RU1816888C - Способ очистки выхлопных газов двигател внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

Использование: очистка отработавших газов двигателей внутреннего сгорани , Сущность: перед подачей во впускную систему осуществл ют охлаждение и сепарацию потока газа в фильтрующем элементе, подают поток газа в газораспределитель, в последнем раздел ют поток газа на два, один из которых пропускают через химически активное вещество, в качестве которого испспьзуют химический поглотитель известковый , а другой - через жидкость, раствор ющую углекислый газ, в качестве которой используют моноэтаноламин, затем оба потока смешивают, сепарируют и направл ют поток очищенных газов в газопровод и одновременно осуществл ют циркул цию жидкости с растворенным в ней углекислым газом из газораспределител  в газообмен- ник, в последнем выдел ют растворенный углекислый газ, который сепарируют, охлаждают и направл ют в регенератор, под действием регенеративного вещества разлагают углекислый газ и получают кислород, последний подают в газопровод и смешивают с потоком очищенных в газораспределителе газов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. ел с

Description

Изобретенный способ относитс  к области двигателей внутреннего сгорани  и может быть использован на любом двигателе. Известны способы очистки выхлопных газов двигател  с помощью фильтров и устройств, включающих химических вещества, реагирующие на дно, максимум три вида газа, в общей смеси выхлопных газов. Обычно таким образом удал ют окись углерода, дур- нопахнущие вещества и сажевые частицы. Выхлопные газы в дальнейшем вбрасываютс  в атмосферу или частично направл ютс  в двигатель и в атмосферу.

Цель изобретени  - повышение эффективности очистки.

На чертеже показана схема устройства дл  реализации способа.

Устройство дл  очистки отработавших газов двигател  1 внутреннего сгорани  содержит соединенный с выпускным коллектором 2 фильтрующий элемент 3, св занный с ним газораспределитель 4. Газораспределитель 4 разделен на 2 объема, в первом объеме располагаетс  химическое вещество , поглощающее углекислый газ, во втором - жидкость, раствор юща  углекислый газ. В качестве химического вещества используетс  ХПИ (химический поглотитель известковый ) раствор юща  жидкость - водный раствор моноэтаноламина или его производные . Жидкостна  часть газораспределител  сообщена с газообменником 6, снабженным источником подогрева и св занным с регенератором, заполненным регенерирующим веществом. В качестве последнего используют надперекись натри . Выпускной трубопровод регенератор, сообщен с газоводом 5, один конец которого подключен к газораспределителю 4, а другой к выпускной системе 8 двигател  1.

00

С 00 00

со

Способ осуществл етс  следующим образом .

Газы из выпускного коллектора 2 поступают в газоохлэдитель 3.

В газоохладителе 3 выхлопные газы очищают от сажевых частиц, использу  сетчатый фильтр.с периодической подачей на него напр жени . Затем выхлопные газы охлаждают до температуры 30-50°С путем распыла воды, котора  подаетс  под давлением на распылители. Одновременно с этим и происходит дополнительна  очистка выхлопных газов от твердых частиц. На выходе из газоохладител  выхлопные газы сепарируют и направл ют в газораспределитель 4.

В газораспределителе 4 раздел ют поток выхлопных газов с помощью механической заслонки на два, с последующей подачей первого на ХПИ, производ т химическую очистку выхлопных газов от С02, охлаждают и направл ют в газопровод 5, второй поток направл ют в нижнюю часть газораспределител , в котором находитс  раствор моноэтаноламина, очищают выхлопные газы от С02 путем его растворени  в жидкости и направл ют вторую часть потока газов в газопровод 5. Жидкость, насы- щенную углекислым газом подают в газообменник 6 на распылители. С помощью электрического нагревател  и газо- обменнике поддерживают температуру на 5-10°С выше чем в нижней части газораспределител . Путем подогрева выдел ют растворенный в жидкости СОа, сепарируют, охлаждают и направл ют углекислый газ в регенеративное устройство. В регенеративном устройстве разлагают С02 химическим путем, получают чистый кислород Оа и подают его в газопровод 5. При прохождении через гранулы ХПИ выхлопных газов происходит реакци 

Са(ОН)2 + С02 - СаСОз +

+ Н20 (пары) + тепло

Количество поглощенного углекислого газа ХПИ зависит от р да факторов, в том числе и от температуры выхлопных газов, вступающих в реакцию. Если их температура выше , количество поглощенного С02 резко уменьшаетс . В газопровод поступают неочищенные выхлопные газы. Газораспределитель не выполн ет своей основной задачи .

