RU2182979C2 - Каталитический нейтрализатор - Google Patents
Каталитический нейтрализатор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2182979C2 RU2182979C2 RU2000101418A RU2000101418A RU2182979C2 RU 2182979 C2 RU2182979 C2 RU 2182979C2 RU 2000101418 A RU2000101418 A RU 2000101418A RU 2000101418 A RU2000101418 A RU 2000101418A RU 2182979 C2 RU2182979 C2 RU 2182979C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- converter
- catalyst
- angle
- carrier
- catalytic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к автомобилестроению, в частности к средствам снижения токсичности отработавших газов (ОГ) двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Каталитический нейтрализатор содержит корпус, выполненный в виде пустотелой емкости с входным и выходным патрубками, в котором размещены каталитические носители из двух спирально намотанных гофрированных лент, покрытых катализатором, при этом осевые линии сопряженных впадин и вершин гофр предыдущего и последующего слоев расположены под углом 0-60o. Высоты предыдущего носителя к последующему соотносятся в пределах 1:1-1:2. Между каталитическими носителями образованы уравнительные смесительные камеры, суммарный объем которых равен 0,01-0,04 внутреннего объема корпуса. Оси сопряженных впадин и вершин гофра первого носителя параллельны оси нейтрализатора, а шаг волны гофра постоянный или переменный. Угол пересечения гофр предыдущего и последующего слоев носителей меняется непрерывно или ступенчато. Изобретение позволяет уменьшить количество вредных веществ в воздухе от работы ДВС. 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.
Description
Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к автомобилестроению, в частности к средствам снижения токсичности отработавших газов ОГ двигателей внутреннего сгорания ДВС.
Известен каталитический нейтрализатор, содержащий корпус, выполненный в виде пустотелой емкости с входным и выходным патрубками, в котором размещены каталитические носители, каждый из которых образован, по крайней мере, из двух спирально намотанных гофрированных лент, покрытых катализатором (патент США 4753918, НКИ 502-439, 1988 г.).
Данное устройство обладает рядом недостатков, а именно: высокая токсичность ОГ транспортных средств; наличие большого количества СО, СН и других вредных веществ в отработавших газах ДВС автомобилей.
Известен также каталитический нейтрализатор, содержащий корпус, выполненный в виде пустотелой емкости с входным и выходным патрубками, в котором размещены каталитические носители, каждый из которых образован, по крайней мере, из двух спирально намотанных гофрированных лент, покрытых катализатором (патент США 5002923, НКИ 502-439, 1991 г.).
Данное изобретение обладает указанными выше недостатками: высокой токсичностью ОГ, наличием у них большого количества СО, СН и других вредных веществ.
Известен также каталитический нейтрализатор, содержащий корпус, выполненный в виде пустотелой емкости с входным и выходным патрубками, в котором размещены каталитические носители, каждый из которых образован, по крайней мере, из двух спирально намотанных гофрированных лент, покрытых катализатором, при этом осевые линии сопряженных впадин и вершин гофров предыдущего и последующего слоев расположены под углом друг к другу (патент США 4278639, МКИ В 01 D 53/36, 1979 г.).
Основными недостатками, затрудняющими получение требуемого технического результата, являются высокая токсичность ОГ транспортных средств, наличие большого количества СО, СН и других вредных веществ в отработавших газах ДВС автомобилей.
Данное техническое решение принято за прототип.
Изобретение направлено на решение задачи уменьшения количества вредных веществ в воздухе от работы двигателей внутреннего сгорания.
При осуществлении изобретения может быть получен технический результат, заключающийся в снижении токсичности ОГ транспортных средств путем уменьшения количества СО, СН и других вредных веществ в отработавших газах ДВС автомобилей.
Изобретение характеризуется следующими общими и частными существенными признаками.
Каталитический нейтрализатор, содержащий корпус, выполненный в виде пустотелой емкости с входным и выходным патрубками, в котором размещены каталитические носители, каждый из которых образован, по крайней мере, из двух спирально намотанных гофрированных лент, покрытых катализатором, при этом осевые линии сопряженных впадин и вершин гофров предыдущего и последующего слоев расположены под углом друг к другу, в котором между каталитическими носителями образованы уравнительные смесительные камеры, суммарный объем которых равен 0,01-0,4 внутреннего объема корпуса нейтрализатора, высоты предыдущего носителя к последующему соотносятся в пределах 1:1-1:2, при этом угол между осевыми линиями сопряженных впадин предыдущего и последующего слоев составляет 0-60o с ориентированием вершин углов в сторону входного патрубка нейтрализатора.
