RU2272158C1 - Multistage cyclone converter - Google Patents
Multistage cyclone converter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2272158C1 RU2272158C1 RU2004118128/06A RU2004118128A RU2272158C1 RU 2272158 C1 RU2272158 C1 RU 2272158C1 RU 2004118128/06 A RU2004118128/06 A RU 2004118128/06A RU 2004118128 A RU2004118128 A RU 2004118128A RU 2272158 C1 RU2272158 C1 RU 2272158C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- reactor
- solid particles
- exhaust gas
- catalytic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.The invention relates to mechanical engineering, namely to engine building, and can be used for purification of exhaust gases of internal combustion engines with compression ignition.
Известен каталитический нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с двойными стенками, теплоизоляцией между ними, торцевыми крышками, входным и выходным окнами, теплообменником, реактором, ограниченным устройством первичной очистки отработавших газов от твердых частиц и снабженным блоком каталитической очистки отработавших газов, а также поперечными перегородками с отверстиями. Впускное окно теплообменника сообщено с подогревателем, выпускная труба которого размещена вдоль оси корпуса и соединена с выпускным окном теплообменника. Концевая часть выпускной трубы подогревателя выполнена перфорированной и расположена внутри блока каталитической очистки отработавших газов, являющегося катализатором с псевдоожиженным слоем. Устройство первичной очистки отработавших газов от твердых частиц ограничено внутренними стенками корпуса, наружной поверхностью реактора с теплообменником и выполняет функцию инерционной ступени очистки отработавших газов от твердых частиц вокруг встроенного в корпус реактора (см. авторское свидетельство СССР №1188344, МПК F 01 N 3/28, опубл. 1985).Known catalytic converter for exhaust gases of an internal combustion engine, comprising a housing with double walls, heat insulation between them, end caps, inlet and outlet windows, a heat exchanger, a reactor, a limited device for primary purification of exhaust gases from solid particles and equipped with a catalytic exhaust gas treatment unit, as well transverse partitions with holes. The inlet window of the heat exchanger is communicated with a heater, the exhaust pipe of which is placed along the axis of the housing and connected to the outlet window of the heat exchanger. The end part of the exhaust pipe of the heater is perforated and located inside the catalytic exhaust gas treatment unit, which is a fluidized bed catalyst. The device for primary purification of exhaust gases from solid particles is limited by the internal walls of the vessel, by the outer surface of the reactor with a heat exchanger and performs the function of an inertial stage for cleaning exhaust gases from solid particles around the reactor integrated in the vessel (see USSR author's certificate No. 1188344, IPC F 01 N 3/28 Publ. 1985).
Основным недостатком описанного нейтрализатора отработавших газов двигателя внутреннего сгорания является низкая степень очистки отработавших газов, во-первых, вследствие проскока твердых частиц через псевдоожиженный слой катализатора, во-вторых, вследствие отсутствия селективной очистки отработавших газов в отдельных ступенях нейтрализации.The main disadvantage of the described exhaust gas catalyst of an internal combustion engine is the low degree of purification of exhaust gases, firstly, due to the breakthrough of solid particles through the fluidized bed of the catalyst, and secondly, due to the lack of selective purification of exhaust gases in individual stages of neutralization.
Известен также циклонный нейтрализатор отработавших газов многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания, снабженного выпускными трубопроводами, содержащий корпус с двойными стенками, теплоизоляцией между ними, торцевой крышкой, входным и выходным окнами, реактором, ограниченным устройством первичной очистки отработавших газов от твердых частиц и снабженным блоком каталитической очистки отработавших газов, а также поперечными перегородками с отверстиями, одновременно являющимися входной и выходной решетками. Нейтрализатор дополнительно содержит преобразователь импульсов, выполненный в виде последовательно соединенных конфузора, смесительной камеры и диффузора, резонатор и присоединительный патрубок. Диффузор подключен к входному окну, а конфузор сообщен с выпускными трубопроводами через присоединительный патрубок. Внутренняя полость присоединительного патрубка разделена на каналы по числу выпускных трубопроводов. На боковой поверхности присоединительного патрубка выполнено отверстие. Резонатор выполнен в виде кожуха, охватывающего присоединительный патрубок с образованием камеры в зоне отверстия. В качестве блока каталитической очистки отработавших газов использован катализатор с псевдоожиженным слоем. Устройство первичной очистки отработавших газов от твердых частиц ограничено внутренними стенками корпуса, наружной поверхностью реактора и выполняет функцию инерционной ступени очистки отработавших газов от твердых частиц вокруг встроенного в корпус реактора (патент РФ №2013580, МПК F 01 N 3/28, опубл. 1994).Also known is a cyclone exhaust gas converter of a multi-cylinder internal combustion engine equipped with exhaust pipes, comprising a housing with double walls, heat insulation between them, an end cap, inlet and outlet windows, a reactor limited to a device for primary purification of exhaust gases from solid particles and equipped with a catalytic unit for exhaust treatment gases, as well as transverse partitions with holes that are simultaneously the input and output gratings. The Converter further comprises a pulse Converter, made in the form of series-connected confuser, a mixing chamber and a diffuser, a resonator and a connecting pipe. The diffuser is connected to the inlet window, and the confuser is in communication with the exhaust pipes through the connecting pipe. The internal cavity of the connecting pipe is divided into channels by the number of exhaust pipelines. An opening is made on the side surface of the connecting pipe. The resonator is made in the form of a casing covering the connecting pipe with the formation of a chamber in the area of the hole. A fluidized bed catalyst was used as a catalytic exhaust gas cleaning unit. The device for primary purification of exhaust gases from solid particles is limited by the inner walls of the vessel, the outer surface of the reactor and performs the function of the inertial stage of purification of exhaust gases from solid particles around the reactor integrated in the vessel (RF patent No. 20133580, IPC F 01 N 3/28, publ. 1994) .
