RU2000111522A - Способ и устройство для использования свободных радикалов для уменьшения количества загрязняющих веществ в выхлопных газах, образованных при сгорании топлива - Google Patents
Способ и устройство для использования свободных радикалов для уменьшения количества загрязняющих веществ в выхлопных газах, образованных при сгорании топливаInfo
- Publication number
- RU2000111522A RU2000111522A RU2000111522/06A RU2000111522A RU2000111522A RU 2000111522 A RU2000111522 A RU 2000111522A RU 2000111522/06 A RU2000111522/06 A RU 2000111522/06A RU 2000111522 A RU2000111522 A RU 2000111522A RU 2000111522 A RU2000111522 A RU 2000111522A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- corona discharge
- exhaust gas
- exhaust
- stream
- radicals
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims 23
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims 8
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 title claims 7
- 230000003197 catalytic Effects 0.000 claims 35
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 13
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 12
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 7
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims 7
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims 6
- 231100000614 Poison Toxicity 0.000 claims 5
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims 5
- 239000002574 poison Substances 0.000 claims 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 2
- -1 H 2 O 2 Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910004334 HO 2 Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims 1
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 1
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 claims 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims 1
- 239000010763 heavy fuel oil Substances 0.000 claims 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 claims 1
Claims (49)
1. Устройство для уменьшения (количества) по меньшей мере одного загрязняющего вещества в потоке выхлопных газов, содержащем выхлопной газ, образованный при сгорании топлива в двигателе, содержащее каталитический нейтрализатор, имеющий впускное и выпускное отверстия, причем каталитический нейтрализатор расположен таким образом, что по меньшей мере часть потока выхлопных газов из двигателя проходит через каталитический нейтрализатор, и устройство для создания коронного разряда, предназначенное для создания коронного разряда в выхлопном газе, так что радикалы образуются из воды или других газообразных продуктов в выхлопном газе и радикалы вводятся в поток выхлопных газов в месте, находящемся перед впускным отверстием каталитического нейтрализатора по ходу течения потока.
2. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее выхлопную трубу, подсоединенную к впускному отверстию каталитического нейтрализатора так что по меньшей мере часть потока выхлопных газов проходит по выхлопной трубе в каталитический нейтрализатор и через каталитический нейтрализатор, причем выхлопная труба содержит фитинг для установки устройства для создания коронного разряда в потоке выхлопных газов или в его части, так что коронный разряд создается в потоке выхлопных газов перед каталитическим нейтрализатором по ходу течения.
3. Устройство по п. 2, дополнительно содержащее кислородный датчик, установленный между устройством для создания коронного разряда и впускным отверстием каталитического нейтрализатора.
4. Устройство по п. 2, в котором устройство для создания коронного разряда установлено в параллельном ответвлении (байпасе), присоединенном к выхлопной трубе так, что по меньшей мере часть потока выхлопных газов поступает в параллельное ответвление из выхлопной трубы в первом месте и повторно поступает в выхлопную трубу во втором месте, находящемся перед каталитическим нейтрализатором по ходу течения.
5. Устройство по п. 4, в котором параллельное ответвление содержит одну или более выступающих поверхностей для отвода тепла от параллельного ответвления.
6. Устройство по п. 1, в котором устройство для создания коронного разряда содержит, по существу, концентрические электроды, так что коронный разряд в устройстве для создания коронного разряда образуется в воздушном зазоре между электродами.
7. Устройство по п. 6, в котором концентрические электроды включают в себя внутренний электрод, наружный электрод, имеющий внутреннюю и наружную поверхности, и диэлектрический материал, который образует слой по меньшей мере на одном из элементов - на внутреннем электроде или на внутренней поверхности наружного электрода.
8. Устройство по п. 7, в котором наружный электрод содержит проволоку или сетку.
9. Устройство по п. 8, в котором наружный электрод включает в себя верхнюю часть из проволочной решетки или сетки, так что воздушный зазор полностью закрыт электродами и диэлектриком, и часть наружного электрода, выполненная из проволочной решетки или сетки, служит в качестве пламягасителя.
10. Устройство по п. 2, дополнительно содержащее по меньшей мере один пламягаситель, расположенный так, чтобы предотвращать распространение пламени в выхлопной трубе.
