RU2231653C2 - Internal combustion engine exhaust gas cleaning device - Google Patents

Internal combustion engine exhaust gas cleaning device Download PDF

Info

Publication number
RU2231653C2
RU2231653C2 RU2002121859/06A RU2002121859A RU2231653C2 RU 2231653 C2 RU2231653 C2 RU 2231653C2 RU 2002121859/06 A RU2002121859/06 A RU 2002121859/06A RU 2002121859 A RU2002121859 A RU 2002121859A RU 2231653 C2 RU2231653 C2 RU 2231653C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
active material
catalytically active
exhaust gas
exhaust
exhaust gases
Prior art date
Application number
RU2002121859/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002121859A (en
Inventor
А.Н. Загоруйко (RU)
А.Н. Загоруйко
Б.С. Бальжинимаев (RU)
Б.С. Бальжинимаев
Д.А. Арендарский (RU)
Д.А. Арендарский
шев С.П. Кильд (RU)
С.П. Кильдяшев
М.Г. Макаренко (RU)
М.Г. Макаренко
А.В. Качкин (RU)
А.В. Качкин
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Холдинговая катализаторная компания"
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 Закрытое акционерное общество "Холдинговая катализаторная компания" filed Critical Закрытое акционерное общество "Холдинговая катализаторная компания"
Priority to RU2002121859/06A priority Critical patent/RU2231653C2/en
Publication of RU2002121859A publication Critical patent/RU2002121859A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2231653C2 publication Critical patent/RU2231653C2/en

Links

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines.
SUBSTANCE: proposed device includes converter with catalytically active material installed in housing of engine exhaust pipeline. Catalytically active material is essentially fiberglass carrier activated at least by one metal of platinum group and/or its oxide in amount of not exceeding 2% by mass and promoter in amount not exceeding 1.5% by mass chosen from group of elements such as aluminum, iron, silicon, titanium, cerium, lanthanum, molybdenum. Converter with catalytically active material is installed in exhaust pipeline housing at a distance from engine to maintain its temperature within 200 and 700oC. Device is simple in design and provides high degree of exhaust gas cleaning owing to use of catalytically active materials on base of fiberglass carriers.
EFFECT: facilitated mounting and demounting at any place in exhaust pipeline, for instance, in muffler, resonator.
4 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к очистке отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, может быть применено в двигателестроении, тепловозостроении, судостроении и др., а также на уже эксплуатируемых транспортных средствах.The present invention relates to the purification of exhaust gases of internal combustion engines, can be used in engine building, diesel locomotive building, shipbuilding, etc., as well as in existing vehicles.

Каталитическая очистка отработавших газов двигателей внутреннего сгорания является очень актуальной задачей, что связано с ужесточением санитарных норм. Положительное решение этой задачи осложняется очень жесткими условиями работы катализаторов, особенно в случае дизельных двигателей: широкий температурный диапазон, высокое содержание кислорода, наличие воды и серусодержащих соединений, оказывающих, как известно, сильное дезактивирующее действие.The catalytic treatment of exhaust gases of internal combustion engines is a very urgent task, which is associated with the tightening of sanitary standards. A positive solution to this problem is complicated by the very harsh operating conditions of the catalysts, especially in the case of diesel engines: a wide temperature range, high oxygen content, the presence of water and sulfur-containing compounds, which, as is known, have a strong deactivating effect.

Так, известно устройство для восстановления отходящих газов с помощью водного раствора аммиака или мочевины (Заявка Германии №19934413, МПК7 B 01 D 53/94, 2001), обеспечивающее хорошее взаимное перемешивание отработавших газов и восстановителя за счет встраивания в газопровод отходящих газов комбинации распылительного сопла и смесителя в виде короткого отрезка открытой с обеих сторон трубы, снабженной завихряющими пластинами.Thus, a device is known for recovering exhaust gases using aqueous ammonia or urea solution (German Application No. 19934413, IPC 7 B 01 D 53/94, 2001), which provides good mutual mixing of exhaust gases and a reducing agent by incorporating a spray combination into the exhaust gas pipeline nozzle and mixer in the form of a short length of pipe open on both sides, provided with swirl plates.