У первого носителя осевые линии сопряженных впадин и вершин гофр гофрированных лент параллельны оси нейтрализатора.
Одна из лент каталитического носителя выполнена плоской.
Угол пересечения гофр предыдущего и последующего слоев носителей меняется выборочно непрерывно или ступенчато.
Каталитические носители выполнены в виде одного целого съемного блока.
Возможность осуществления данного изобретения с реализацией указанного заявителем назначения характеризуется использованием признака, выраженного общим понятием - между каталитическими носителями образованы уравнительные смесительные камеры, суммарный объем которых равен 0,01-0,4 внутреннего объема корпуса нейтрализатора, высоты предыдущего носителя к последующему соотносятся в пределах 1:1-1:2, при этом угол между осевыми линиями сопряженных впадин предыдущего и последующего слоев составляет величину 0-60o с ориентированием вершин углов в сторону входного патрубка нейтрализатора.
На фиг.1 представлен общий вид нейтрализатора; на фиг.2 - вариант расположения двух носителей; на фиг.3 - вариант расположения 4-х носителей; на фиг. 4 - общий вид носителя с гофрированными лентами; на фиг.5 - фрагмент ленты на фиг.4.
Получение заданного технического результата при осуществлении изобретения достигается тем, что каталитический нейтрализатор, содержащий корпус 1, выполненный в виде пустотелой емкости с входным 2 и выходным 3 патрубками, в котором размещены каталитические носители 4, каждый из которых образован, по крайней мере, из двух спирально намотанных гофрированных лент 5, покрытых катализатором (не показан). При этом осевые линии "а" и "б" сопряженных впадин и вершин гофров предыдущего и последующего слоев расположены под углом α друг к другу (фиг.4, 5).
Между каталитическими носителями 4 образована уравнительная смесительная камера 6, суммарный объем которой равен 0,01-0,4 внутреннего объема корпуса нейтрализатора. От объема камеры 6 зависит качество очистки ОГ через второй (и последующие, фиг.3) носители 4, поскольку в уравнительной камере происходит равномерное распределение вредных веществ в ОГ за счет перемешивания. Это, в свою очередь, позволяет одновременно и равномерно охватывать отработавшими газами катализаторное покрытие носителей, что обеспечивается в указанном диапазоне соотношений объема уравнительных камер и корпуса 1.
Высоты предыдущего носителя к последующему соотносятся в пределах 1:1 и вершин гофр - 1:2, при этом угол между осевыми линиями сопряженных впадин и вершин гофр предыдущего и последующего слоев составляет 0-60o с ориентированием вершин углов в сторону входного 2 патрубка нейтрализатора.
В другом варианте исполнения у первого носителя осевые линии сопряженных впадин и вершин гофр гофрированных лент параллельны оси нейтрализатора.
Еще один вариант исполнения предусматривает то, что одна из лент каталитического носителя выполнена плоской (не показано).
Также вариантом выполнения нейтрализатора является изменение угла α пересечения гофр предыдущего и последующего слоев носителей выборочно непрерывно или ступенчато.
Изобретение предусматривает выполнение каталитических носителей в виде одного целого съемного блока (не показан).
Изобретение иллюстрируется примерами.
Одним из наиболее важных принципов создания данного изобретения является достижение определенного минимума в перепаде давлений в нейтрализаторе, что занимает в примерах центральное место.
Пример 1. Нейтрализатор с двумя цилиндрическими ячеистыми носителями, каждый из которых составлен из двух лент, гофрированных под изменяющимся углом 0-60o друг к другу от центра к краю носителя, установлен на автомобиле ГАЗ-3102 с двигателем ЗМЗ 4062.10. На носитель нанесена пористая подложка на основе оксида алюминия и активный компонент, содержащий платину, палладий, родий. Автомобиль испытывался на роликовом стенде ZOLLNER. Анализ газов проведен комплексным газоанализатором SAE-8536 "ЯНАКО", перепад давлений измерен U-образным водяным манометром.
