RU209799U1 - CATALYST FOR CLEANING EXHAUST GAS - Google Patents

CATALYST FOR CLEANING EXHAUST GAS Download PDF

Info

Publication number
RU209799U1
RU209799U1 RU2021132041U RU2021132041U RU209799U1 RU 209799 U1 RU209799 U1 RU 209799U1 RU 2021132041 U RU2021132041 U RU 2021132041U RU 2021132041 U RU2021132041 U RU 2021132041U RU 209799 U1 RU209799 U1 RU 209799U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
exhaust gases
catalyst
internal combustion
combustion engines
metal
Prior art date
Application number
RU2021132041U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Сергеевич Тимаев
Евгений Александрович Кудряшов
Григорий Николаевич Качалин
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ")
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом"), Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Priority to RU2021132041U priority Critical patent/RU209799U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU209799U1 publication Critical patent/RU209799U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21FWORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F27/00Making wire network, i.e. wire nets
    • B21F27/08Making wire network, i.e. wire nets with additional connecting elements or material at crossings
    • B21F27/10Making wire network, i.e. wire nets with additional connecting elements or material at crossings with soldered or welded crossings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21FWORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F27/00Making wire network, i.e. wire nets
    • B21F27/12Making special types or portions of network by methods or means specially adapted therefor
    • B21F27/18Making special types or portions of network by methods or means specially adapted therefor of meshed work for filters or sieves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для очистки от токсичных веществ выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, а именно к катализаторам для очистки выхлопных газов с теплопроводными носителями, используемых для очистки от токсичных веществ отработавших газов, например, отработавших газов двигателей внутреннего сгорания транспортных средств, а также стационарных силовых установок, оснащенных двигателями внутреннего сгорания, и может найти применение при изготовлении элементов каталитических очистителей.В катализаторе для очистки выхлопных газов, состоящем из корпуса с патрубками для входа и выхода выхлопных газов, внутри которого размещен металлический носитель катализатора, выполненный из пористого материала, новым является то, что в качестве последнего используется открыто пористый материал металлорезина, изготовленный из посеребренной медной проволоки.Техническим результатом, достигаемым полезной моделью, является повышение механической прочности носителя катализатора и улучшение эксплуатационных свойств. 1 ил.The utility model relates to devices for cleaning exhaust gases from toxic substances of internal combustion engines, namely, catalysts for cleaning exhaust gases with heat-conducting carriers used to clean exhaust gases from toxic substances, for example, exhaust gases of internal combustion engines of vehicles, as well as stationary power plants equipped with internal combustion engines and can be used in the manufacture of elements of catalytic cleaners. In a catalyst for cleaning exhaust gases, consisting of a housing with pipes for inlet and outlet of exhaust gases, inside which a metal catalyst carrier made of porous material is placed, a new is that the latter is used as an open porous metal rubber material made of silver-plated copper wire. The technical result achieved by the utility model is to increase the mechanical strength of the catalyst carrier and improvement of operational properties. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам для очистки от токсичных веществ выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, а именно к катализаторам для очистки выхлопных газов с теплопроводными носителями, используемых для очистки от токсичных веществ отработавших газов, например, отработавших газов двигателей внутреннего сгорания транспортных средств, а также стационарных силовых установок, оснащенных двигателями внутреннего сгорания, и может найти применение при изготовлении элементов каталитических очистителей.The utility model relates to devices for cleaning exhaust gases from toxic substances of internal combustion engines, namely, catalysts for cleaning exhaust gases with heat-conducting carriers used to clean exhaust gases from toxic substances, for example, exhaust gases of internal combustion engines of vehicles, as well as stationary power plants equipped with internal combustion engines and can be used in the manufacture of elements of catalytic cleaners.

Известен катализатор для очистки выхлопных газов [патент на полезную модель RU 11459U1, «Катализатор для очистки выхлопных газов двигателей», МПК B0U21/00 (2006.01), опубл. 2011.12.20], состоящий из корпуса и активных элементов. Недостатком известного носителя является сложность его изготовления, а также его недостаточная устойчивость к механическим повреждениям и вибрации.Known catalyst for purification of exhaust gases [utility model patent RU 11459U1, "Catalyst for purification of exhaust gases of engines", IPC B0U21/00 (2006.01), publ. 2011.12.20], consisting of a body and active elements. The disadvantage of the known media is the complexity of its manufacture, as well as its lack of resistance to mechanical damage and vibration.