В устройстве достигается высокая степень очистки от оксидов азота, однако недостатком устройства является то, что оно не решает в полной мере проблемы, связанные с использованием аммиака, который является токсичным и неудобным в работе соединением.The device achieves a high degree of purification from nitrogen oxides, however, the disadvantage of the device is that it does not fully solve the problems associated with the use of ammonia, which is a toxic and inconvenient compound.

Известен каталитический конвертер с катализатором на основе благородных металлов и молекулярных сит для обработки выхлопных газов дизельных двигателей (Патент США №5897846, МПК7 B 01 J 8/00, 1999).Known catalytic converter with a catalyst based on noble metals and molecular sieves for processing exhaust gases of diesel engines (US Patent No. 5897846, IPC 7 B 01 J 8/00, 1999).

Использование такого конвертера позволяет значительно снизить содержание оксидов азота, окиси углерода и углеводородов.The use of such a converter can significantly reduce the content of nitrogen oxides, carbon monoxide and hydrocarbons.

Однако, длительность работы этих катализаторов недостаточно высока из-за жестких условий работы катализатора.However, the duration of these catalysts is not high enough due to the harsh operating conditions of the catalyst.

Известно устройство для очистки отработавших газов дизелей, в котором используют два катализатора (Патент США №5891409, МПК7 F 01 N 3/20, 1999), и дополнительно в устройстве используется обработка отработавших газов плазмой.A device for cleaning exhaust gases of diesel engines is known, in which two catalysts are used (US Patent No. 5891409, IPC 7 F 01 N 3/20, 1999), and the plasma exhaust gas treatment is additionally used in the device.

К недостаткам этого устройства можно отнести высокие затраты на очистку отработавших газов, что затрудняет его практическое использование.The disadvantages of this device include the high costs of purification of exhaust gases, which complicates its practical use.

Известно размещение в выхлопной трубе двигателя катализатора в виде порошка или гранул, представляющего собой композицию силикагеля и оксида алюминия, содержащую платину (Патент США №6165430, МПК7 B 01 J 8/02, 2000).Known placement in the exhaust pipe of the engine of the catalyst in the form of powder or granules, which is a composition of silica gel and alumina containing platinum (US Patent No. 6165430, IPC 7 B 01 J 8/02, 2000).

Данное устройство обеспечивает достаточно высокую очистку отработавших газов.This device provides a fairly high purification of exhaust gases.

Недостатком этого устройства является высокая стоимость катализатора, так как он содержит до 1% платины, и, кроме этого, срок его службы также невысок.The disadvantage of this device is the high cost of the catalyst, since it contains up to 1% platinum, and, in addition, its service life is also low.

Известен многоступенчатый каталитический нейтрализатор дизеля (Патент РФ №2166104, МПК7 F 01 N 3/28, 2001). В корпусе нейтрализатора установлены пористые металлокерамические каталитические окислительно-восстановительные блоки и коаксиально установленный им пористый металлокерамический окислительно-восстановительный блок. Внутри пористых металлокерамических блоков осесимметрично размещены фильтры из многослойной перекрестной намотки на сетчатых каркасах нитей композитного углеродистого материала.Known multi-stage catalytic converter of a diesel engine (RF Patent No. 2166104, IPC 7 F 01 N 3/28, 2001). Porous metal-ceramic catalytic redox units and a porous metal-ceramic redox unit coaxially mounted thereon are installed in the converter body. Inside the porous cermet blocks, filters made of multilayer cross winding are placed axisymmetrically on the wire mesh frames of the composite carbon material filaments.

К недостаткам этого нейтрализатора относится недостаточно высокая степень очистки и сложность его изготовления.The disadvantages of this converter are the insufficiently high degree of purification and the complexity of its manufacture.

Известен каталитический нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания (Заявка РФ №2000117594, МПК7 F 01 N 3/10, 2002), содержащий корпус, активный элемент, выполнен на основе волокнистого материала и каталитически активное вещество представляет собой природный материал базальт, в виде базальтового полотна тканого или нетканого или базальтовой ваты. Активный элемент может быть выполнен в форме свернутого рулона.Known catalytic converter for exhaust gases of an internal combustion engine (RF Application No.2000117594, IPC 7 F 01 N 3/10, 2002) containing a housing, an active element, is made on the basis of a fibrous material and the catalytically active substance is a natural material of basalt, in the form of basalt woven or non-woven or basalt wool webs. The active element may be in the form of a rolled up roll.