Эффективность нейтрализатора при выполнении автомобилем горячего цикла составляет по СО - 98%, по СН - 94%, по NОх - 21%.
Значение максимальной скорости автомобиля с нейтрализатором ниже, чем без него (161 и 171 км/ч соответственно). Это объясняется высоким газодинамическим сопротивлением данного нейтрализатора и определяет верхний предел угла пересечения гофр между собой.
Результаты замера перепадов давлений в нейтрализаторе представлены в табл. 1, 2.
Пример 2. Нейтрализатор с двумя ячеистыми носителями, каждый из которых составлен из двух металлических лент, гофрированных под изменяющимся углом 0-20o друг к другу от центра к краю носителя. Общий объем сотового нейтрализатора 1,7 л. Нейтрализатор установлен на автомобиль ВАЗ 21102 на базе испытательного оборудования согласно требованиям Директивы 94/12 ЕЭС (ЕВРО-2). На носитель нанесена пористая керамическая подложка на основе оксида алюминия и активный компонент, содержащий платину, палладий, родий.
Как видно из табл.2, нейтрализатор удовлетворяет техническим требованиям по перепаду давлений. Испытания на токсичность показали, что автомобиль с данным нейтрализатором соответствует требованиям Директивы 94/12 (ЕВРО-2) с запасом по СО - 85%, по СН+NОх - 30%.
Пример 3. Нейтрализатор с двумя ячеистыми носителями, один из которых составлен из плоской и гофрированной лент с параллельными каналами, а второй - аналогичен примеру 2. Высота первого носителя меньше, чем высота второго носителя. Нейтрализатор установлен на автомобиле УАЗ-3160.
Результаты испытаний приведены в Приложении 1 (Протокол испытаний в Государственном научном центре РФ "Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторньй институт НАМИ")
Результаты испытаний нейтрализатора (маркированного для целей идентификации "нейтрализатор ООО "ЮНОНА") показали его соответствие требованиям ЕЭК ООН 83 (тип В. ЕВРО-1) на токсичность с запасом по СО - 68% и СН+NOх - 17%.
Результаты испытаний нейтрализатора (маркированного для целей идентификации "нейтрализатор ООО "ЮНОНА") показали его соответствие требованиям ЕЭК ООН 83 (тип В. ЕВРО-1) на токсичность с запасом по СО - 68% и СН+NOх - 17%.
Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках не выявлено средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле изобретения, включая характеристику назначения. Т.е., совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".
Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное устройство не следует для специалиста явным образом из уровня техники, поскольку не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками изобретения, и не подтверждена известность влияния отличительных признаков на указанный в материалах заявки технический результат. Т. е. заявленное решение имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности существенных признаков дает возможность получить новый технический эффект, следовательно, предложенное техническое решение может быть получено только путем творческого подхода и неочевидно для среднего специалиста в этой области, т.е. имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.
Предложенное техническое решение промышленно применимо, поскольку оно может быть использовано промышленным способом в машиностроении и других областях народного хозяйства, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо. В первичных материалах заявки описаны средства и методы осуществления изобретения в виде, указанном в формуле изобретения. Осуществление изобретения по любому из пунктов формулы изобретения показывает возможность реализация указанного назначения изобретения.
Следовательно, изобретение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".
Работа устройства и способ его использования осуществляются следующим образом.
Отработавшие газы поступают в патрубок 1 нейтрализатора, где, проходя через каналы в гофрированных частях, очищаются катализатором от токсичных веществ до требуемого стандартами уровня и выбрасываются через патрубок 2 в выхлопную трубу, а далее в атмосферу.
Использование данного изобретения позволит повысить конкурентоспособность отечественных автомобилей за счет соответствия их экологической безопасности мировым стандартам, а также значительно снизить загрязненность воздуха в населенных пунктах токсичными компонентами отработавших газов автомототранспортных средств, а также силовых и энергетических установок на базе двигателей внутреннего сгорания.