11. Устройство по п. 10, в котором по меньшей мере один пламягаситель расположен за устройством для создания коронного разряда по ходу течения и перед каталитическим нейтрализатором по ходу течения.
12. Устройство по п. 7, в котором диэлектрический материал имеет диэлектрическую проницаемость в интервале от приблизительно 2 до приблизительно 10.
13. Устройство по п. 2, в котором устройство для создания коронного разряда расположено таким образом, что возникающие естественным образом колебания давления в потоке выхлопных газов создают нагнетание, которое обеспечивает принудительную подачу выхлопного газа в устройство для создания коронного разряда и удаление газов, содержащих радикалы, образованные в коронном разряде, из устройства для создания коронного разряда.
14. Устройство по п. 13, дополнительно содержащее камеру повышенного давления, расположенную рядом с устройством для создания коронного разряда, так что выхлопной газ проходит из выхлопной трубы через коронный разряд в камеру и обратно в выхлопную трубу.
15. Устройство по п. 2, в котором выхлопная труба выполняет функции удаленного заземления для устройства для создания коронного разряда.
16. Устройство по п. 2, дополнительно содержащее устройство для вдувания воздуха в поток выхлопных газов во время работы при условиях эксплуатации, характерных для запуска двигателя из холодного состояния с богатой топливной смесью, так что коронный разряд вызывает сгорание остаточного топлива в потоке выхлопных газов.
17. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее выхлопную трубу, присоединенную к впускному отверстию каталитического нейтрализатора, выпускную трубу, присоединенную к выпускному отверстию каталитического нейтрализатора так, что по меньшей мере часть потока выхлопных газов проходит из выхлопной трубы в и через каталитический нейтрализатор, и через выпускную трубу, причем выпускная труба имеет ответвление для выхлопных газов, предназначенное для транспортирования части потока выхлопных газов к удаленному генератору радикалов, который содержит устройство для создания коронного разряда с целью образования радикалов в выхлопном газе в части потока выхлопных газов, поданной в удаленный генератор радикалов, и выходной элемент удаленного генератора радикалов, предназначенный для возврата выхлопного газа, содержащего радикалы, из удаленного генератора радикалов в поток выхлопных газов в месте, находящемся перед каталитическим нейтрализатором по ходу течения, где выхлопной газ, содержащий радикалы, вводится в поток выхлопных газов.
18. Устройство по п. 17, дополнительно содержащее кислородный датчик, расположенный между впускным отверстием каталитического нейтрализатора и тем местом, находящимся перед каталитическим нейтрализатором по ходу течения, где выхлопной газ, содержащий радикалы, вводится в поток выхлопных газов.
19. Устройство для уменьшения (количества) по меньшей мере одного загрязняющего вещества в потоке выхлопных газов, содержащем выхлопной газ, образованный при сгорании топлива в двигателе, имеющем поток, связанный со сгоранием, который содержит поток газов перед сгоранием и поток выхлопных газов, содержащее каталитический нейтрализатор, имеющий впускное и выпускное отверстия, причем каталитический нейтрализатор расположен таким образом, что по меньшей мере часть потока выхлопных газов из двигателя проходит через каталитический нейтрализатор, и устройство для создания коронного разряда, предназначенное для образования радикалов и расположенное в потоке газов двигателя, связанном со сгоранием, причем радикалы вводятся в поток газов, связанный со сгоранием, перед впускным отверстием каталитического нейтрализатора по ходу течения потока.
20. Устройство по п. 19, в котором радикалы образуются в потоке газов перед сгоранием.
21. Устройство по п. 19, в котором радикалы вводятся в поток газов перед сгоранием.