Недостатком этого нейтрализатора является недостаточно высокая степень очистки отработавших газов.The disadvantage of this converter is the insufficiently high degree of purification of exhaust gases.

Известно устройство (Заявка РФ №99126761, МПК7 F 01 N 3/00, 2001), в котором каталитический нейтрализатор устанавливают в корпусе выпускного трубопровода, в частности в корпусе глушителя.A device is known (RF Application No. 99126761, IPC 7 F 01 N 3/00, 2001), in which the catalytic converter is installed in the housing of the exhaust pipe, in particular in the silencer housing.

В качестве каталитически активного материала используют металлические листы с нанесенным активным компонентом и свернутые в рулон.As the catalytically active material, metal sheets coated with the active component and rolled up are used.

К недостаткам этого устройства относится высокая сложность его изготовления и недостаточно высокая степень очистки.The disadvantages of this device include the high complexity of its manufacture and insufficiently high degree of purification.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство для очистки отходящих газов ДВС (Заявка Великобритании №1372806, МПК F 01 N 3/14, 1974), включающее установленный в корпусе выпускного трубопровода на расстоянии от двигателя нейтрализатор с каталитически активным материалом, причем каталитически активный материал выполнен из стекловолокнистого носителя, активированного по крайней мере одним металлом платиновой группы.The closest technical solution to the claimed is a device for cleaning the exhaust gases of the internal combustion engine (UK Application No. 1372806, IPC F 01 N 3/14, 1974), including a catalyst installed in the exhaust pipe body at a distance from the engine with a catalytically active material, and the catalytically active material made of a glass fiber carrier activated by at least one platinum group metal.

Недостатком этого устройства является недостаточно высокая степень очистки.The disadvantage of this device is not a high degree of purification.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является разработка простого в изготовлении устройства для эффективной очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, обеспечивающего простоту и надежность монтажа и демонтажа каталитического элемента.The problem solved by the present invention is the development of a simple-to-manufacture device for the efficient purification of exhaust gases of internal combustion engines, providing simplicity and reliability of the installation and dismantling of the catalytic element.

Поставленная задача решается с помощью устройства для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, включающего установленный в корпусе выпускного трубопровода на расстоянии от двигателя нейтрализатор с каталитически активным материалом, причем каталитически активный материал выполнен из стекловолокнистого носителя, активированного по крайней мере одним металлом платиновой группы и/или его оксидом. Стекловолокнистый носитель активирован промотором в количестве не более 1,5 мас.%, предпочтительно 0,001-0,5 мас.%, выбранным из группы элементов: алюминий, железо, кремний, титан, церий, молибден, лантан, а металлом платиновой группы и/или его оксидом в количестве не более 2 мас.%, предпочтительно 0,001-0,3 мас.%, причем нейтрализатор установлен на таком расстоянии от двигателя, чтобы температура в нем поддерживалась в интервале 200-700°С.The problem is solved by means of a device for cleaning exhaust gases of internal combustion engines, including a catalyst installed in the exhaust pipe body at a distance from the engine with a catalytically active material, the catalytically active material being made of a glass fiber carrier activated by at least one platinum group metal and / or its oxide. The glass fiber carrier is activated by the promoter in an amount of not more than 1.5 wt.%, Preferably 0.001-0.5 wt.%, Selected from the group of elements: aluminum, iron, silicon, titanium, cerium, molybdenum, lanthanum, and a platinum group metal and / or its oxide in an amount of not more than 2 wt.%, preferably 0.001-0.3 wt.%, and the neutralizer is installed at such a distance from the engine that the temperature in it is maintained in the range of 200-700 ° C.

Нейтрализатор установлен в глушителе корпуса выпускного трубопровода.The converter is installed in the silencer of the exhaust pipe body.

