the reaction within the in-use reactor contained in the CO 2 capture zone is carbonation.

Într-un al patrulea aspect, invenția furnizează un sistem de captare a CO2 îmbarcat înlocuibil pentru motor cu ardere internă, în care materialul de captare a CO2este sub formă de pulbere.In a fourth aspect, the invention provides a replaceable on-board CO 2 capture system for an internal combustion engine, wherein the CO 2 capture material is in powder form.

Într-un al cincilea aspect, invenția furnizează un sistem de captare a CO2 îmbarcat înlocuibil pentru motor cu ardere internă, în care reactorul în curs de utilizare și reactorul de rezervă pot fi realizate sub formă de cartușe înlocuibile.In a fifth aspect, the invention provides a replaceable on-board CO 2 capture system for an internal combustion engine, wherein the reactor in use and the backup reactor can be made as replaceable cartridges.

Într-un al șaselea aspect, invenția furnizează un sistem de captare a CO2 îmbarcat înlocuibil pentru motor cu ardere internă, în care sistemul este montat pe un vehicul mobil.In a sixth aspect, the invention provides a replaceable onboard CO 2 capture system for an internal combustion engine, wherein the system is mounted on a mobile vehicle.

Într-un al șaptelea aspect, invenția furnizează un sistem de captare a CO2 îmbarcat înlocuibil pentru motor cu ardere internă, în care vehiculul mobil este un vehicul cu motor, o camionetă, un camion.In a seventh aspect, the invention provides a replaceable onboard CO 2 capture system for an internal combustion engine, wherein the mobile vehicle is a motor vehicle, van, truck.

Într-un al optulea aspect, invenția furnizează un sistem de captare a CO2 îmbarcat înlocuibil pentru motor cu ardere internă în care valoarea predeterminată a cantității de CO2 în fluxul de gaze de eșapament este stocată în memoria unui monitor de CO2.In an eighth aspect, the invention provides a replaceable on-board CO 2 capture system for an internal combustion engine in which the predetermined value of the amount of CO 2 in the exhaust gas stream is stored in the memory of a CO 2 monitor.

Într-un al nouălea aspect, invenția furnizează un sistem de captare a CO2 îmbarcat înlocuibil pentru motor cu ardere internă care poate fi montat în instalații mobile mari, cum ar fi camioane grele de 20 până la 30 tone care pot circula sau pot fi parcate în orașe și să absoarbă CO2, în care circulația aerului în reactoare este asigurată de ventilatoare mari.In a ninth aspect, the invention provides a replaceable on-board CO 2 capture system for an internal combustion engine that can be mounted in large mobile installations such as 20 to 30 ton heavy duty trucks that can be driven or parked in cities and absorb CO 2 , where air circulation in the reactors is ensured by large fans.

Într-un al zecelea aspect, invenția furnizează o metodă pentru reducerea cantității de CO2ce provine din fluxul de gaze de eșapament al unui motor cu ardere internă, metoda fiind caracterizată prin aceea că aceasta cuprinde:In a tenth aspect, the invention provides a method for reducing the amount of CO 2 coming from the exhaust gas flow of an internal combustion engine, the method being characterized in that it comprises:

- o etapă în cursul căreia se dirijează fluxul de gaze de eșapament prin calea secundară a gazelor de eșapament atunci când conținutul de CO2așa cum este determinat de primul detector al nivelului de CO2la intrarea căii secundare a gazelor de eșapament este mai mare decât o valoare predeterminată;- a stage during which the flow of exhaust gases is directed through the secondary exhaust gas path when the CO 2 content as determined by the first CO 2 level detector at the entrance of the secondary exhaust gas path is greater than a predetermined value;

- o etapă în cursul căreia se trece fluxul de gaze de eșapament printr-o zonă de 1 captare a CO2 cuprinsă în calea secundară a gazelor de eșapament;- a stage during which the exhaust gas flow passes through an area of 1 CO2 capture included in the secondary exhaust gas path;

- o etapă în cursul căreia se pune în contact fluxul de gaze de eșapament cu un 3 material de captare a CO2 conținut într-un reactor în curs de utilizare în zona de captare a CO2 pentru extragerea CO2 din fluxul de gaze de eșapament; 5- a step during which the exhaust gas stream is brought into contact with a CO2 capture material contained in a reactor being used in the CO2 capture zone to extract CO2 from the exhaust gas stream; 5

- o etapă în cursul căreia se înlocuiește reactorul în curs de utilizare cu reactorul de rezervă atunci când materialul de captare a CO2este saturat cu CO2;7- a step during which the reactor in use is replaced by the reserve reactor when the CO 2 capture material is saturated with CO 2;7

- o etapă în cursul căreia se scoate materialul de captare a CO2saturat din reactorul saturat;9- a stage during which the saturated CO 2 capture material is removed from the saturated reactor;9

- o etapă în cursul căreia se umple din nou reactorul gol cu o nouă șarjă de material de captare a CO2;11- a stage during which the empty reactor is filled again with a new batch of CO 2 capture material;11

- o etapă în cursul căreia se dirijează fluxul de gaze de eșapament prin calea principală a gazelor de eșapament atunci când conținutul de CO2așa cum este determinat 13 de primul detector al nivelului de CO2la intrarea căii secundare a gazelor de eșapament este mai mic decât o valoare predeterminată și este aruncat în atmosferă fără nici o altă tratare 15 pentru captarea CO2.- a stage during which the exhaust gas flow is directed through the main exhaust gas path when the CO 2 content as determined 13 by the first CO 2 level detector at the entrance of the secondary exhaust gas path is lower than a predetermined value and is thrown into the atmosphere without any further treatment 15 for capturing CO 2 .

Noutatea prezentei invenții în raport cu alte soluții cunoscute este arhitectura 17 sistemului de stocare a CO2, un reactor cu absorbantul, cu posibilitatea de a-l înlocui atunci când este saturat. Sistemul este conceput ca un filtru înlocuibil. O altă diferență în raport cu 19 alte soluții cunoscute este că este posibilă optimizarea automată a vitezei de funcționare a motorului pentru respectarea limitei de CO2. În plus, sistemul este foarte simplu, se asigură 21 captarea CO2de către un produs, cum ar fi oxidul de calciu (CaO) care prin absorbția CO2 se transformă în carbonat de calciu (CaCO3) care va fi folosit pentru utilizări industriale, 23 agricole etc. Sunt cunoscute numeroase soluții de captare a CO2 aplicate în industrie. Anumite brevete prezintă soluții complicate, îmbarcate în vehicul pentru captarea CO2, dar 25 cu un sistem de stocare a CO2sub presiune, costisitor și cu un consum ridicat de energie.The novelty of the present invention in relation to other known solutions is the architecture 17 of the CO 2 storage system, a reactor with the absorbent, with the possibility of replacing it when it is saturated. The system is designed as a replaceable filter. Another difference compared to 19 other known solutions is that it is possible to automatically optimize the engine operating speed to meet the CO 2 limit. In addition, the system is very simple, it ensures 21 the capture of CO 2 by a product, such as calcium oxide (CaO) which through the absorption of CO2 is transformed into calcium carbonate (CaCO 3 ) which will be used for industrial uses, 23 agricultural etc. Numerous CO 2 capture solutions applied in industry are known. Certain patents show complicated, in-vehicle solutions for CO 2 capture, but with a pressurized, expensive and energy-intensive CO 2 storage system.