В нижнюю часть газораспределител  заливаетс  жидкость химический раствор, соединение моноэтаноламина или его производные в воде. Жидкость обладает способностью при нормальных температурах поглощать углекислый газ из смеси га- сов. При повышении температуры, подогреве жидкости, углекислый газ выдел етс  из жидкости обратно. При температуре выхлопных газов выше 30-50°С поглощение СО, из выхлопных газов химическим раствором резко уменьшаетс . Охлаждение

выхлопных газов до 30°С происходит на малой мощности до 50°С на полной мощности работы двигател .

Поглощение СОа из выхлопных газов происходит из слоев соприкасающихс  со

свободной поверхностью химического раствора , Слои газов, расположенные далеко от свободной поверхности жидкости, не очищаютс  от СОа. Такое положение наступает , когда через нижнюю часть газораспределител  проходит большой объем газов. В этом случае, газораспределитель не выполн ет своей функции. Если же над свободной поверхностью раствора проходит менее 1 /3 объема выхлопных газов, такое  вление исключаетс .

Поступление выхлопных газов в нижнюю часть разораспределител , т.е. к химическому раствору, регулируетс  механической захлопкой, установленной на

передней стенке поддона, куда залит химический раствор, Регулируемое отверстие дл  газов показано на чертеже одной стрелкой .

В газообменник б, поступает химический раствор, насыщенный углекислым газом , температуры около 30-50°С. Вверху, на некотором рассто нии от крышки газооб- менника, оканчиваетс  спускной трубопровод с распылител ми. На боковой стенке, в

нескольких сантиметрах от днища поддона газообменника, установлен подогреватель, с помощью которого создают такую температуру в газообменнике, при которой происходит интенсивное выделение углекислого

газа из жидкости. Выделившийс  газ собираетс  в свободном объеме газообменника б и поступает по трубопроводу в регенеративное устройство 7. Жидкость, химический раствор, стекает в поддон, оттуда забираетс  насосом на чертеже не показан, и подаетс  в нижнюю часть газораспределител . В корпусе регенеративного устройства 7 установлены пластины с регенеративным веществом , основу которого составл ют

соединени  кали  или натри  вида КОа. Углекислый газ, проход  через толщу пластин, реагирует с веществом, Основные реакции таковы:

2КОа + Н20 + 1,50а + тепло

2 КОН + С02 - К2СОз + Н20 + тепло (НаО - пары воды)

Кислород собираетс  в верхней части регенеративного устройства и поступает в газопровод 5.

Количество кислорода, поступающего из регенеративного устройства 7 в газопровод 5 определ етс  количеством выхлопных газов, поступающих в нижнюю часть газораспределител  4.

Claims (4)

1. Формула изобретени  1. Способ очистки выхлопных газов двигател  внутреннего сгорани  путем пропускани  потока газов через сажевый фильтр фильтрующего элемента и подачи потока очищенных газов во впускную систему двигател , отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности, перед подачей во впускную систему осуществл ют охлаждение и сепарацию потока газа в фильтрующем элементе, подают поток газа в газораспределитель, в последнем раздел ют поток газа на два, один из которых пропускают через химически активное вещество, поглощающее углекислый газ, а другой - через жидкость, раствор ющую углекислый газ. после прохождени  газораспределител  оба потока смешивают, сепарируют и направл ют поток очищенных

   0

   5

   0

   5

   газов в газопровод и одновременно осуществл ют циркул цию жидкости с растворен- ным а ней углекислым газом из газораспределител  в газообменник, в последнем путем подогрева выдел ют растворенный в жидкости углекислый газ, который сепарируют, охлаждают и направл ют в регенератор , под действием регенеративного вещества которого разлагают углекислый газ и получают кислород, последний подают в газопровод и смешивают с потоком очищенных в газораспределителе газов,
2. 2. Способ по п. 1,отличающийс  тем, что в качестве химически активного вещества используют химический поглотитель известковый.
3. 3. Способ по пп, 1 и 2, отличающийс  тем, что в качестве жидкости, раствор ющей углекислый газ, используют моноэтаноламин или его производные.
4. 4. Способ по пп. 1-3, отличающийс  тем, что в качестве регенеративного вещества используют надперекись кали .