При радиальной подаче отработавших газов на каталитически активный материал нейтрализатор с каталитически активным материалом представляет собой перфорированный цилиндр с дном, расположенный параллельно (соосно) центральной оси прохода отработанных газов в глушителе и вплотную примыкающий и перекрывающий на необходимую ширину входное отверстие газов в глушитель, на перфорированном цилиндре размещен каталитически активный материал, при этом обеспечивается радиальная подача отработавшего газа на каталитически активный материал, причем толщина слоя последнего и размеры отверстий для перфорации цилиндра выбираются таким образом, чтобы обеспечить необходимую степень очистки отработавших газов, не увеличивая при этом гидравлическое сопротивление в корпусе глушителя.When the exhaust gas is radially fed to the catalytically active material, the catalyst with the catalytically active material is a perforated cylinder with a bottom located parallel to the central axis of the exhaust gas passage in the muffler and adjacent to the exhaust gas inlet and adjacent to the required width to the muffler, on the perforated cylinder the catalytically active material is placed, while providing a radial flow of exhaust gas to the catalytically active material, p When in use, the layer thickness of the latter and size of perforation holes of the cylinder are chosen so as to provide the required degree of purification of exhaust gas, without increasing the hydraulic resistance in the silencer housing.

По другому варианту выполнения нейтрализатора с каталитическим элементом отработавшие газы при проходе через нейтрализатор не меняют своего направления в отличие от варианта выполнения нейтрализатора, описанного выше.According to another embodiment of the converter with the catalytic element, the exhaust gases do not change their direction when passing through the converter, in contrast to the embodiment of the converter described above.

Нейтрализатор выполнен из нескольких цилиндров, с равномерно уменьшающимся диаметром, находящихся один в другом, расположенных параллельно центральной оси прохода отработавших газов и выполненных из фольги, имеющей волнистую или ребристую поверхность, на каждом цилиндре расположен каталитически активный материал, или нейтрализатор выполнен путем скручивания по спирали фольги с закрепленным на ней каталитически активным материалом, причем зазоры на поверхности фольги образуют проточные каналы для прохода отработавших газов, размер которых выбирается с учетом гидравлического сопротивления, необходимого для прохождения через них отработавших газов.The catalyst is made of several cylinders, with a uniformly decreasing diameter, located one in the other, located parallel to the central axis of the exhaust gas passage and made of foil having a wavy or ribbed surface, a catalytically active material is located on each cylinder, or the catalyst is made by twisting the foil in a spiral with a catalytically active material fixed on it, and gaps on the surface of the foil form flow channels for the passage of exhaust gases, size which is selected taking into account the hydraulic resistance necessary for the passage of exhaust gases through them.

Таким образом, в предлагаемом решении нейтрализатор устанавливается в любом месте корпуса выпускного трубопровода, где температура составляет 200-700°С, в зависимости от используемой конструкции двигателя, например в глушителе. При этой температуре каталитически активный материал не теряет своих свойств и показывает высокую степень очистки.Thus, in the proposed solution, the converter is installed anywhere in the body of the exhaust pipe, where the temperature is 200-700 ° C, depending on the engine design used, for example in a silencer. At this temperature, the catalytically active material does not lose its properties and shows a high degree of purification.

Структура и свойства используемого стекловолокнистого носителя в предлагаемом решении для получения каталитически активного материала позволяет придать ему любую геометрическую форму, что является удобным для установки и закрепления каталитически активного материала в корпусе выпускного трубопровода двигателя и позволяет устанавливать каталитически активный материал в устройстве без дополнительных затрат.The structure and properties of the used fiberglass carrier in the proposed solution for producing a catalytically active material allows you to give it any geometric shape, which is convenient for installing and fixing the catalytically active material in the housing of the exhaust pipe of the engine and allows you to install the catalytically active material in the device without additional costs.

В качестве каталитически активного материала используют стекловолокнистый носитель, прошедший специальную обработку, включающий металлы и/или оксиды металлов платиновой группы в количестве не более 2 мас.%, предпочтительно от 0,001-0,3 мас.%, и промотор в количестве не более 1,5 мас.%, предпочтительно 0,001-0,5 мас.%, выбранный из группы элементов: алюминий, железо, кремний, титан, церий, лантан, молибден и имеющий определенные физико-химические свойства, описанные в Патенте РФ №2160156, МПК7 B 01 J 8/02, 23/38, 23/70, 37/02, 2000.As a catalytically active material, a glass fiber carrier is used, which has undergone special processing, including metals and / or metal oxides of the platinum group in an amount of not more than 2 wt.%, Preferably from 0.001-0.3 wt.%, And a promoter in an amount of not more than 1, 5 wt.%, Preferably 0.001-0.5 wt.%, Selected from the group of elements: aluminum, iron, silicon, titanium, cerium, lanthanum, molybdenum and having certain physico-chemical properties described in RF Patent No. 2160156, IPC 7 B 01 J 8/02, 23/38, 23/70, 37/02, 2000.