Acum va fi descrisă o variantă de realizare preferată a invenției în legătură cu 27 desenele însoțitoare în care:A preferred embodiment of the invention will now be described in connection with the accompanying drawings in which:

- fig. 1, este o reprezentare schematică a unui sistem de captare a CO2 îmbarcat 29 înlocuibil pentru motor cu ardere internă conform invenției;- fig. 1, is a schematic representation of a replaceable onboard CO2 capture system 29 for an internal combustion engine according to the invention;

- fig. 2, este un tabel care arată componentele gazelor de eșapament ale motoarelor 31 cu ardere internă.- fig. 2, is a table showing the exhaust gas components of internal combustion engines 31.

Invenția va fi mai bine înțeleasă la citirea următoarei descrieri a unei variante de 33 realizare nelimitative a invenției.The invention will be better understood upon reading the following description of a non-limiting embodiment of the invention.

Pentru captarea CO2, se utilizează reacția chimică între CO2 și un absorbant. Un 35 exemplu al unei asemenea reacții chimice este carbonatarea CO2+ CaO = CaCO3, într-un reactor înlocuibil. Fluxul de emisii ale motorului este distribuit, după catalizator, de un mijloc 37 de distribuție 10, controlat de un monitor de CO2 13, care poate dirija fluxul de emisii către reactorul în curs de utilizare 8 dacă nivelul de emisii de CO2 este mai mare decât o limită 39 programată (de exemplu 95 gr/km CO2), sau către toba de eșapament 11 dacă nivelul este mai mic decât limita. Monitorul de CO2se prezintă sub forma unui calculator electronic legat 41 la un anumit număr de captatoare (detectoare de CO2) și elemente de acționare (mijloc de distribuție). Nivelul de CO2este măsurat cu ajutorul detectoarelor nivelului de CO2. Un prim 43 detector al nivelului de CO2 4, este plasat înaintea mijlocului de distribuție 10 pentru dirijarea fluxului către reactor atunci când limita este depășită și un al doilea detector al nivelului de 45 CO2 21, la ieșirea din reactorul în curs de utilizare 8 pentru detectarea saturației reactorului.For CO 2 capture, the chemical reaction between CO 2 and an absorbent is used. An example of such a chemical reaction is the carbonation of CO 2 + CaO = CaCO 3 , in a replaceable reactor. The engine emissions stream is distributed, after the catalyst, by a distribution means 37 10, controlled by a CO 2 monitor 13, which can direct the emissions stream to the reactor in use 8 if the level of CO 2 emissions is more higher than a programmed limit 39 (eg 95 gr/km CO 2 ), or to the muffler 11 if the level is lower than the limit. The CO 2 monitor is in the form of an electronic computer connected 41 to a certain number of collectors (CO 2 detectors) and actuating elements (distribution means). The CO 2 level is measured using CO 2 level detectors. A first detector 43 of the level of CO 2 4, is placed before the distribution means 10 for directing the flow to the reactor when the limit is exceeded and a second detector of the level of 45 CO 2 21, at the exit of the reactor in use 8 for reactor saturation detection.

O alertă va fi afișată pe tabloul de bord al vehiculului 16 atunci când nivelul de CO2 la ieșirea din reactorul în curs de utilizare 8 este apropiată de limita pentru schimbarea reactorului. Reactorul saturat va fi înlocuit manual cu un reactor de rezervă 20 și reactorul saturat va fi recuperat manual. Fluxul de emisii la ieșirea din reactor va fi reconectat cu eșapamentul înainte de toba de eșapament. Reactorul în curs de utilizare 8, funcționează în recipientul 5; recipientul este echipat cu un sistem de încălzire, în particular o rezistență electrică 6, pentru o încălzire suplimentară a reactorului pentru a asigura temperatura de reacție optimă.An alert will be displayed on the dashboard of the vehicle 16 when the level of CO 2 at the outlet of the reactor in use 8 is close to the limit for changing the reactor. The saturated reactor will be manually replaced with a spare reactor 20 and the saturated reactor will be manually recovered. The emission stream at the exit of the reactor will be reconnected with the exhaust before the muffler. Reactor in use 8, operating in vessel 5; the container is equipped with a heating system, in particular an electric resistance 6, for additional heating of the reactor to ensure the optimal reaction temperature.

Pentru înlocuirea manuală a reactorului în curs de utilizare saturat 8, poate fi prevăzută o trapă pe partea laterală a părții superioare a caroseriei vehiculului. Șoferul recuperează reactorul saturat, schimbă reactorul saturat cu reactorul de rezervă 20, aruncă materialul de captare a CO2saturat și umple din nou reactorul gol cu o nouă șarjă de material de captare a CO2.For manual replacement of the saturated in-use reactor 8, a hatch can be provided on the side of the upper part of the vehicle body. The driver retrieves the saturated reactor, swaps the saturated reactor with the spare reactor 20, discards the saturated CO 2 capture material, and refills the empty reactor with a new batch of CO 2 capture material.