Основным недостатком каталитического нейтрализатора отработавших газов многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания является низкая степень очистки отработавших газов вследствие отсутствия многоступенчатой селективной очистки отработавших газов от продуктов неполного сгорания, твердых частиц и оксидов азота.The main disadvantage of the exhaust gas catalytic converter of a multi-cylinder internal combustion engine is the low degree of exhaust gas purification due to the lack of multi-stage selective exhaust gas purification from incomplete combustion products, particulate matter and nitrogen oxides.
Задача изобретения - повышение степени очистки отработавших газов и упрощение конструкции нейтрализатора.The objective of the invention is to increase the degree of purification of exhaust gases and simplifying the design of the converter.
Поставленная задача решается тем, что в нейтрализаторе, содержащем корпус с двойными стенками, теплоизоляцией между ними, торцевой крышкой, входным и выходным окнами, реактор, снабженный блоком каталитической очистки отработавших газов, в реактор введен фильтр твердых частиц, выполненный в виде пористого проницаемого металлокерамического блока, а блок каталитической очистки выполнен из соосных пористых проницаемых металлокерамических окислительного и восстановительного каталитических блоков, установленных на поперечной перегородке над фильтром твердых частиц, при этом корпус имеет части: верхнюю - в виде цилиндра, среднюю - в виде конуса и нижнюю, состоящую из конусной оболочки.The problem is solved in that in a converter containing a housing with double walls, thermal insulation between them, an end cap, inlet and outlet windows, a reactor equipped with a catalytic exhaust gas purification unit, a particulate filter made in the form of a porous permeable cermet block is introduced into the reactor and the catalytic treatment unit is made of coaxial porous permeable metal-ceramic oxidizing and reducing catalytic units mounted on a transverse partition e above the filter of solid particles, while the housing has parts: the upper one is in the form of a cylinder, the middle one is in the form of a cone and the lower one consists of a conical shell.
Изобретение поясняется чертежом, где изображен осевой продольный разрез циклонного многоступенчатого нейтрализатора. На чертеже дополнительно обозначено стрелками направление движения отработавших газов внутри циклона.The invention is illustrated in the drawing, which shows an axial longitudinal section of a cyclone multistage converter. In the drawing, the direction of movement of the exhaust gases inside the cyclone is additionally indicated by arrows.