В этом патенте также описан способ приготовления каталитически активного материала, состав и предпочтительно используемые стекловолокнистые носители.This patent also describes a method for preparing a catalytically active material, composition and preferably used glass fiber carriers.

Характерными особенностями заявляемого каталитически активного материала, приготовленного с использованием стекловолокнистого носителя, является широкий температурный интервал эффективной работы (200-700°С), в отличие от известных, и высокая степень очистки отработавших газов, высокая селективность при очистке от оксидов азота (малые количества образующихся N2O, NO2).The characteristic features of the inventive catalytically active material prepared using a fiberglass carrier is a wide temperature range of effective operation (200-700 ° C), in contrast to the known ones, and a high degree of purification of exhaust gases, high selectivity for purification from nitrogen oxides (small amounts of N 2 O, NO 2 ).

Сажа и несгоревшие частицы топлива (углеводороды) реагируют на поверхности описанного выше каталитически активного материала с образованием углекислого газа и азота.Soot and unburned fuel particles (hydrocarbons) react on the surface of the catalytically active material described above to form carbon dioxide and nitrogen.

При предлагаемом выполнении устройства для очистки отработавших газов гидравлическое сопротивление увеличивается незначительно, и двигатель работает при установке этого устройства без существенного снижения мощности.With the proposed implementation of the device for purification of exhaust gases, the hydraulic resistance increases slightly, and the engine operates when this device is installed without a significant reduction in power.

Изобретение более подробно объяснено в нижеследующем описании и чертеже, на котором схематически изображены варианты предлагаемого устройства (разрезы АА и ВВ), в которых нейтрализатор с каталитически активным материалом расположен в глушителе и в корпусе выпускного трубопровода.The invention is explained in more detail in the following description and drawing, which schematically depicts variants of the proposed device (sections AA and BB), in which the catalyst with catalytically active material is located in the muffler and in the body of the exhaust pipe.

Устройство для очистки отработанных газов содержит корпус 1 выпускного трубопровода двигателя 2. Отработавшие газы через коллектор 3 проходят через глушитель 4, в котором расположен нейтрализатор 5 с каталитически активным материалом 6. Нейтрализатор 5 может быть выполнен в разных вариантах: с радиальной подачей отработавшего газа на каталитически активный материал 6 (разрез ВВ) или без изменения направления движения отработавшего газа (разрез АА).A device for purifying exhaust gases comprises a housing 1 of the exhaust pipe of the engine 2. The exhaust gases through the manifold 3 pass through a muffler 4, in which a catalyst 5 with catalytically active material 6 is located. The catalyst 5 can be made in different ways: with a radial feed of exhaust gas to the catalytically active material 6 (section BB) or without changing the direction of movement of the exhaust gas (section AA).

По варианту с радиальной подачей отработавшего газа на каталитически активный материал (разрез ВВ) нейтрализатор 5 выполнен в виде перфорированного цилиндра 7 с дном 8. Нейтрализатор 5 расположен параллельно (соосно) центральной оси прохода отработавших газов в глушителе 9, вплотную примыкает к входному отверстию 10 газов в глушитель 4 и полностью его перекрывает на необходимое расстояние.According to the version with a radial supply of exhaust gas to the catalytically active material (section BB), the converter 5 is made in the form of a perforated cylinder 7 with a bottom 8. The converter 5 is located parallel to (central to) the central axis of the exhaust gas passage in the muffler 9, adjacent to the gas inlet 10 into the silencer 4 and completely covers it to the required distance.

Размер перфорированных отверстий 11 выбирается таким образом, чтобы обеспечить необходимую степень очистки отработавших газов, не увеличивая при этом гидравлическое сопротивление в корпусе глушителя 4.The size of the perforated holes 11 is selected in such a way as to provide the necessary degree of purification of the exhaust gases, without increasing the hydraulic resistance in the silencer housing 4.