Este prevăzut un sistem de măsură și control 7 a temperaturii reactorului. Controlul sistemului de CO2este asigurat de monitorul de CO2 13 legat la toate elementele sistemului de CO2 și de asemenea la calculatorul motorului 14. Modurile de funcționare pot fi selecționate prin comenzile 15. Compoziția medie a emisiilor motoarelor cu ardere este conformă tabelului din fig. 2. Cinetica reacției de carbonatare este următoarea:A reactor temperature measurement and control system 7 is provided. The control of the CO 2 system is ensured by the CO 2 monitor 13 linked to all the elements of the CO 2 system and also to the engine computer 14. The operating modes can be selected by the controls 15. The average composition of the combustion engine emissions is according to the table in fig. 2. The kinetics of the carbonation reaction is as follows:

CaO + CO2 ^ CaCO3 CaO + CO 2 ^ CaCO 3

CaO + CO2 + H2O ^ Ca(OH)2 + CO2 ^ CaCO3 + H2OCaO + CO 2 + H 2 O ^ Ca(OH) 2 + CO 2 ^ CaCO 3 + H 2 O

Temperatura optimă pentru captarea CO2 este de ordinul a 400-450°C. Deoarece temperatura emisiilor la ieșirea din catalizator este de acest ordin de mărime, încălzirea reactorului este asigurată de energia termică a emisiilor; în faza de pornire a motorului, va fi utilizat un sistem de încălzire electric. Calculul fezabilității acestei tehnologii este următorul:The optimal temperature for CO 2 capture is around 400-450°C. Since the temperature of the emissions at the exit from the catalyst is of this order of magnitude, the heating of the reactor is ensured by the thermal energy of the emissions; during the start-up phase of the engine, an electric heating system will be used. The calculation of the feasibility of this technology is as follows:

- un mol de CaO (40+16) = 56 g;- one mole of CaO (40+16) = 56 g;

- un mol de CO2 (12+2*16) = 44 g;- one mole of CO 2 (12+2*16) = 44 g;

- un mol de CaCO3 (40+12+3*16) = 100 g.- one mole of CaCO 3 (40+12+3*16) = 100 g.

Se consideră că un reactor de 10 kg este ușor de înlocuit manual, astfel încât 4,4 kg de CO2 pot fi captate în teorie cu 5,6 kg de CaO. Studiile publicate arată o bună eficacitate a reacției, în particular pentru primul ciclu de absorbție. Dacă, de exemplu, ne propunem să reducem în medie 10g de CO2/km/vehicul, va trebui să captăm 10*100/1000 = 1 kg de CO2 pentru fiecare 100 km conduși; reactorul trebuie să fie schimbat după 440 km.A 10 kg reactor is considered to be easily replaceable by hand, so 4.4 kg of CO 2 can theoretically be captured with 5.6 kg of CaO. Published studies show good reaction efficiency, particularly for the first absorption cycle. If, for example, we aim to reduce on average 10g of CO 2 /km/vehicle, we will have to capture 10*100/1000 = 1 kg of CO 2 for every 100 km driven; the reactor must be changed after 440 km.

Modurile de funcționare ale sistemului de captare a CO2îmbarcat înlocuibil conform invenției sunt următoarele:The modes of operation of the replaceable on-board CO 2 capture system according to the invention are as follows:

- Automat: sistemul utilizează reactorul în curs de utilizare pentru reducerea emisiilor de CO2. Controlul este asigurat de monitorul de CO2 13. Nivelul emisiilor de CO2este afișat la ieșirea din motor și la ieșirea din reactor. Oricare ar fi regimul motorului, dacă nivelul emisiilor de CO2este mai mare decât valoarea predeterminată, fluxul de gaze de eșapament 2 este deviat către calea secundară a gazelor de eșapament 18 și prin reactorul în curs de utilizare 8. La regimuri foarte ridicate ale motorului, este posibil ca nivelul emisiilor de CO2 să nu poată fi redus sub valoarea predeterminată, chiar și trecând prin reactorul în curs de utilizare 8;- Automatic: the system uses the reactor in use to reduce CO 2 emissions. Control is provided by the CO 2 monitor 13. The level of CO 2 emissions is displayed at the exit from the engine and at the exit from the reactor. Whatever the engine speed, if the level of CO 2 emissions is higher than the predetermined value, the exhaust gas flow 2 is diverted to the secondary exhaust gas path 18 and through the in-use reactor 8. At very high engine speeds , it is possible that the level of CO 2 emissions cannot be reduced below the predetermined value, even by passing through the reactor in use 8;

- Mod ecologic manual: nivelul de CO2este măsurat cu ajutorul primului detector al nivelului de CO2 4 și emisiile de CO2 instantanee și medii sunt afișate în tabloul de bord 16 în raport cu limita maximă. Poate fi declanșată o alertă atunci când limita este depășită. Șoferii cu grijă pentru mediu îți pot adapta stilul de conducere pentru a se asigura că limita nu va fi depășită;- Manual ecological mode: the CO 2 level is measured using the first CO 2 level detector 4 and the instantaneous and average CO 2 emissions are displayed on the dashboard 16 in relation to the maximum limit. An alert can be triggered when the limit is exceeded. Environmentally conscious drivers can adapt your driving style to ensure the limit is not exceeded;

- Mod ecologic automat: primul detector al nivelului de CO2 4 este conectat la un 1 calculator al motorului 14 prin intermediul monitorului de CO213 permițând optimizarea regimului de funcționare a motorului pentru a asigura respectarea limitei de emisii. În același 3 timp, emisiile sunt de asemenea afișate;- Automatic ecological mode: the first CO 2 level detector 4 is connected to a 1 engine computer 14 via the CO 2 monitor 13 allowing the optimization of the engine operating regime to ensure compliance with the emission limit. At the same time, emissions are also displayed;

- Mod de înregistrare a emisiilor de CO2; cantitatea de CO2 eliberată în atmosferă în 5 corelație cu distanța va fi înregistrată într-un calculator de control al mașinii în format ROM (care nu poate fi modificat) și va putea fi consultat și transferat la constructor și de către 7 constructor la autorități prin intermediul conectivității mașinii sau prin intermediul unui cablu de diagnostic. Acest mod va permite să dovedească faptul că motorul era conform regula- 9 mentelor în vigoare.- Mode of registration of CO 2 emissions; the amount of CO 2 released into the atmosphere in 5 correlation with the distance will be recorded in a car control computer in ROM format (which cannot be modified) and will be able to be consulted and transferred to the manufacturer and by the 7 manufacturer to the authorities through via the car's connectivity or via a diagnostic cable. This way will allow to prove that the engine was in accordance with the regulations in force.

Fiecare mod ecologic este însoțit în mod automat de captarea CO2în reactorul în 11 curs de utilizare 8 dacă limita este depășită.Each eco mode is automatically accompanied by CO 2 capture in the reactor during use 8 if the limit is exceeded.