Известен катализатор для очистки выхлопных газов, металлический носитель которого изготовлен из материала металлорезина [Хабарова Д.С. «Никель-платиновый катализатор на носителе из материала металлорезина», конференция МНС К - 2017: Химия, г. Новосибирск. 2017 г.], представляющего собой однородную упругопористую массу, полученную холодным прессованием определенным способом уложенной, растянутой и дозированной по весу металлической проволочной спирали. Для изготовления MP использовалась проволока из нихрома.Known catalyst for purification of exhaust gases, the metal carrier of which is made of metal rubber material [Khabarova D.S. "Nickel-platinum catalyst on a metal-rubber support", conference MNS K - 2017: Chemistry, Novosibirsk. 2017], which is a homogeneous elastically porous mass obtained by cold pressing a metal wire spiral laid, stretched and dosed by weight in a certain way. Nichrome wire was used to make the MP.

Недостатком известного катализатора является применяемая технология изготовления материала металлорезина и материал используемой проволоки, т.к. при холодном прессовании не обеспечивается требуемый тепловой контакт между проволоками, что ухудшает теплофизические свойства получаемого материала и не удается достигнуть требуемой прочности материала. Использование нихрома еще больше понижает теплофизические характеристики катализатора, ухудшая эксплуатационные свойства устройства.The disadvantage of the known catalyst is the technology used for the manufacture of metal rubber material and the material of the wire used, because. during cold pressing, the required thermal contact between the wires is not ensured, which worsens the thermophysical properties of the resulting material and fails to achieve the required strength of the material. The use of nichrome further reduces the thermophysical characteristics of the catalyst, worsening the operational properties of the device.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является катализатор для очистки выхлопных газов [патент RU 2107171С1, «Очиститель выхлопных газов». МПК F01N 3/10 (1995.01), приоритет 1994.07.25], состоящий из корпуса с патрубками для входа и выхода выхлопных газов, с размещенным внутри металлическим носителем катализатора, выполненным из пористого материала.Closest to the claimed utility model is a catalyst for cleaning exhaust gases [patent RU 2107171C1, "Exhaust gas purifier". IPC F01N 3/10 (1995.01), priority 1994.07.25], consisting of a housing with nozzles for inlet and outlet of exhaust gases, with a metal catalyst carrier placed inside, made of a porous material.

К недостаткам известного носителя катализатора относится высокая стоимость используемых пористых цветных металлов, связанная со сложностью получения и их низкая механическая прочность, сокращающая срок службы каталитического устройства в целом. Малая площадь поверхности, обусловленная прямыми каналами, преимущественно малым диаметром и хаотичностью расположения сквозных пор в пористом металле, ухудшает эксплуатационные свойства каталитического устройства, требуя изготавливать элемент большого размера, тем самым увеличивая его гидравлическое сопротивление.The disadvantages of the known catalyst carrier include the high cost of the porous non-ferrous metals used, associated with the difficulty of obtaining and their low mechanical strength, which reduces the life of the catalytic device as a whole. The small surface area due to straight channels, predominantly small diameter and random arrangement of through pores in the porous metal, degrades the performance properties of the catalytic device, requiring the production of a large element, thereby increasing its hydraulic resistance.

Технической проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание катализатора для очистки выхлопных газов, обладающего значительной механической прочностью и высокими эксплуатационными свойствами.The technical problem to be solved by the claimed utility model is the creation of a catalyst for exhaust gas purification, which has significant mechanical strength and high performance properties.

Технический результат полезной модели заключается в повышении механической прочности катализатора для очистки выхлопных газов и улучшении эксплуатационных свойств.The technical result of the utility model is to increase the mechanical strength of the catalyst for purification of exhaust gases and improve performance properties.

Указанный технический результат достигается тем, что катализатор для очистки выхлопных газов, состоящий из корпуса с патрубками для входа и выхода выхлопных газов, внутри которого размещен металлический носитель катализатора, выполненный из пористого материала. Согласно полезной модели в качестве пористого материала используется, открыто пористый материал металлорезина, полученный в результате прессования проволочных спиралей из медной посеребренной проволоки при нагреве до образования спаев в местах контакта проволок между собой.This technical result is achieved in that the catalyst for purification of exhaust gases, consisting of a housing with nozzles for the inlet and outlet of exhaust gases, inside which is placed a metal catalyst carrier made of a porous material. According to the utility model, an open-porous metal rubber material is used as a porous material, obtained by pressing wire spirals from silver-plated copper wire when heated to form junctions at the points of contact between the wires.

Металлорезина получается в результате прессования хаотично расположенных проволочных спиралей из медной посеребренной проволоки в металлических пресс-формах до требуемой формы и размера, затем сформированную прессованием заготовку нагревают в защитной среде до температуры 800-840°С с выдержкой при этой температуре до образования спаев в местах контакта проволок между собой.Metal rubber is obtained by pressing randomly arranged wire spirals of silver-plated copper wire in metal molds to the required shape and size, then the preform formed by pressing is heated in a protective environment to a temperature of 800-840 ° C with holding at this temperature until junctions form at the points of contact wires between each other.