По другому варианту выполнения нейтрализатора 5 без изменения направления движения отработавшего газа (разрез АА) в нем установлено несколько цилиндров 12, с равномерно уменьшающимся диаметром 13, находящихся один в другом, расположенным параллельно (соосно) центральной оси прохода отработавших газов 9, и выполненных из фольги, имеющей волнистую или ребристую поверхность. На каждом цилиндре 12 расположен слой необходимой толщины каталитически активного материала 6, причем зазоры 14, имеющиеся на поверхности фольги, образуют проточные каналы 15 для прохода отработавших газов.According to another embodiment of the catalyst 5, without changing the direction of movement of the exhaust gas (section AA), several cylinders 12 are installed in it, with a uniformly decreasing diameter 13, located in one another, parallel to (coaxially) the central axis of the exhaust gas passage 9, and made of foil having a wavy or ribbed surface. On each cylinder 12 there is a layer of the required thickness of the catalytically active material 6, and the gaps 14 present on the surface of the foil form flow channels 15 for the passage of exhaust gases.

Этот же вариант выполнения нейтрализатора предлагается выполнять путем скручивания по спирали фольги с волнистой ребристой поверхностью с закрепленным на ней каталитически активным материалом 6 (не показан). Такой способ выполнения нейтрализатора очень прост при промышленном применении.The same embodiment of the catalyst is proposed to be performed by twisting in a spiral foil with a wavy ribbed surface with a catalytically active material 6 fixed on it (not shown). This method of performing the converter is very simple in industrial applications.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Отработавшие газы от двигателя 2 через коллектор 3 по выпускному трубопроводу через входное отверстие 10 попадают в перфорированный цилиндр 7 и проходят через отверстия 11 в перфорированном цилиндре с радиальной подачей отработавших газов в слой каталитически активного материала 6.The exhaust gases from the engine 2 through the manifold 3 through the exhaust pipe through the inlet 10 enter the perforated cylinder 7 and pass through the holes 11 in the perforated cylinder with a radial flow of exhaust gases into the layer of catalytically active material 6.

В слое каталитически активного материала 6 происходит удаление вредных примесей, находящихся в отработавших газах, и после этого очищенный газ выбрасывается в атмосферу.In the layer of catalytically active material 6, harmful impurities present in the exhaust gases are removed, and then the purified gas is released into the atmosphere.

По второму варианту выполнения реактора направление движения отработавших газов не меняется. Отработавшие газы проходят через проточные каналы 15, удаление вредных примесей проходит на слоях каталитически активного материала 6.According to the second embodiment of the reactor, the direction of movement of the exhaust gases does not change. The exhaust gases pass through the flow channels 15, the removal of harmful impurities passes on the layers of catalytically active material 6.

Пример 1. Для приготовления каталитически активного материла используют стекловолокнистый носитель - натрий-силикатную ткань (диаметр волокна составляет 7 мкм), выщелачивают ее и вводят промотор: Аl - 0,1 мас.%, Si - 0,15 мас.% и активный компонент Pt - 0,01 мас.%. Полученный стекловолокнистый носитель, содержащий платину и промотор, наматывают на перфорированный цилиндр и размещают его в глушителе.Example 1. For the preparation of a catalytically active material, a glass fiber carrier is used - sodium silicate fabric (fiber diameter is 7 μm), it is leached and the promoter is introduced: Al - 0.1 wt.%, Si - 0.15 wt.% And the active component Pt - 0.01 wt.%. The resulting glass fiber carrier containing platinum and a promoter is wound on a perforated cylinder and placed in a silencer.

Испытания проведены на дизельном двигателе РМ - 120 (V - 5 л, 180 об/мин) при температуре 250-300°С.The tests were carried out on a PM - 120 diesel engine (V - 5 L, 180 rpm) at a temperature of 250-300 ° С.

Степень очистки составляет:The degree of purification is:

от СО 60-95%; от СН - 40-65%; от Nox - 10-25%.from СО 60-95%; from CH - 40-65%; from No x - 10-25%.

Пример 2. Стекловолокнистый носитель, активированный, как в примере 1, закрепляют на ребристом (гофрированном) листе фольги, скручивают по спирали, и располагают полученный нейтрализатор в корпусе выпускного трубопровода перед глушителем.Example 2. A glass fiber carrier activated as in Example 1 is fixed on a ribbed (corrugated) sheet of foil, twisted in a spiral, and the resulting catalyst is placed in the body of the exhaust pipe in front of the muffler.

Испытания проведены на дизельном автомобиле марки Тойта, объем двигателя - 2 л, 3000 об/мин.Tests were conducted on a Toyota brand diesel car, engine displacement - 2 l, 3000 rpm.