Așa cum este arătat în fig. 1, fluxul de gaze de eșapament 2 din motorul cu ardere 13 internă intră într-un catalizator convențional 3, de exemplu un catalizator cu trei căi în cazul unui motor cu benzină, care elimină o parte din poluanți dar nu CO2. După ieșirea din 15 catalizatorul 3, fluxul de gaze de eșapament 2 întâlnește primul detector al nivelului de CO2 4 plasat înaintea mijlocului de distribuție 10. Primul detector al nivelului de CO2 4 determină 17 cantitatea de CO2din fluxul de gaze de eșapament și atunci când cantitatea de CO2este mai mare decât o valoare predeterminată stocată într-o memorie a monitorului de CO2 13 (de 19 exemplu 95 gr/km de CO2 ), monitorul de CO2 13 comandă mijlocului de distribuție 10 să dirijeze fluxul de gaze de eșapament 2 către calea secundară a gazelor de eșapament 18. 21As shown in fig. 1, the exhaust gas flow 2 from the internal combustion engine 13 enters a conventional catalyst 3, for example a three-way catalyst in the case of a gasoline engine, which removes some of the pollutants but not CO 2 . After exiting 15 the catalyst 3, the exhaust gas stream 2 meets the first CO 2 4 level detector placed before the distribution means 10. The first CO 2 4 level detector determines 17 the amount of CO 2 in the exhaust gas stream and when the amount of CO 2 is greater than a predetermined value stored in a memory of the CO 2 monitor 13 (for example 95 gr/km of CO 2 ), the CO 2 monitor 13 commands the distribution means 10 to direct the flow of exhaust gas 2 to secondary exhaust gas path 18. 21

Trecând prin calea secundară a gazelor de eșapament 18, fluxul de gaze de eșapament 2 traversează o unitate de reactor interschimbabil 9. Această unitate de reactor inter- 23 schimbabil 9 cuprinde un recipient 5 care cuprinde un reactor în curs de utilizare 8 și cel puțin un reactor de rezervă 20. Reactorul în curs de utilizare 8 și reactorul de rezervă 20 25 conțin o cantitate de material de captare a CO2care este un oxid de metal alcalin. Reactorul în curs de utilizare 8 și reactorul de rezervă 20 sunt concepute pentru a fi interschimbabile. 27 Atunci când reactorul în curs de utilizare 8 este saturat cu CO2, acesta poate fi înlocuit cu reactorul de rezervă 20 din unitatea de reactor interschimbabil 9 pentru a continua să 29 absoarbă CO2 din fluxul de gaze de eșapament 2 fără întrerupere. Reactorul în curs de utilizare 8 și reactorul de rezervă 20 pot fi concepte sub formă de cartușe înlocuibile. 31Passing through the secondary exhaust gas path 18, the exhaust gas stream 2 traverses an exchangeable reactor unit 9. This exchangeable reactor unit 9 comprises a vessel 5 comprising a reactor in use 8 and at least one backup reactor 20. The reactor in use 8 and the backup reactor 20 25 contain an amount of CO 2 capture material which is an alkali metal oxide. The reactor in use 8 and the spare reactor 20 are designed to be interchangeable. 27 When the reactor in use 8 is saturated with CO 2 , it can be replaced by the spare reactor 20 in the exchangeable reactor unit 9 to continue to 29 absorb CO 2 from the exhaust gas stream 2 without interruption. The reactor in use 8 and the spare reactor 20 can be concepts in the form of replaceable cartridges. 31

Oxidul de metal alcalin utilizat ca și material de captare a CO2este în special CaO. Inventatorul prezent a constatat că CaO sub formă de pulbere este cel mai bun material de 33 captare a CO2 . Așa cum s-a menționat mai sus, temperatura optimă pentru captarea CO2 este de ordinul a 400-450°C. Deoarece temperatura emisiilor la ieșirea din catalizator se 35 situează în jurul acestei valori, încălzirea reactorului este asigurată de energia termică a emisiilor. În faza de pornire a motorului cu ardere internă, atunci când temperatura fluxului 37 de gaze de eșapament 2 este încă redusă, căldura necesară va fi furnizată de un element de încălzire 6 care este în special un element electric care va încălzi reactorul în curs de 39 utilizare 8.The alkali metal oxide used as CO 2 capture material is mainly CaO. The present inventor has found that powdered CaO is the best CO 2 capture material. As mentioned above, the optimal temperature for CO 2 capture is around 400-450°C. Since the temperature of the emissions at the exit from the catalyst is around this value, the heating of the reactor is ensured by the thermal energy of the emissions. In the start-up phase of the internal combustion engine, when the temperature of the exhaust gas flow 37 2 is still low, the necessary heat will be provided by a heating element 6 which is in particular an electric element that will heat the reactor in progress 39 use 8.

Pentru economisirea energiei electrice a bateriei autovehiculului, elementul electric 41 nu va fi pus sub tensiune decât atunci când temperatura fluxului de gaze de eșapament 2 va fi mai mică de aproximativ 400-450°C. De aceea unitatea de reactor interschimbabil 9 43 este prevăzută cu o sondă de temperatură pentru măsurarea temperaturii fluxului de gaze de eșapament 2 care este legată la monitorul de CO2 13. Atunci când temperatura detectată 45 de sonda de temperatură 6 este mai mică de aproximativ 400-450°C, monitorul de CO2 13 pornește elementul de încălzire 6. Atunci când temperatura fluxului de gaze de eșapament 47 este mai mare de aproximativ 400-450°C, monitorul de CO213 scoate elementul de încălzire 6 de sub tensiune. 49To save the electric energy of the vehicle battery, the electric element 41 will not be energized until the temperature of the exhaust gas flow 2 is lower than about 400-450°C. Therefore the interchangeable reactor unit 9 43 is provided with a temperature probe for measuring the temperature of the exhaust gas flow 2 which is connected to the CO 2 monitor 13. When the temperature detected 45 by the temperature probe 6 is less than about 400 -450°C, the CO 2 monitor 13 turns on the heating element 6. When the temperature of the exhaust gas stream 47 is greater than about 400-450°C, the CO 2 monitor 13 de-energizes the heating element 6. 49

După ce a fost trecut prin unitatea de reactor interschimbabil 9 și deci prin reactorul în curs de utilizare 8, fluxul de gaze de eșapament 2, care conține acum mai puțin CO2decât înainte de intrarea sa în calea secundară a gazelor de eșapament 18, este dirijat prin eșapamentul 10 și în calea principală a gazelor de eșapament 17 și către toba de eșapament 11.After being passed through the exchangeable reactor unit 9 and thus through the in-use reactor 8, the exhaust gas stream 2, which now contains less CO 2 than before its entry into the secondary exhaust gas path 18, is routed through the exhaust 10 and into the main exhaust gas path 17 and to the muffler 11.