22. Устройство для уменьшения (количества) по меньшей мере одного загрязняющего вещества в потоке выхлопных газов, содержащем выхлопной газ, образованный при сгорании топлива в двигателе, содержащее каталитический нейтрализатор, имеющий впускное и выпускное отверстия, причем каталитический нейтрализатор расположен таким образом, что по меньшей мере часть потока выхлопных газов из двигателя проходит через каталитический нейтрализатор; устройство для создания коронного разряда, предназначенное для создания коронного разряда в выхлопном газе, так что радикалы образуются из воды или других газообразных продуктов в выхлопном газе и радикалы вводятся в поток выхлопных газов в месте, находящемся перед впускным отверстием каталитического нейтрализатора по ходу течения потока; выхлопную трубу, подсоединенную к впускному отверстию каталитического нейтрализатора так, что по меньшей мере часть потока выхлопных газов проходит по выхлопной трубе в и через каталитический нейтрализатор, причем выхлопная труба содержит фитинг, которому придана форма, предназначенная для присоединения устройства для создания коронного разряда к выхлопной трубе и для обеспечения возможности поступления выхлопного газа в устройство для создания коронного разряда и выхода его из устройства для создания коронного разряда; причем устройство для создания коронного разряда содержит первый конец, которому придана форма, предназначенная для обеспечения возможности присоединения к фитингу и обеспечения возможности поступления выхлопного газа из выхлопной трубы в устройство для создания коронного разряда и выхода его из устройства для создания коронного разряда, второй конец, которому придана форма, предназначенная для предотвращения утечки выхлопного газа из устройства для создания коронного разряда, по существу, цилиндрический наружный электрод, электрически и механически подсоединенный к первому концу, внутренний электрод, установленный концентрично по отношению к наружному электроду и частично окруженный наружным электродом, и диэлектрический изолятор, установленный концентрично по отношению к внутреннему и наружному электродам и расположенный между внутренним и наружным электродами, образующий воздушный зазор между электродами, причем диэлектрический изолятор имеет диаметр, который определяет диаметр устройства для создания коронного разряда, причем внутренний электрод имеет длину, которая превышает длину наружного электрода с тем, чтобы создать зону коронного разряда в воздушном зазоре рядом с первым концом и незаполненный объем в воздушном зазоре рядом со вторым концом.
23. Устройство по п. 22, в котором каждый размер устройства для создания коронного разряда сведен к минимуму, так что потери мощности коронного разряда из-за шунтирующего сопротивления и емкости в значительной степени минимизируются.
24. Устройство по п. 23, в котором внутренний электрод имеет длину, которая по меньшей мере приблизительно в два раза превышает длину наружного электрода и по меньшей мере приблизительно в 4 раза превышает диаметр компактного устройства для создания коронного разряда, определяемый диэлектрическим изолятором, так что потери мощности компактного коронного разряда из-за шунтирующего сопротивления и емкости в значительной степени минимизируются.
25. Устройство по п. 24, в котором длина внутреннего электрода по меньшей мере приблизительно в 4 раза превышает длину наружного электрода и по меньшей мере приблизительно в 6 раз превышает диаметр компактного устройства для создания коронного разряда.
26. Устройство по п. 22, дополнительно содержащее удлиненную выступающую часть (юбку), расположенную между основанием и наружным электродом, предназначенную для создания окружающей среды с более низкой температурой для компактного устройства для создания коронного разряда.
27. Устройство по п. 26, в котором удлиненная юбка дополнительно содержит по меньшей мере одну выступающую поверхность для усиления теплоотвода от компактного устройства для создания коронного разряда.
28. Устройство по п. 22, дополнительно содержащее отверстие в колпачке, предназначенное для подачи регулируемого потока воздуха через компактное устройство для создания коронного разряда с целью охлаждения, причем основание компактного устройства для создания коронного разряда присоединено к участку, представляющему собой трубку Вентури, в выпускном трубопроводе для создания низкого давления в устройстве с целью втягивания воздуха через отверстие.
29. Устройство по п. 22, в котором устройство для создания коронного разряда расположено таким образом, что возникающие естественным образом колебания давления в потоке выхлопных газов создают нагнетание, которое обеспечивает принудительную подачу выхлопного газа в устройство для создания коронного разряда и удаление газов, содержащих радикалы, образованные в коронном разряде, из устройства для создания коронного разряда.
30. Способ уменьшения (количества) по меньшей мере одного загрязняющего вещества в потоке выхлопных газов, содержащем выхлопной газ, образованный при сгорании топлива в двигателе, имеющем выхлопную трубу, присоединенную к впускному отверстию каталитического нейтрализатора, причем способ включает в себя пропускание потока выхлопных газов через выхлопную трубу и каталитический нейтрализатор; образование радикалов по меньшей мере в части потока выхлопного газа путем использования коронного разряда и введение радикалов в поток выхлопных газов перед каталитическим нейтрализатором по ходу течения.