Температура отработанных газов в месте установки нейтрализатора составляет 450-500°С.The temperature of the exhaust gases at the installation site of the Converter is 450-500 ° C.

Степень очистки составляет:The degree of purification is:

от СО выше 90%; СН - отсутствуют; от Nox - 40-60%.from CO above 90%; CH - absent; from No x - 40-60%.

Такая степень очистки отработавших газов двигателей удовлетворяет стандарту EURO 3, вступающему в действие с 2003 года.This degree of exhaust gas treatment meets the EURO 3 standard, which will come into force in 2003.

Из описания конструкции и работы устройства очевидна высокая эффективность очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания без уменьшения их мощности.From the description of the design and operation of the device, the high efficiency of cleaning the exhaust gases of internal combustion engines without reducing their power is obvious.

Принципиальным отличием предлагаемого устройства является его простота в конструктивном выполнении и высокая степень очистки отработавших газов благодаря использованию новых каталитически активных материалов на основе стекловолокнистых носителей, удобных для установки и их последующего демонтажа в любом месте выпускного трубопровода (например, в глушителе, резонаторе).The principal difference of the proposed device is its simplicity in design and a high degree of purification of exhaust gases due to the use of new catalytically active materials based on fiberglass carriers, convenient for installation and their subsequent dismantling anywhere in the exhaust pipe (for example, in a muffler, resonator).

Claims (4)

1. Устройство для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, включающее установленный в корпусе выпускного трубопровода на расстоянии от двигателя нейтрализатор с каталитически активным материалом, причем каталитически активный материал выполнен из стекловолокнистого носителя, активированного по крайней мере одним металлом платиновой группы и/или его оксидом, отличающееся тем, что стекловолокнистый носитель активирован промотором в количестве не более 1,5 мас.%, предпочтительно 0,001-0,5 мас.%, выбранным из группы элементов: алюминий, железо, кремний, титан, церий, молибден, лантан, а металлом платиновой группы и/или его оксидом в количестве не более 2 мас.%, предпочтительно 0,001-0,3 мас.%, причем нейтрализатор установлен на таком расстоянии от двигателя, чтобы температура в нем поддерживалась в интервале 200-700°С.1. A device for cleaning exhaust gases of internal combustion engines, including a catalyst installed in the exhaust pipe body at a distance from the engine with a catalytically active material, the catalytically active material being made of a glass fiber carrier activated by at least one platinum group metal and / or its oxide, characterized in that the glass fiber carrier is activated by the promoter in an amount of not more than 1.5 wt.%, preferably 0.001-0.5 wt.%, selected from the group of element s: aluminum, iron, silicon, titanium, cerium, molybdenum, lanthanum, and the platinum group metal and / or its oxide in an amount of not more than 2 wt.%, preferably 0.001-0.3 wt.%, and the neutralizer is installed at this distance from the engine, so that the temperature in it is maintained in the range of 200-700 ° C. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нейтрализатор установлен в глушителе корпуса выпускного трубопровода.2. The device according to claim 1, characterized in that the neutralizer is installed in the muffler of the exhaust pipe body. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что нейтрализатор с каталитически активным материалом представляет собой перфорированный цилиндр с дном, расположенный параллельно центральной оси прохода отработавших газов в глушителе и вплотную примыкающий и перекрывающий входное отверстие газов в глушитель, на поверхности перфорированного цилиндра размещен каталитически активный материал, при этом обеспечивается радиальная подача отработавшего газа на каталитически активный материал, причем толщина слоя последнего и размеры отверстий для перфорации цилиндра выбираются таким образом, чтобы обеспечить необходимую степень очистки отработавших газов, не увеличивая при этом гидравлическое сопротивление в корпусе глушителя.3. The device according to claim 2, characterized in that the catalyst with a catalytically active material is a perforated cylinder with a bottom located parallel to the central axis of the exhaust gas passage in the muffler and adjacent and overlapping the gas inlet to the muffler, catalytically placed on the surface of the perforated cylinder active material, this ensures a radial supply of exhaust gas to the catalytically active material, and the thickness of the layer of the latter and the size of the holes for Perforations of the cylinder are selected in such a way as to provide the necessary degree of purification of exhaust gases, without increasing the hydraulic resistance in the silencer housing. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нейтрализатор выполнен из нескольких цилиндров, с равномерно уменьшающимся диаметром, находящихся один в другом, расположенных параллельно центральной оси прохода отработавших газов, и выполненных из фольги, имеющей волнистую или ребристую поверхность, на каждом цилиндре расположен каталитически активный материал, или нейтрализатор выполнен путем скручивания по спирали фольги с закрепленным на ней каталитически активным материалом, причем зазоры на поверхности фольги образуют проточные каналы для прохода отработавших газов, размер которых выбирается с учетом гидравлического сопротивления, необходимого для прохождения через них отработавших газов.4. The device according to claim 1, characterized in that the converter is made of several cylinders, with a uniformly decreasing diameter, located one in the other, parallel to the central axis of the exhaust gas passage, and made of foil having a wavy or ribbed surface on each cylinder the catalytically active material is located, or the neutralizer is made by twisting the foil in a spiral with the catalytically active material fixed on it, and the gaps on the surface of the foil form flow channels s exhaust gas passage, the size of which is chosen in view of the hydraulic resistance required for the passage therethrough of exhaust gases.
RU2002121859/06A 2002-08-07 2002-08-07 Internal combustion engine exhaust gas cleaning device RU2231653C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002121859/06A RU2231653C2 (en) 2002-08-07 2002-08-07 Internal combustion engine exhaust gas cleaning device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002121859/06A RU2231653C2 (en) 2002-08-07 2002-08-07 Internal combustion engine exhaust gas cleaning device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002121859A RU2002121859A (en) 2004-02-27
RU2231653C2 true RU2231653C2 (en) 2004-06-27