Imediat după punctul de intersecție a căii principale a gazelor de eșapament 17 și a căii secundare a gazelor de eșapament 18, este prevăzut un al doilea detector al nivelului de CO2 21. Al doilea detector al nivelului de CO2 21 măsoară cantitatea de CO2din fluxul de gaze de eșapament 2 după traversarea unității de reactor interschimbabil 9 pentru a determina dacă reactorul în curs de utilizare 8 este saturat sau nu. Dacă primul detector al nivelului de CO2 4 detectează că valoarea CO2din fluxul de gaze de eșapament 2 este mai mică decât limita predeterminată stocată în memoria monitorului de CO2 13, mijlocul de distribuție 10 nu va devia fluxul de gaze de eșapament 2 prin calea secundară a gazelor de eșapament 18, și fluxul de gaze de eșapament 2 va trece prin calea principală a gazelor de eșapament 17 până la toba de eșapament 11 și la ieșirea din eșapamentul 12. În acest caz, reactorul în curs de utilizare 8 nu va fi utilizat și deci monitorul de CO2 13 va determina că reactorul în curs de utilizare 8 nu este saturat.Immediately after the point of intersection of the main exhaust gas path 17 and the secondary exhaust gas path 18, a second CO 2 level detector 21 is provided. The second CO 2 level detector 21 measures the amount of CO 2 from the exhaust gas stream 2 after passing through the exchangeable reactor unit 9 to determine whether the reactor in use 8 is saturated or not. If the first CO 2 level detector 4 detects that the CO 2 value in the exhaust gas stream 2 is less than the predetermined limit stored in the memory of the CO 2 monitor 13, the distribution means 10 will not divert the exhaust gas stream 2 through the secondary exhaust gas path 18, and the exhaust gas stream 2 will pass through the main exhaust gas path 17 to the muffler 11 and exiting the exhaust 12. In this case, the reactor in use 8 will not be used and so the CO 2 monitor 13 will determine that the reactor in use 8 is not saturated.

Dacă primul detector al nivelului de CO2 4 detectează că valoarea CO2din fluxul de gaze de eșapament 2 este mai mare decât limita predeterminată stocată în memoria monitorului de CO2 13, mijlocul de distribuție 10 va devia fluxul de gaze de eșapament 2 prin calea secundară a gazelor de eșapament 18, și materialul de captare a CO2 va capta CO2. După un anumit timp de funcționare, materialul de captare a CO2 va fi saturat. Dacă al doilea detector al nivelului de CO2 21 detectează că cantitatea de CO2din fluxul de gaze de eșapament 2 nu scade după o perioadă de timp predeterminată, monitorul de CO2 13 determină că reactorul în curs de utilizare 8 este saturat și un mesaj de alertă va fi afișat în tabloul de bord privind situația și că este timpul pentru schimbarea reactoarelor.If the first CO 2 level detector 4 detects that the CO 2 value in the exhaust gas stream 2 is greater than the predetermined limit stored in the memory of the CO 2 monitor 13, the distribution means 10 will divert the exhaust gas stream 2 through the secondary exhaust gas 18, and the CO 2 capture material will capture CO 2 . After a certain operating time, the CO 2 capture material will be saturated. If the second CO 2 level detector 21 detects that the amount of CO 2 in the exhaust gas stream 2 does not decrease after a predetermined period of time, the CO 2 monitor 13 determines that the reactor in use 8 is saturated and a message alert will be displayed on the dashboard regarding the situation and that it is time to change the reactors.

Înlocuirea reactorului în curs de utilizare 8 cu reactorul de rezervă 20 este efectuată manual. Odată ce reactorul în curs de utilizare 8 este saturat și înlocuit cu reactorul de rezervă 20 care devine atunci reactorul în curs de utilizare 8, reactorul saturat poate fi golit de materialul de captare a CO2 care nu mai este CaO ci CaCO3 ca urmare a reacției de carbonatare. Reactorul saturat poate fi golit în spații special concepute în benzinării sau poate fi recuperat și folosit pentru multiple utilizări industriale.The replacement of the reactor in use 8 with the spare reactor 20 is done manually. Once the in-use reactor 8 is saturated and replaced by the reserve reactor 20 which then becomes the in-use reactor 8, the saturated reactor can be emptied of the CO 2 capture material which is no longer CaO but CaCO 3 as a result of the carbonation reaction. The saturated reactor can be emptied into specially designed spaces in gas stations or can be recovered and used for multiple industrial uses.

Carbonatul de calciu este utilizat în principal în industria construcțiilor, fie ca și material de construcție, fie ca și agregat calcar pentru construcția drumurilor, fie ca și ingredient pentru fabricarea cimentului, fie ca și materie primă pentru prepararea varului de construcție prin arderea într-un cuptor. Carbonatul de calciu este de asemenea adaptat la o mare varietate de aplicații agricole, în special controlul pH-lui, îngrășăminte, și formulări de alimente pentru animale. Utilizările în domeniul amenajărilor peisagistice și timpului liber cuprind piatra decorativă pentru amenajările peisagistice, aplicările pe terenuri de golf și marcarea liniilor terenurilor de atletism. În loc să se golească reactorul saturat în locuri special concepute în acest scop, CaCO3 poate fi aruncat la marginea drumului, deoarece nu este nociv pentru mediu și, așa cum s-a menționat mai sus, acesta ar putea fi utilizat în agricultură ca și îngrășământ.Calcium carbonate is mainly used in the construction industry, either as a building material, or as a limestone aggregate for road construction, or as an ingredient in the manufacture of cement, or as a raw material for the preparation of building lime by burning in a oven. Calcium carbonate is also adapted to a wide variety of agricultural applications, particularly pH control, fertilizers, and animal feed formulations. Landscaping and leisure uses include decorative stone for landscaping, golf course applications, and athletic field line marking. Instead of emptying the saturated reactor at specially designed sites for this purpose, CaCO 3 can be dumped at the roadside, as it is not harmful to the environment and, as mentioned above, it could be used in agriculture as a fertilizer.

Reactorul saturat care a fost golit trebuie umplut acum cu o nouă șarjă de material de captare a CO2 pentru a fi gata să înlocuiască reactorul în curs de utilizare 8 atunci când monitorul de CO2 13 va determina, pe baza informațiilor celui de-al doilea detector al nivelului de CO2 21, că reactorul în curs de utilizare 8 este saturat și trebuie să fie înlocuit.The saturated reactor that has been emptied must now be filled with a new batch of CO 2 capture material to be ready to replace the in-use reactor 8 when the CO 2 monitor 13 determines, based on information from the second CO 2 level detector 21, that the reactor in use 8 is saturated and needs to be replaced.

Fie că fluxul de gaze de eșapament 2 este dirijat prin calea principală a gazelor de 1 eșapament 17 fie prin calea secundară a gazelor de eșapament 18, acesta va fi în cele din urmă dirijat către toba de eșapament 11 apoi către atmosfera exterioară prin ieșirea gazelor 3 de eșapament.Whether the exhaust gas flow 2 is directed through the main exhaust gas path 1 17 or through the secondary exhaust gas path 18, it will ultimately be directed to the muffler 11 and then to the outside atmosphere through the gas outlet 3 of exhaust.