31. Способ по п. 30, при котором радикалы образуются по меньшей мере из одного из веществ: из воды или остаточного кислорода O2 в выхлопном газе.
32. Способ по п. 30, при котором радикалы вступают в реакцию с газообразными продуктами в потоке выхлопных газов для образования газообразных окислителей.
33. Способ по п. 32, при котором радикалы и газообразные окислители включают в себя по меньшей мере одно из (следующих соединений и веществ): ОН, О, Н, НO2, H2O2, NO2 или О3.
34. Способ по п. 30, дополнительно включающий в себя образование радикалов в потоке выхлопных газов в выхлопной трубе в месте, находящемся перед каталитическим нейтрализатором по ходу течения.
35. Способ по п. 34, при котором кислородный датчик устанавливают в выхлопной трубе между каталитическим нейтрализатором и тем местом, находящимся перед каталитическим нейтрализатором по ходу течения, где в потоке выхлопных газов в выхлопной трубе образуются радикалы.
36. Способ по п. 30, дополнительно включающий в себя отвод по меньшей мере части потока выхлопных газов, транспортирование отведенного потока выхлопных газов в удаленный генератор радикалов, образование радикалов в отведенном потоке выхлопных газов путем использования коронного разряда в генераторе радикалов и введение радикалов в поток выхлопных газов в выхлопной трубе в месте, находящемся перед каталитическим нейтрализатором по ходу течения.
37. Способ по п. 36, при котором кислородный датчик располагают в выхлопной трубе между каталитическим нейтрализатором и тем местом, находящимся перед каталитическим нейтрализатором по ходу течения, где радикалы вводятся в поток выхлопных газов в выхлопной трубе.
38. Способ по п. 30, дополнительно включающий в себя удаление каталитических ядов с поверхностей каталитического нейтрализатора за счет реакции ядов по меньшей мере с одним из радикалов или газообразных окислителей, образованных при реакции радикалов и газов в потоке выхлопных газов.
39. Способ по п. 38, при котором каталитические яды включают в себя по меньшей мере одно из соединений серы, фосфора или углерода.
40. Способ по п. 30, дополнительно включающий в себя способствование сгоранию топлива или углеводородов в потоке выхлопных газов посредством коронного разряда во время запуска из холодного состояния или в условиях перебоев в зажигании.
41. Способ по п. 40, дополнительно включающий в себя вдувание регулируемого количества воздуха в поток выхлопных газов во время работы в условиях запуска из холодного состояния для обеспечения кислорода, необходимого для сжигания.
42. Способ уменьшения (количества) по меньшей мере одного загрязняющего вещества в потоке выхлопных газов, содержащем выхлопной газ, образованный при сгорании топлива в двигателе, имеющем поток газов, связанный со сгоранием, который включает в себя поток газов перед сгоранием и поток выхлопных газов, и выхлопную трубу, присоединенную к впускному отверстию каталитического нейтрализатора, причем способ включает в себя пропускание потока выхлопных газов через выхлопную трубу и каталитический нейтрализатор; образование радикалов в потоке газов, связанном со сгоранием, путем использования коронного разряда, и введение радикалов в поток газов, связанный со сгоранием, перед каталитическим нейтрализатором по ходу течения.
43. Способ по п. 42, дополнительно включающий в себя образование радикалов в потоке газов перед сгоранием.
44. Способ увеличения срока службы и улучшения эксплуатационных параметров кислородного датчика двигателя, имеющего поток газов, связанный со сгоранием, который включает в себя поток газов перед сгоранием и поток выхлопных газов, причем кислородный датчик расположен в потоке выхлопных газов перед каталитическим нейтрализатором по ходу течения, каталитический нейтрализатор имеет впускное и выпускное отверстия, причем способ включает в себя образование радикалов в потоке газов, связанном со сгоранием, путем использования коронного разряда и введение радикалов в поток газов, связанный со сгоранием, перед кислородным датчиком по ходу течения с целью удаления отложения или предотвращения осаждения отравляющих веществ на кислородном датчике.
45. Способ по п. 44, дополнительно включающий в себя образование радикалов в потоке газов перед сгоранием.