Металлорезина, изготовленная указанным способом, позволяет получать из проволоки жесткую прочную пористую деталь с плотным конструкционным и тепловым контактом между витками прессованной спирали, что повышает теплофизические и прочностные характеристики материала.Metal rubber produced by this method makes it possible to obtain a rigid, durable porous part from the wire with tight structural and thermal contact between the turns of the pressed helix, which increases the thermal and strength characteristics of the material.

Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает достижение заявленного технического результата.Thus, the claimed utility model ensures the achievement of the claimed technical result.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.The essence of the utility model is illustrated by drawings.

На Фиг. 1 изображена конструктивная схема катализатора для очистки выхлопных газов, гдеOn FIG. 1 shows a structural diagram of an exhaust gas purification catalyst, where

1 - Корпус катализатора;1 - Catalyst housing;

2 - Металлический носитель катализатора;2 - Metal catalyst carrier;

3 - Входной патрубок выхлопных газов;3 - Inlet pipe of exhaust gases;

4 - Выходной патрубок выхлопных газов.4 - Exhaust outlet pipe.

Катализатор состоит из корпуса 1, внутри которого размещен металлический носитель катализатора 2, который выполнен из металлорезины, входного 3 и выходного 4 патрубков выхлопных газов.The catalyst consists of a housing 1, inside which is placed a metal carrier of the catalyst 2, which is made of metal rubber, inlet 3 and outlet 4 exhaust pipes.

Из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т изготавливается корпус катализатора 1. Согласно [RU №2663389, опубл. 03.08.2018] из медной посеребренной проволоки диаметром 0,5 мм изготавливается металлический носитель катализатора 2 из металлорезины пористостью 0,85. Каталитическое покрытие на предлагаемый носитель наносится методом плазменно-электролитического оксидирования с последующей пропиткой полученного оксидного слоя, осуществляемой простым окунанием в раствор соответствующего состава, сушкой и отжигом. Далее носитель 2 с помощью пайки соединяется с корпусом катализатора 1.Stainless steel grade 12X18H10T is made of the catalyst body 1. According to [RU No. 2663389, publ. 08/03/2018] from copper silver-plated wire with a diameter of 0.5 mm, a metal carrier of catalyst 2 is made from metal rubber with a porosity of 0.85. The catalytic coating on the proposed carrier is applied by the method of plasma-electrolytic oxidation, followed by impregnation of the resulting oxide layer, carried out by simple dipping into a solution of the appropriate composition, drying and annealing. Next, the carrier 2 is connected by soldering to the catalyst housing 1.

Работает катализатор следующим образом.The catalyst works as follows.

Выхлопные газы с температурой 100-800°С поступают через входной патрубок 3 внутрь корпуса катализатора 1, где проходят через металлический носитель катализатора 2. При этом металлический носитель катализатора 2 нагревается до той же температуры, что обеспечивает протекание на их поверхности окислительно-восстановительных процессов в выхлопных газах, приводящих к их очистке от токсичных компонентов. Полнота очистки выхлопных газов обеспечивается площадью поверхности металлического носителя катализатора, его температурой и надлежащим выбором времени контакта между ним и выхлопными газами. Через выходной патрубок 4 в окружающую атмосферу поступают очищенные выхлопные газы.Exhaust gases with a temperature of 100-800°C enter through the inlet pipe 3 into the catalyst housing 1, where they pass through the metal carrier of the catalyst 2. At the same time, the metal carrier of the catalyst 2 is heated to the same temperature, which ensures the occurrence of redox processes on their surface in exhaust gases, leading to their purification from toxic components. The completeness of the purification of exhaust gases is provided by the surface area of the metal carrier of the catalyst, its temperature and the proper choice of the time of contact between it and the exhaust gases. Through the outlet pipe 4, purified exhaust gases enter the surrounding atmosphere.

Таким образом, полезная модель позволяет решить техническую задачу, состоящую в создании металлического носителя катализатора, обладающего значительной механической прочностью и высокими эксплуатационными свойствами.Thus, the utility model allows solving the technical problem of creating a metal catalyst support with significant mechanical strength and high performance properties.