Invenția se referă de asemenea la o metodă pentru reducerea cantității de CO2care 5 provine din fluxul de gaze de eșapament al unui motor cu ardere internă prin utilizarea sistemului de captare a CO2 îmbarcat înlocuibil 1 al prezentei invenții. Metoda constă în 7 dirijarea fluxului de gaze de eșapament 2 al unui motor cu ardere internă utilizat pentru propulsia unui autovehicul, către o cale secundară a gazelor de eșapament 18 atunci când 9 conținutul de CO2 așa cum este determinat de primul detector al nivelului de CO2 4 dispus înaintea intrării căii secundare a gazelor de eșapament 18 este mai mare decât o cantitate 11 predeterminată. Pentru dirijarea fluxului de gaze de eșapament 2 către calea secundară a gazelor de eșapament 18, este prevăzut un mijloc de distribuție 10. Într-o variantă de reali- 13 zare preferată, mijlocul de distribuție 10 este o supapă. Fluxul de gaze de eșapament 2 care trece prin calea secundară a gazelor de eșapament 18 va întâlni o zonă de captare a CO2 15 19 care cuprinde o unitate de reactor interschimbabil 9. Această unitate de reactor interschimbabil 9 cuprinde un reactor în curs de utilizare 8 și cel puțin un reactor de rezervă 20. 17The invention also relates to a method for reducing the amount of CO 2 originating from the exhaust gas stream of an internal combustion engine by using the replaceable on-board CO 2 capture system 1 of the present invention. The method consists of 7 directing the flow of exhaust gas 2 of an internal combustion engine used to propel a motor vehicle to a secondary exhaust gas path 18 when 9 the CO2 content as determined by the first CO2 level detector 4 arranged before the entrance of the secondary exhaust gas path 18 is greater than a predetermined amount 11. For directing the exhaust gas flow 2 to the secondary exhaust gas path 18, a distribution means 10 is provided. In a preferred embodiment, the distribution means 10 is a valve. The exhaust gas stream 2 passing through the secondary exhaust gas path 18 will encounter a CO2 capture area 15 19 comprising an exchangeable reactor unit 9. This exchangeable reactor unit 9 comprises an in-use reactor 8 and at least one spare reactor 20. 17

Reactorul în curs de utilizare 8 și reactorul de rezervă 20 conțin un material de captare a CO2 care este în special CaO. Prin reacția de carbonatare, materialul de captare a CO2va capta 19The reactor in use 8 and the standby reactor 20 contain a CO2 capture material which is mainly CaO. Through the carbonation reaction, the CO 2 capture material will capture 19

CO2 din fluxul de gaze de eșapament 2 și fluxul de gaze de eșapament 2, acum cu un conținut mai mic de CO2, va fi trimis din nou în calea principală a gazelor de eșapament 17 21 și în atmosfera exterioară.CO2 from exhaust gas stream 2 and exhaust gas stream 2, now with a lower CO2 content, will be sent back to the main exhaust gas path 17 21 and to the outside atmosphere.

Atunci când reactorul în curs de utilizare 8 devine saturat, așa cum este determinat 23 de monitorul de CO2 13 pe baza informațiilor de la al doilea detector al nivelului de CO2 21 dispus la ieșirea căii secundare a gazelor de eșapament 18, o alertă va fi afișată pe tabloul 25 de bord al autovehiculului și reactorul în curs de utilizare 8 va fi înlocuit manual cu reactorul de rezervă 20. Produsul reacției de carbonatare care este CaCO3 va putea fi descărcat în 27 locuri special prevăzute în acest scop în stațiile de service de exemplu, sau chiar pe marginea drumului, deoarece CaCO3 are de asemenea anumite utilizări agricole ca și 29 îngrășământ. Reactorul gol trebuie să fie umplut din nou cu material de captare a CO2pentru a putea fi gata să înlocuiască din nou reactorul în curs de utilizare 8 dacă este necesar. 31When the in-use reactor 8 becomes saturated, as determined 23 by the CO2 monitor 13 based on information from the second CO2 level detector 21 disposed at the outlet of the secondary exhaust gas path 18, an alert will be displayed on the dashboard 25 of the vehicle and the reactor in use 8 will be manually replaced by the reserve reactor 20. The product of the carbonation reaction which is CaCO 3 will be able to be unloaded in 27 places specially provided for this purpose in the service stations for example , or even on the side of the road, as CaCO 3 also has some agricultural uses as a 29 fertilizer. The empty reactor must be refilled with CO 2 capture material to be ready to replace the reactor in use 8 again if necessary. 31

Dacă monitorul de CO2 13 determină, pe baza informațiilor primului detector al nivelului de CO2 4 dispus înaintea intrării căii secundare a gazelor de eșapament 18, că 33 cantitatea de CO2 din fluxul de gaze de eșapament 2 este mai mică decât o valoare predeterminată stocată în memoria monitorului de CO2 13, mijlocul de distribuție 10 va dirija 35 fluxul de gaze de eșapament 2 către calea principală a gazelor de eșapament 17 și prin toba de eșapament 11 în atmosferă, fără nici o altă tratare de captare a CO2. 37If the CO 2 monitor 13 determines, based on the information of the first CO 2 level detector 4 arranged before the entrance of the secondary exhaust gas path 18, that the amount of CO 2 in the exhaust gas stream 2 is less than a predetermined value stored in the memory of the CO 2 monitor 13, the distribution means 10 will direct the exhaust gas flow 2 to the main exhaust gas path 17 and through the muffler 11 to the atmosphere without any further CO 2 capture treatment. 37

Într-o altă variantă de realizare a sistemului de captare a CO2îmbarcat înlocuibil 1 al invenției, unitatea de reactor interschimbabil 9 va putea găzdui mai mult de două reactoare 39 de rezervă 20.In another embodiment of the replaceable onboard CO 2 capture system 1 of the invention, the interchangeable reactor unit 9 will be able to accommodate more than two spare reactors 39 20 .

Tehnologia prezentei invenții poate fi dezvoltată cu ușurință pentru aplicații staționare, 41 instalate în zone cu poluare ridicată de CO2, cum ar fi intersecțiile din marile orașe de exemplu. De asemenea, este posibilă dezvoltarea de instalații mari mobile de 20 până la 30 43 tone, instalate în camioane grele care se pot deplasa sau pot fi parcate în orașe și să absoarbă CO2. În plus față de sistemul prezentat, instalațiile de absorbție a CO2pentru aerul 45 ambiant trebuie să fie echipate cu ventilatoare pentru asigurarea circulației forțate a aerului prin reactoare. 47The technology of the present invention can easily be developed for stationary applications, 41 installed in areas with high CO 2 pollution, such as intersections in large cities for example. It is also possible to develop large mobile installations of 20 to 30 43 tons, installed in heavy trucks that can move or be parked in cities and absorb CO 2 . In addition to the system shown, CO 2 absorption facilities for ambient air must be equipped with fans to ensure forced circulation of air through the reactors. 47

Invenția este utilă în industria automobilului ca un sistem îmbarcat înlocuibil pentru reducerea conținutului de CO2 din fluxul de gaze de eșapament al unui motor cu ardere 49 internă utilizat pentru propulsia unui autovehicul.The invention is useful in the automotive industry as a replaceable on-board system for reducing the CO 2 content of the exhaust gas stream of an internal combustion engine 49 used to propel a motor vehicle.