Нейтрализатор содержит корпус 1 с двойными стенками: внешними 2 и внутренними 3, теплоизоляцией 4 между ними. Верхняя часть корпуса 1 выполнена в виде цилиндра, средняя - в виде конуса, нижняя - также в виде конусной оболочки. Входное окно, снабженное входным парубком 5 с фланцем 6, имеет тангенциально расширяющуюся врезку 7 в корпус 1 до внутренних стенок 3. Корпус 1 является циклоном. В полости корпуса 1 размещен реактор 8. Реактор 8 удерживается на верхней торцовой крышке 9 со штампованной кольцевой бонкой 10 для центрации и крепления. Торцовая крышка 9 закреплена на фланце 11 корпуса 1. Стенки крышки 9, обращенные в реактор 8, и внутренние стенки последнего образуют полость реактора нейтрализатора. В полости реактора установлена поперечная перегородка 12 со штампованной кольцевой бонкой 13, сквозными окнами 14 и распорным буртом 15. В нижней конусной части 16 циклона встроен фильтр твердых частиц, выполненный в виде пористого проницаемого металлокерамического сотово-сегментного каталитического блока 17 с торцевыми стенками нижними 18 и верхними 19. Над фильтром твердых частиц на кольцевых бонках 13 перегородки 12 и кольцевых бонках 20 торцовой крышки 9 установлены соосные ребристый пористый проницаемый металлокерамический окислительный каталитический блок 21 и пористый проницаемый металлокерамический восстановительный каталитический блок 22, образующие блок каталитической очистки отработавших газов. Для выхода очищенных газов предусмотрено выходное окно, снабженное патрубком 23 с фланцем 24 на крышке 25, удерживаемым вместе с крышкой 9 на фланце 11 корпуса 1. В крышке 9 выполнено сквозное окно 26. Нижняя часть корпуса 1 состоит из конусной оболочки 27, образующей внутреннюю поверхность с решеткой 28 с конусными отверстиями 29 и устройством 30 удаления твердых частиц из полости 31 для сбора последних. Торцевые стенки 18 и 19 выполнены с чередующимися отверстиями 32 и 33 и разделены пористыми проницаемыми металлокерамическими стенками 34 с образованием пористого проницаемого металлокерамического сотово-сегментного каталитического блока 17.The converter contains a housing 1 with double walls: external 2 and internal 3, thermal insulation 4 between them. The upper part of the housing 1 is made in the form of a cylinder, the middle - in the form of a cone, the lower - also in the form of a conical shell. The inlet window, provided with an inlet pipe 5 with a flange 6, has a tangentially expanding insert 7 in the housing 1 to the inner walls 3. The housing 1 is a cyclone. A reactor 8 is located in the cavity of the housing 1. The reactor 8 is held on the upper end cap 9 with a stamped annular bonnet 10 for centering and fastening. The end cover 9 is mounted on the flange 11 of the housing 1. The walls of the cover 9, facing the reactor 8, and the inner walls of the latter form the cavity of the reactor neutralizer. A transverse baffle 12 is installed in the reactor cavity with a stamped annular bonnet 13, through holes 14 and a spacer collar 15. A particulate filter is integrated in the lower conical part 16 of the cyclone, made in the form of a porous permeable metal-ceramic honeycomb-segment catalytic block 17 with end walls lower 18 and top 19. Above the particulate filter on the annular bonks 13 of the septum 12 and the annular bonks 20 of the end cap 9, coaxial ribbed porous permeable metal-ceramic oxidizing catalytically unit 21 and a porous cermet permeable catalytic reduction unit 22, a block forming the catalytic purification of exhaust gases. An outlet window is provided for the outlet of the purified gases, provided with a nozzle 23 with a flange 24 on the cover 25, held together with the cover 9 on the flange 11 of the housing 1. In the cover 9, a through window 26 is made. The lower part of the housing 1 consists of a conical shell 27 forming an inner surface with a grid 28 with conical holes 29 and a device 30 for removing solid particles from the cavity 31 to collect the latter. The end walls 18 and 19 are made with alternating holes 32 and 33 and are separated by porous permeable cermet walls 34 with the formation of a porous permeable cermet honeycomb-segment catalytic block 17.
Объем реактора с пористым проницаемым металлокерамическим сотово-сегментным каталитическим блоком 17 и блоком каталитической очистки отработавших газов разделен перегородками и стенками блоков на отдельные полости: полость 35 фильтра твердых частиц, полость 36 выхода из фильтра твердых частиц, полость 37 входа в пористый проницаемый металлокерамический окислительный каталитический блок 21, полость 38 выхода из блока 21 и входа в пористый проницаемый металлокерамический восстановительный каталитический блок 22, полость 39 выхода из блока 22, полость 40 расширения газов. Между внутренней поверхностью стенки 3 корпуса 1 и реактором 8 образована полость 41 циклонирования, а между решеткой 28 и нижней конусной частью 16 реактора образована полость 42 поворота отработавших газов.The volume of the reactor with a porous permeable cermet honeycomb segment catalytic unit 17 and a catalytic exhaust gas purification unit is divided by partitions and block walls into separate cavities: cavity 35 of the particle filter, cavity 36 of the exit from the filter of solid particles, cavity 37 of the entrance to the porous permeable cermet oxidative catalytic block 21, a cavity 38 of exit from block 21 and an entrance to a porous permeable cermet reduction catalytic block 22, cavity 39 of exit from block 22, p Pit 40 of gas expansion. A cyclone cavity 41 is formed between the inner surface of the wall 3 of the housing 1 and the reactor 8, and an exhaust gas turning cavity 42 is formed between the grate 28 and the lower conical part 16 of the reactor.