Claims (1)

Катализатор для очистки выхлопных газов, состоящий из корпуса с патрубками для входа и выхода выхлопных газов, внутри которого размещен металлический носитель катализатора, выполненный из пористого материала, отличающийся тем, что в качестве последнего используется открыто пористый материал металлорезина, полученный в результате прессования проволочных спиралей из медной посеребренной проволоки при нагреве до образования спаев в местах контакта проволок между собой.Catalyst for purification of exhaust gases, consisting of a housing with nozzles for the inlet and outlet of exhaust gases, inside which is placed a metal catalyst carrier made of a porous material, characterized in that the latter is used as an open porous metal rubber material obtained by pressing wire spirals from silver-plated copper wire when heated to the formation of junctions at the points of contact between the wires.
RU2021132041U 2021-11-02 2021-11-02 CATALYST FOR CLEANING EXHAUST GAS RU209799U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021132041U RU209799U1 (en) 2021-11-02 2021-11-02 CATALYST FOR CLEANING EXHAUST GAS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021132041U RU209799U1 (en) 2021-11-02 2021-11-02 CATALYST FOR CLEANING EXHAUST GAS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU209799U1 true RU209799U1 (en) 2022-03-23

Family

ID=80820435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021132041U RU209799U1 (en) 2021-11-02 2021-11-02 CATALYST FOR CLEANING EXHAUST GAS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU209799U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2175264C1 (en) * 2000-03-03 2001-10-27 Самарский государственный аэрокосмический университет им. С.П. Королева Method of preparing catalyst for oxidation or hydrocarbon-containing gases
RU2446875C2 (en) * 2007-11-04 2012-04-10 Блюхер Гмбх Sorption filtration material and its application
CN102500158A (en) * 2011-11-29 2012-06-20 无锡格瑞普尔膜科技有限公司 Preparation method for high-efficiency filter medium with adion exchanging function and membrane filtering function
RU2663389C1 (en) * 2017-04-05 2018-08-03 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Method of manufacturing of porous part from wire material
RU2707113C1 (en) * 2019-03-11 2019-11-22 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Method of obtaining an inextricable connection by soldering a part from a copper wire material with a copper part

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2175264C1 (en) * 2000-03-03 2001-10-27 Самарский государственный аэрокосмический университет им. С.П. Королева Method of preparing catalyst for oxidation or hydrocarbon-containing gases
RU2446875C2 (en) * 2007-11-04 2012-04-10 Блюхер Гмбх Sorption filtration material and its application
CN102500158A (en) * 2011-11-29 2012-06-20 无锡格瑞普尔膜科技有限公司 Preparation method for high-efficiency filter medium with adion exchanging function and membrane filtering function
RU2663389C1 (en) * 2017-04-05 2018-08-03 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Method of manufacturing of porous part from wire material
RU2707113C1 (en) * 2019-03-11 2019-11-22 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Method of obtaining an inextricable connection by soldering a part from a copper wire material with a copper part

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002349255A (en) Sealing material for holding catalyst converter, its manufacturing method and catalyst converter
JPH09317440A (en) Exhaust particulate purifier for internal combustion engine
US7252809B2 (en) Radial-flow and segmented honeycomb body
CN103993939B (en) The integrated device of a kind of purifying vehicle exhaust process and cogeneration
JP2002147229A (en) Catalytic converter, manufacturing method thereof, and holding sealant for catalytic converter
WO2012096510A2 (en) Exhaust gas after-treatment device for diesel engine
US20210404363A1 (en) Heating device, purification device, exhaust line, manufacturing method of the heating device
JP3140044B2 (en) Contact exhaust purifier for internal combustion engine exhaust gas
RU209799U1 (en) CATALYST FOR CLEANING EXHAUST GAS
US11628401B2 (en) Composite structures, heater apparatus, fast light-off exhaust aftertreatment systems, and methods of manufacturing and using same
CN101157054A (en) Metallic carrier for catalyst
US7351383B2 (en) Device for catalytic treatment of a gas flow
CN205744068U (en) A kind of heavy-duty vehicle device for purifying and treating tail gas
JPH09327627A (en) Catalyst and manufacture thereof
JP2014234715A (en) Exhaust emission control device
CN211575151U (en) Catalytic combustion device for waste gas treatment
JP2019085888A (en) Exhaust emission control device
US11376567B2 (en) Methods for preparing catalytic systems
US20210394159A1 (en) Bi-metallic three-way catalyst materials and appurtenant devices and systems
US10753247B2 (en) Bi-metallic oxidation catalyst materials and appurtenant devices and systems
JP2004275883A (en) Waste gas purification catalyst
JPH10309462A (en) Nmhc oxidation catalyst in combustion waste gas and removing method thereof
CN214196448U (en) Honeycomb ceramic carrier structure for DOC, oxidation type catalytic converter and vehicle exhaust treatment system
CN216110931U (en) Motor vehicle exhaust recycling and purifying device
CN114653396B (en) DPF catalyst coating method capable of achieving low exhaust back pressure and high catalytic efficiency