Claims (10)

Revendicăridemand 1. Sistem de captare a CO2 (1) îmbarcat înlocuibil pentru motor cu ardere internă pentru reducerea cantității de CO2 aruncat în atmosferă de motorul cu ardere internă, sistemul cuprinzând:1. Replaceable on-board CO 2 capture system (1) for an internal combustion engine to reduce the amount of CO 2 emitted into the atmosphere by the internal combustion engine, the system comprising: - o cale principală a gazelor de eșapament (17) configurată pentru descărcarea fluxului de gaze de eșapament (2) în atmosferă fără nici o altă tratare pentru captarea CO2;- a main exhaust gas path (17) configured to discharge the exhaust gas flow (2) into the atmosphere without any other treatment to capture CO 2 ; - o cale secundară a gazelor de eșapament (18) configurată pentru dirijarea fluxului de gaze de eșapament (2) printr-o zonă de captare a CO2 (19);- a secondary exhaust gas path (18) configured to direct the exhaust gas flow (2) through a CO 2 capture area (19); - zona de captare a CO2 (19) cuprinde un recipient (5) care conține un material de captare a CO2;- the CO 2 capture area (19) includes a container (5) containing a CO 2 capture material; - un prim detector al nivelului de CO2 (4) la intrarea căii secundare a gazelor de eșapament (18) pentru determinarea conținutului de CO2 din fluxul de gaze de eșapament (2) care ies din motorul cu ardere internă;- a first CO 2 level detector (4) at the inlet of the secondary exhaust gas path (18) for determining the CO 2 content of the exhaust gas flow (2) leaving the internal combustion engine; - un al doilea detector al nivelului de CO2 (21) la ieșirea căii secundare a gazelor de eșapament (18) pentru determinarea conținutului de CO2 din fluxul de gaze de eșapament (2) care ies din zona de captare a CO2 (19);- a second CO 2 level detector (21) at the outlet of the secondary exhaust gas path (18) for determining the CO 2 content of the exhaust gas flow (2) leaving the CO 2 capture area (19 ); - un mijloc de distribuție (10) dispus la intrarea căii secundare a gazelor de eșapament (18) pentru dirijarea fluxului de gaze de eșapament (2) către zona de captare a CO2 (19), caracterizat prin aceea că:- a distribution means (10) arranged at the entrance of the secondary exhaust gas path (18) for directing the exhaust gas flow (2) to the CO2 capture area (19), characterized in that: - calea principală a gazelor de eșapament (17) este configurată pentru ghidarea fluxului de gaze de eșapament menționat (2) atunci când conținutul de CO2 așa cum este determinat de primul detector al nivelului de CO2 (4), este mai mic decât o valoare predeterminată;- the main exhaust gas path (17) is configured to guide said exhaust gas flow (2) when the CO 2 content as determined by the first CO 2 level detector (4) is less than a predetermined value; - calea secundară a gazelor de eșapament (18) este configurată pentru ghidarea fluxului de gaze de eșapament menționat (2) atunci când conținutul de CO2 determinat de primul detector al nivelului de CO2 (4) este mai mare decât o valoare predeterminată;- the secondary exhaust gas path (18) is configured to guide said exhaust gas flow (2) when the CO 2 content determined by the first CO 2 level detector (4) is greater than a predetermined value; - recipientul menționat (5) cuprinde cel puțin două reactoare, un reactor în curs de utilizare (8) și un reactor de rezervă (20);- said container (5) comprises at least two reactors, one reactor in use (8) and one reserve reactor (20); - materialul de captare a CO2 este un oxid de metal alcalin;- the CO 2 capture material is an alkali metal oxide; - zona de captare a CO2 (19) este configurată astfel încât să se înlocuiască manual reactorul în curs de utilizare saturat (8), așa cum este detectat de al doilea detector al nivelului de CO2 (21), cu reactorul de rezervă (20);- the CO 2 capture area (19) is configured to manually replace the saturated reactor in use (8), as detected by the second CO 2 level detector (21), with the reserve reactor ( 20); - reactorul în curs de utilizare saturat (8) este configurat astfel încât după ce a fost înlocuit de reactorul de rezervă menționat (20), să fie golit apoi umplut din nou cu o nouă șarjă de material de captare a CO2.- the saturated reactor in use (8) is configured so that after it has been replaced by said reserve reactor (20), it is emptied and then filled again with a new batch of CO 2 capture material. 2. Sistem de captare conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că oxidul de metal alcalin este CaO.2. Capture system according to claim 1, characterized in that the alkali metal oxide is CaO. 3. Sistem de captare conform revendicărilor 1 și 2, caracterizat prin aceea că reacția în reactorul în curs de utilizare (8), conținut în zona de captare a CO2 (19), este carbonatarea.3. Capture system according to claims 1 and 2, characterized in that the reaction in the reactor in use (8), contained in the CO 2 capture zone (19), is carbonation. 4. Sistem de captare conform revendicărilor de la 1 la 3, caracterizat prin aceea că materialul de captare a CO2este sub formă de pulbere.4. Capture system according to claims 1 to 3, characterized in that the CO 2 capture material is in powder form. 5. Sistem de captare conform revendicărilor de la 1 la 4, caracterizat prin aceea că reactorul în curs de utilizare (8) și reactorul de rezervă (20) sunt realizate sub formă de cartușe înlocuibile.5. Capture system according to claims 1 to 4, characterized in that the reactor in use (8) and the reserve reactor (20) are made in the form of replaceable cartridges. 6. Sistem de captare conform revendicărilor de la 1 la 5, caracterizat prin aceea că1 sistemul este montat pe un autovehicul.6. Capture system according to claims 1 to 5, characterized in that the system is mounted on a motor vehicle. 7. Sistem de captare conform revendicărilor de la 1 la 6, caracterizat prin aceea că3 autovehiculul este un vehicul cu motor, o camionetă sau un camion.7. Capture system according to claims 1 to 6, characterized in that the vehicle is a motor vehicle, a van or a truck. 8. Sistem de captare conform revendicărilor de la 1 la 7, caracterizat prin aceea că5 valoarea predeterminată a cantității de CO2din fluxul de gaze de eșapament (2) este stocată în memoria unui monitor de CO2 (13).78. Capture system according to claims 1 to 7, characterized in that the predetermined value of the amount of CO 2 in the exhaust gas flow (2) is stored in the memory of a CO 2 monitor (13).7 9. Sistem de captare conform revendicărilor 1 la 8, caracterizat prin aceea că sistemul este montat pentru absorbția de CO2 în instalații mobile mari, cum ar fi camioane 9 mari de 20 până la 30 tone care circulă sau sunt parcate în orașe, iar circulația aerului în reactoare este asigurată de ventilatoare mari. 119. Capture system according to claims 1 to 8, characterized in that the system is mounted for the absorption of CO 2 in large mobile installations, such as large trucks 9 of 20 to 30 tons which are driven or parked in cities, and the traffic air in the reactors is provided by large fans. 11 10. Metodă pentru reducerea cantității de CO2 care provine din fluxul de gaze de eșapament (2) al unui motor cu ardere internă, caracterizată prin aceea că aceasta 13 cuprinde următoarele etape:10. Method for reducing the amount of CO 2 coming from the exhaust gas flow (2) of an internal combustion engine, characterized in that it 13 comprises the following steps: - dirijarea fluxul de gaze de eșapament (2) prin calea secundară a gazelor de 15 eșapament (18) atunci când conținutul de CO2, așa cum este determinat de primul detector al nivelului de CO2 (4) la intrarea căii secundare a gazelor de eșapament (18), este mai mare 17 decât o valoare predeterminată;- directing the exhaust gas flow (2) through the secondary exhaust gas path (18) when the CO 2 content, as determined by the first CO 2 level detector (4) at the entrance of the secondary exhaust gas path exhaust (18), is greater 17 than a predetermined value; - trecerea fluxului de gaze de eșapament (2) printr-o zonă de captare a CO2 (19) 19 cuprinsă în calea secundară a gazelor de eșapament (18);- passing the exhaust gas flow (2) through a CO 2 capture area (19) 19 included in the secondary exhaust gas path (18); - punerea în contact a fluxului de gaze de eșapament (2) cu un material de captare 21 a CO2 conținut într-un reactor în curs de utilizare (8), în zona de captare a CO2 (19), pentru extragerea CO2 din fluxul de gaze de eșapament (2); 23- bringing the exhaust gas flow (2) into contact with a CO 2 capture material 21 contained in a reactor in use (8), in the CO 2 capture zone (19), to extract CO 2 from the exhaust gas stream (2); 2. 3 - înlocuirea reactorului în curs de utilizare (8), cu reactorul de rezervă (20), atunci când materialul de captare a CO2 este saturat cu CO2; 25- replacing the reactor in use (8) with the reserve reactor (20), when the CO 2 capture material is saturated with CO 2 ; 25 - scoaterea materialului de captare a CO2 saturat din reactorul saturat;- removing the saturated CO 2 capture material from the saturated reactor; - umplerea din nou a reactorului gol cu o nouă șarjă de material de captare a CO2; 27- filling the empty reactor again with a new batch of CO 2 capture material; 27 - dirijarea fluxului de gaze de eșapament (2) prin calea principală a gazelor de eșapament (17), atunci când conținutul de CO2, așa cum este determinat de primul detector 29 al nivelului de CO2 (4) la intrarea căii secundare a gazelor de eșapament (18), este mai mic decât o valoare predeterminată și este aruncat în atmosferă fără nici o altă tratare pentru 31 captarea CO2.- directing the exhaust gas flow (2) through the main exhaust gas path (17), when the CO 2 content, as determined by the first detector 29 of the CO 2 level (4) at the entrance of the secondary gas path of exhaust (18), is lower than a predetermined value and is thrown into the atmosphere without any other treatment for 31 capturing CO 2 .
ROA202100109A 2021-03-11 2021-03-11 Replaceable on-board carbon dioxide capture system for an internal combustion engine RO135123B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA202100109A RO135123B1 (en) 2021-03-11 2021-03-11 Replaceable on-board carbon dioxide capture system for an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA202100109A RO135123B1 (en) 2021-03-11 2021-03-11 Replaceable on-board carbon dioxide capture system for an internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RO135123A0 RO135123A0 (en) 2021-07-30
RO135123B1 true RO135123B1 (en) 2023-03-30