Claims (3)
1. Каталитический нейтрализатор, содержащий корпус, выполненный в виде пустотелой емкости, с входным и выходным патрубками, в котором размещены каталитические носители, каждый из которых образован по крайней мере из двух спирально намотанных гофрированных лент, покрытых катализатором, при этом осевые линии сопряженных впадин и вершин гофр предыдущего и последующего слоев расположены под углом друг к другу, отличающийся тем, что между каталитическими носителями образованы уравнительные смесительные камеры, суммарный объем которых равен 0,01-0,4 внутреннего объема корпуса нейтрализатора, высоты предыдущего носителя к последующему соотносятся в пределах 1: 1-1: 2, при этом угол между осевыми линиями сопряженных впадин и вершин гофр предыдущего и последующего слоев составляет 0-60o с ориентированием вершин углов в сторону входного патрубка нейтрализатора.
2. Каталитический нейтрализатор по п. 1, отличающийся тем, что у первого носителя осевые линии сопряженных впадин и вершин гофр гофрированных лент параллельны оси нейтрализатора.
3. Каталитический нейтрализатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что угол пересечения гофр предыдущего и последующего слоев носителей меняется непрерывно или ступенчато.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000101418A RU2182979C2 (ru) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | Каталитический нейтрализатор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000101418A RU2182979C2 (ru) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | Каталитический нейтрализатор |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000101418A RU2000101418A (ru) | 2002-01-20 |
RU2182979C2 true RU2182979C2 (ru) | 2002-05-27 |
Family
ID=20229579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000101418A RU2182979C2 (ru) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | Каталитический нейтрализатор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2182979C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2460570C2 (ru) * | 2006-05-03 | 2012-09-10 | Сэйбертек Эл.Эл.Си. | Способ и устройство для уменьшения выброса газообразных отходов |
RU2727122C1 (ru) * | 2020-02-05 | 2020-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный аграрный университет" | Каталитический нейтрализатор отработавших газов |
-
2000
- 2000-01-21 RU RU2000101418A patent/RU2182979C2/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2460570C2 (ru) * | 2006-05-03 | 2012-09-10 | Сэйбертек Эл.Эл.Си. | Способ и устройство для уменьшения выброса газообразных отходов |
RU2727122C1 (ru) * | 2020-02-05 | 2020-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный аграрный университет" | Каталитический нейтрализатор отработавших газов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6421915B1 (en) | Hexagonal-cell honeycomb structure and method for fixation thereof | |
US5525307A (en) | Exhaust gas purifying catalyst for use in an internal combustion engine | |
US5916134A (en) | Catalytic converter provided with vortex generator | |
US20060107656A1 (en) | Exhaust gas after-treatment unit with countercurrent housing and corresponding process for exhaust gas after-treatment | |
RU2678582C2 (ru) | Зонированный каталитический нейтрализатор для снижения выбросов n2o | |
US9784161B2 (en) | Exhaust gas purification system for diesel engines of utility motor vehicles | |
US7252809B2 (en) | Radial-flow and segmented honeycomb body | |
RU2182979C2 (ru) | Каталитический нейтрализатор | |
WO2017169450A1 (ja) | 排ガス浄化触媒 | |
US5737918A (en) | Apparatus for cleaning exhaust gases of solid particles, design of a unit for neutralizing harmful gaseous emissions and a method for the manufacture of this unit | |
US20040116288A1 (en) | Catalyst support with intersecting channel network, catalysis reactor comprising same and method for making same | |
JP2004511712A (ja) | ガスフローの触媒処理装置 | |
US20030213242A1 (en) | Thermal energy recovery device | |
JPH08257365A (ja) | 排ガス脱硝方法及び装置 | |
KR100747167B1 (ko) | 불균일 2중층 코팅구조의 삼원촉매 제조방법 | |
RU2177363C2 (ru) | Каталитический нейтрализатор | |
Adomaitis et al. | Metal converter technology using precoated metal foil | |
RU2117169C1 (ru) | Каталитический нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания | |
RU2107171C1 (ru) | Очиститель выхлопных газов | |
US20070107227A1 (en) | Method for manufacturing catalyzed diesel particulate filter | |
CN219061808U (zh) | 紧耦合后处理结构及柴油机 | |
JP3321763B2 (ja) | エンジンの排気ガス処理装置 | |
US11529578B2 (en) | Exhaust gas purification filter | |
AU2008278644A1 (en) | Device to improve the burning inside a free combustion compartment | |
RU2075609C1 (ru) | Каталитический нейтрализатор отработавших газов |