Циклонный многоступенчатый нейтрализатор работает следующим образом. Отработавшие газы дизеля по входному патрубку 5 через врезку 7 поступают в полость 41, омывают реактор 8 по спирали. При этом твердые частицы относятся к внутренним поверхностям стенки 3. Газ проходит из полости 41 в полость 42 под углом более 90 градусов и направляется через полость 42, стенки 34 блока 17 в полость 36. Грубая очистка газов от твердых частиц осуществляется циклонированием потока, а тонкая - фильтрацией в блоке 17.Cyclone multistage Converter operates as follows. The exhaust gas of the diesel through the inlet pipe 5 through the inset 7 enter the cavity 41, wash the reactor 8 in a spiral. In this case, the solid particles belong to the inner surfaces of the wall 3. The gas passes from the cavity 41 into the cavity 42 at an angle of more than 90 degrees and is directed through the cavity 42, walls 34 of the block 17 into the cavity 36. Rough cleaning of gases from solid particles is carried out by cyclone flow, and thin - filtering in block 17.
Далее газы через окно 14 направляются в полость 37, через пористый проницаемый металлокерамический окислительный каталитический блок 21 в полость 38. При этом в блоке 21 оксид углерода и углеводороды связывают свободный кислород из состава отработавших газов. Это позволяет на следующем этапе очистки - восстановлении оксидов азота при прохождении газов из полости 38 через стенки пористого проницаемого металлокерамического восстановительного каталитического блока 22 осуществлять более полное восстановление оксидов азота до азота и кислорода. Из полости 39 газы направляются в полость 40, а затем по патрубку 23 отводятся из нейтрализатора.Then the gases through the window 14 are sent to the cavity 37, through the porous permeable cermet oxidizing catalytic block 21 to the cavity 38. At the same time, in the block 21, carbon monoxide and hydrocarbons bind free oxygen from the exhaust gas composition. This allows the next stage of cleaning - the reduction of nitrogen oxides during the passage of gases from the cavity 38 through the walls of the porous permeable cermet reduction catalytic unit 22 to carry out a more complete reduction of nitrogen oxides to nitrogen and oxygen. From the cavity 39, the gases are directed to the cavity 40, and then through the pipe 23 are discharged from the converter.
Такое выполнение циклонного многоступенчатого нейтрализатора обеспечивает снижение выбросов твердых частиц на 93...95%, оксида углерода и углеводородов - на 70...75%, оксидов азота - на 65%.This embodiment of the cyclone multistage catalyst provides a reduction in emissions of solid particles by 93 ... 95%, carbon monoxide and hydrocarbons - by 70 ... 75%, nitrogen oxides - by 65%.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004118128/06A RU2272158C1 (en) | 2004-06-15 | 2004-06-15 | Multistage cyclone converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004118128/06A RU2272158C1 (en) | 2004-06-15 | 2004-06-15 | Multistage cyclone converter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004118128A RU2004118128A (en) | 2006-01-10 |
RU2272158C1 true RU2272158C1 (en) | 2006-03-20 |
Family
ID=35871485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004118128/06A RU2272158C1 (en) | 2004-06-15 | 2004-06-15 | Multistage cyclone converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2272158C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465471C2 (en) * | 2010-10-20 | 2012-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Complex muffler-cleaner of exhaust gases |
-
2004
- 2004-06-15 RU RU2004118128/06A patent/RU2272158C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465471C2 (en) * | 2010-10-20 | 2012-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Complex muffler-cleaner of exhaust gases |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004118128A (en) | 2006-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2069771C1 (en) | Exhaust silencer | |
KR20030025193A (en) | Exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engines | |
CN105888782B (en) | Diesel engine vent gas composite purification device | |
US7282185B2 (en) | Emission control apparatus | |
US4004649A (en) | Muffler | |
CN105781689B (en) | Diesel engine vent gas compound noise-reducing device | |
CN105736097B (en) | Diesel engine vent gas reclaiming clean and noise reduction set composite | |
RU2272158C1 (en) | Multistage cyclone converter | |
CN205477849U (en) | A device of making an uproar falls in combined type tail gas for diesel engine | |
CN205559023U (en) | A combined type tail gas cleanup unit for diesel engine | |
CN205477848U (en) | A tail gas is retrieved purification and is fallen set composite of making an uproar for diesel engine | |
RU2267014C1 (en) | Cassette catalyst converter | |
US4192846A (en) | Exhaust gas purification system for internal combustion engines | |
RU2272157C1 (en) | Multicyclone gas converter | |
RU2075609C1 (en) | Exhaust gas catalytic converter | |
RU2727283C1 (en) | Multi-stage catalytic converter of diesel exhaust gases | |
RU2190768C1 (en) | Internal combustion engine catalyst converter | |
RU2075607C1 (en) | Exhaust gas catalytic converter | |
RU2075605C1 (en) | Diesel engine catalytic converter | |
SU1390387A1 (en) | Exhaust silencer of internal combustion engine | |
RU2118464C1 (en) | Catalytic neutralizer | |
RU2115002C1 (en) | Catalyst converter | |
JPS5464217A (en) | Exhaust gas cleaner for motorcycle | |
RU2272159C1 (en) | Sectional catalytic converter | |
SU1333791A1 (en) | Exhaust system for i.c.engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060616 |