Family

ID=77050370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA202100109A RO135123B1 (en) 2021-03-11 2021-03-11 Replaceable on-board carbon dioxide capture system for an internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO135123B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RO135123A0 (en) 2021-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140044632A1 (en) Method and apparatus for removal of carbon dioxide from automobile, household and industrial exhaust gases
US9581062B2 (en) Reversible solid adsorption method and system utilizing waste heat for on-board recovery and storage of CO2 from motor vehicle internal combustion engine exhaust gases
EP2107933B1 (en) Method and device for ammonia storage and delivery using in-situ re-saturation of a delivery unit
RU2573480C2 (en) Materials and methods for sequestering carbon dioxide
CN111246926A (en) Method and system for capturing carbon dioxide from automobile engine exhaust by using adsorbent rotary contactor
CN104653258B (en) The system and method for poor NOX trap desulfurization
FR3120654A1 (en) Replaceable on-board carbon dioxide capture system for internal combustion engine
HRP20130814T1 (en) METHOD AND EXHAUST GAS SYSTEM FOR SCRUBBING EXHAUST GASES CONTAINING SOx, IN PARTICULAR ONBOARD INTERNAL COMBUSTION ENGINES OF SHIPS
KR101908096B1 (en) Device for measuring a quantity of a reducing agent, preferably nh3, contained in a vessel
CN112576342B (en) Display device for vehicle equipped with carbon dioxide recovery device
US7003946B2 (en) Process for the catalytic exhaust gas aftertreatment of engine combustion emissions
JP4461621B2 (en) Exhaust gas treatment method and apparatus and vehicle equipped with the same
US9400064B2 (en) Method and device for ammonia storage and delivery using in-situ re-saturation of a delivery unit
RO135123B1 (en) Replaceable on-board carbon dioxide capture system for an internal combustion engine
CN201250688Y (en) Cleaning device of tail gas of diesel vehicle
CN115155192A (en) A purify discharging equipment for flue gas desulfurization denitration
CA3171440A1 (en) System for exhaust gas purification of endothermic engines
CN116291809B (en) Control system and method for removing pollutants in tail gas by combining ammonia gas
GB2291868A (en) Treating exhaust gases with a suspension of dolomite