46. Способ по п. 44, дополнительно включающий в себя образование радикалов из воды по меньшей мере в части выхлопного газа из потока выхлопных газов.
47. Способ по п. 46, дополнительно включающий в себя образование радикалов в потоке выхлопных газов в месте, находящемся перед кислородным датчиком по ходу течения.
48. Способ по п. 46, дополнительно включающий в себя отвод по меньшей мере части выхлопного газа из потока выхлопных газов, транспортирование отведенного выхлопного газа в удаленный генератор радикалов, образование радикалов в отведенном выхлопном газе путем использования коронного разряда в генераторе радикалов и введение радикалов в поток выхлопных газов в месте, находящемся перед кислородным датчиком по ходу течения.
49. Компактное устройство для создания коронного разряда, предназначенное для создания коронного разряда в выхлопном газе в системе выпуска выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания с целью уменьшения (количества) по меньшей мере одного загрязняющего вещества, причем компактное устройство для создания коронного разряда содержит: первый конец, которому придана конфигурация, предназначенная для присоединения его к фитингу в системе выпуска выхлопных газов, чтобы обеспечить возможность поступления выхлопного газа из системы выпуска выхлопных газов в устройство для создания коронного разряда и выхода из устройства для создания коронного разряда, второй конец, которому придана конфигурация, предназначенная для предотвращения утечек выхлопного газа из устройства для создания коронного разряда, по существу цилиндрический наружный электрод, электрически и механически подсоединенный к первому концу, внутренний электрод, установленный концентрично по отношению к наружному электроду и частично окруженный наружным электродом, и диэлектрический изолятор, установленный концентрично по отношению к внутреннему и наружному электродам и расположенный между внутренним и наружном электродами, образующий воздушный зазор между электродами, причем диэлектрический изолятор имеет диаметр, который определяет диаметр устройства для создания коронного разряда, причем внутренний электрод имеет длину, превышающую длину наружного электрода для создания зоны коронного разряда в воздушном зазоре рядом с первым концом и незаполненный объем в воздушном зазоре рядом со вторым концом.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/947,287 | 1997-10-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000111522A true RU2000111522A (ru) | 2002-04-20 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4538413A (en) | Particle removing system for an internal combustion engine | |
| US8597021B2 (en) | Furnace using plasma ignition system for hydrocarbon combustion | |
| US4576617A (en) | Apparatus comprising the combination of filter apparatus and regeneration apparatus and process for regenerating the filter apparatus using the regeneration apparatus | |
| US7435082B2 (en) | Furnace using plasma ignition system for hydrocarbon combustion | |
| US6330794B1 (en) | Method and apparatus for using free radicals to reduce pollutants in the exhaust gases from the combustion of a fuel | |
| US5320523A (en) | Burner for heating gas stream | |
| JP4794595B2 (ja) | ディーゼルエンジンの排気装置 | |
| AU711204B2 (en) | Device for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine | |
| EP0634954A1 (en) | Exhaust treatment system and method | |
| GB1598099A (en) | Smoke filter for internal combustion engine with supplemental heating | |
| US5953909A (en) | Combustor for unspent exhaust from an internal combustion engine | |
| CN1332838A (zh) | 火炬装置及气体燃烧的方法 | |
| US5381659A (en) | Engine exhaust reburner system and method | |
| US20080173270A1 (en) | Fuel injection device including plasma-inducing electrode arrays | |
| JPH0368292B2 (ru) | ||
| US4065919A (en) | Pollution minimizing device and method for internal combustion engines | |
| US5381660A (en) | Engine exhaust reburner system and method | |
| KR100806917B1 (ko) | 플라즈마 반응장치 | |
| RU2000111522A (ru) | Способ и устройство для использования свободных радикалов для уменьшения количества загрязняющих веществ в выхлопных газах, образованных при сгорании топлива | |
| CN205977333U (zh) | 柴油引擎黑烟净化及再生装置 | |
| KR20040043376A (ko) | 저열량 가스의 선회 연소장치 | |
| EP0151558A1 (en) | Particle filter for cleaning exhaust gas from internal combustion engines | |
| KR100866331B1 (ko) | 플라즈마 버너 및 매연여과장치 | |
| RU2165031C2 (ru) | Способ внутренней очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания | |
| KR101483004B1 (ko) | 폐가스 연소기 |