Family

ID=32845954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002121859/06A RU2231653C2 (en) 2002-08-07 2002-08-07 Internal combustion engine exhaust gas cleaning device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2231653C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090199547A1 (en) * 2008-02-08 2009-08-13 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus for exhaust aftertreatment in a spark-ignition direct-injection internal combustion engine
RU2446291C2 (en) * 2006-06-02 2012-03-27 Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх Higher efficieincy non-full-flow filter

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446291C2 (en) * 2006-06-02 2012-03-27 Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх Higher efficieincy non-full-flow filter
US20090199547A1 (en) * 2008-02-08 2009-08-13 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus for exhaust aftertreatment in a spark-ignition direct-injection internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002121859A (en) 2004-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2421632B1 (en) Partial filter substrates containing scr catalysts and emissions treatment systems and methods of treating engine exhaust
EP2290204B1 (en) Exhaust gas purifier and system for exhaust gas purification
EP0789135A1 (en) Exhaust gas purifier
US20070144828A1 (en) Inlet metallic foam support coupled to precious metal catalyst for application on 4 stroke platforms
US10107162B2 (en) Catalyst subassembly, device comprising same for purifying exhaust gases from an internal combustion engine, modular system for the subassembly, and method for manufacturing the subassembly
KR20080087832A (en) Exhaust treatment system for diesel engines
KR20080015474A (en) Segregated catalyzed metallic wire filter for diesel soot filtration
JPH02207845A (en) Catalyst for purification of exhaust gas from diesel engine
WO2019065206A1 (en) Exhaust-gas purifying catalyst
US20050188684A1 (en) Apparatus and method for purifying exhaust gas of internal combustion engine
US7375056B2 (en) Method of making a NOx adsorber catalyst
JP2003206733A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP3371427B2 (en) Exhaust purification catalyst for diesel engine
KR20110025133A (en) Exhaust gas purification apparatus
EP1707774B1 (en) Particulate matter-containing exhaust emission controlling filter, exhaust emission controlling method and device
EP2729672B1 (en) New purifying assembly
JP5203446B2 (en) Apparatus for catalytic treatment of automobile exhaust gas, method for its production and use
US8062990B2 (en) Metal catalyst carriers and catalyst members made therefrom
WO2009137110A1 (en) Treatment of internal combustion engine exhaust using immobilized ceramic fiber materials
RU2231653C2 (en) Internal combustion engine exhaust gas cleaning device
CN1330212A (en) Device for purifying waste gas of diesel motor
JP4413366B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
WO2011001027A1 (en) Purifier assembly
CN201401210Y (en) POC metal-carrier postprocessor for two types of basal bodies with buffer gaps at outlets
WO2009090447A1 (en) Device designed to reduce atmospheric pollution from exhaust gases

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090808