RU2705354C1 - Способ улавливания и очистки выхлопных газов - Google Patents
Способ улавливания и очистки выхлопных газов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2705354C1 RU2705354C1 RU2019101144A RU2019101144A RU2705354C1 RU 2705354 C1 RU2705354 C1 RU 2705354C1 RU 2019101144 A RU2019101144 A RU 2019101144A RU 2019101144 A RU2019101144 A RU 2019101144A RU 2705354 C1 RU2705354 C1 RU 2705354C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- section
- purification
- takes place
- exhaust gases
- water
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Изобретение относится к машиностроению, например к автомобильному транспорту, специальной технике (трактора, экскаваторы, бульдозеры, военная техника и т.п.), суда (речные и морские), самолеты, тепловозы и др. Способ улавливания и очистки выхлопных газов характеризуется тем, что очистку и нейтрализацию выхлопных газов осуществляют в установленных на общей пластине, прикрепленной к днищу кузова транспортного средства, быстросъемных секциях/сборниках в виде емкостей, соединенных в виде змеевика между собой трубами поблочно, содержащих в каждом блоке улавливающие и нейтрализующие средства от сероводорода, оксида углерода, фенола и формальдегида, оксида азота (и NOx), от сажи. Секции/сборники расположены в любом порядке. Секция, в которой осуществляют очистку от сероводорода H2S и от СО2, содержит минеральное масло, или щелочь (едкий натр), или бишофит, или полиэтиленгликоль. Секция, в которой осуществляют очистку от оксида углерода СО, содержит толуол и воду. Секция, в которой осуществляют очистку от фенола и формальдегида, содержит раствор щелочи в виде едкого натра или нафталин. Секция, в которой осуществляют очистку от оксида азота и общего NOx, содержит гидроксид калия и воду. Секция, в которой осуществляют очистку от сажи, содержит щелочные компоненты и органические моющие присадки. Технический результат: максимально уменьшить и очистить вредные выбросы в атмосферу газов от работающих моторов/двигателей различной техники, одновременно снижая температуру и скорость выхлопных газов.
Description
Изобретение относится к машиностроению, например, к автомобильному транспорту, специальной технике (трактора, экскаваторы, бульдозеры, военная техника и т.п.), суда (речные и морские), самолеты, тепловозы и др.
Проблема мирового масштаба состоит в том, что подобная техника при работе на бензине, дизельном или специальном топливе выделяет (как в движении, так и стационарно) в окружающую среду огромное количество канцерогенных газов, нанося непоправимый вред всему живому и природе (земле, воде, атмосфере). Жар и вред газовых выделений меняет температуру окружающей среды, вызывают появление озоновых дыр, парниковых эффектов и способствуют образованию кислотных дождей. Для людей ядовитые газы приводят к тяжелым заболеваниям и летальным исходам.
Известно большое количество изобретений, авторы которых пытаются максимально уменьшить выделения вредоносных газов в атмосферу и/или снизить количество вредных химических веществ или их соединений в газовых потоках. Вот некоторые сведения о технических разработках/изобретениях. Известные системы могут включать в себя средства для определения количества частиц сажи в фильтре, а при превышении количеством частиц определенного предела выдается сигнал регенерации.
Применяют добавку из экологической присадки в топливо, например, смесь ацетилацетоната железа (10…90% весовых) и ферроцена (остальное), делают контактную очистку и охлаждение отработавших газов водными растворами гидроксидов щелочных и/или щелочноземельных металлов.
- «Способ улавливания вредных примесей выхлопных газов» - патент №2058182. МПК B01D 47/05. Беларусь. Опубликован 20.04.1996. Обеспечивает пылеулавливание, насыщая поток парами.
- «Способ очистки газов» - патент RU №2504421. МПК B01D 53/14. Опубликован 27.01.2014. Использует пылеуловитель, увлажнитель воздуха, есть подогрев.
- «Способ очистки газов» - патент RU №2505341 С1. МПК B01D 47/05; B01D 53/14. Опубликован 27.01.2014, бюл. №3. Охлаждает поток до конденсации.
- «Разнотемпературная конденсационная камера» - патент RU №2483781. МПК B01D 47/05. Опубликован 10.06.2013, бюл. №16. Пылеулавливание происходит в камере с холодными и горячими стенками.
- «Уловитель аэрозольных частиц» - патент RU №2378038. МПК B01D 47/05; B01D 45/18. Опубликован 10.01.2010. Есть охлаждающие и нагревающие устройства.
- «Способ очистки воздуха» - патент RU №2365402. МПК B01D 47/05. Опубликован 27.08.2009. Улавливает высокодисперсные аэрозоли с охлаждением и конденсацией.
- «Способ очистки картерных газов» - патент RU №2128078. МПК B01D 47/00; В04С 5/04. Опубликован 27.03.1999. Смешивают газы с водой в эжекторе и далее направляют их в гидроциклон.
- «Способ управления работой системы нейтрализации отработавших газов и система нейтрализации отработавших газов» - патент RU №2494267. МПК F01N 3/023; F01N 3/18; F01N 9/00. Опубликован 27.09.2013. Используют сажевый фильтр и синхронизованный с ним в работе deNOx-каталитический нейтрализатор для уменьшения содержания оксида азота в отработавших газах двигателя.
- «Уловитель аэрозольных частиц» - патент RU №2476256. МПК B01D 47/05; B01D 45/18 от 27.02.2013. Имеет спиральный канал, сборник конденсата, охлаждающее и нагревающее устройства. Прототип.
В перечисленных работах/патентах используются стационарные громоздкие и дорогие установки/способы, которые в динамике работы (при движении) транспортных выше перечисленных машин не могут быть применены. Они комплексно не улавливают и достаточно полно не очищают канцерогенные газы от многих химических элементов или их компонентов, а также, как правило, не снижают заметно их температуру, хотя именно эксплуатационный режим работы для механических систем является доминирующим.
Цель изобретения - максимально уменьшить и очистить вредные выбросы в атмосферу газов от работающих моторов/двигателей различной техники, одновременно снижая температуру и скорость выхлопных газов.
Технически важная для сбережения чистоты экологии проблема решена в следующих вариантах с учетом защиты окружающей среды от наиболее канцерогенных химических веществ/элементов или их композиций и с учетом интенсивности потока ядовитых газов. При этом снижение скорости потока газов улучшает возможность эффективности их нейтрализации.
Вот некоторые общие известные примеры нейтрализации, которые могут быть использованы в данном изобретении.
Варианты защиты от сероводорода H2S: катализаторы, сорбенты, гидрофильтры. Как сероводород, так и двуокись углерода можно удалить использованием этаноламина или моноэтаноламина (при этом продувка воздухом обеспечивает десорбцию сероводорода). Наконец, минеральное масло нейтрализует сероводород, который растворяется в воде. При добавлении щелочей образуются сульфиты: 2NaOH+SO2 -> Na2SO3+Н2О. То есть, раствор щелочи в виде едкого натра удаляет сероводород.
При недостатке кислорода: 2H2S-2+O2 -> 2S0+2Н2О; при избытке кислорода: 2H2S-2+3O2 -> 2S+4O2+2Н2О. Растворимые сульфиды получаются действием сероводорода на щелочи: H2S+2КОН -> K2S+2Н2О. Растворять сероводород помогает гидроксид трехвалентного железа и природный бишофит. В составе бишофита есть следующие элементы: магний; йод; натрий; бром; калий; железо; кальций; медь и т.д. Для очистки газов от H2S и от СО2 также применяют метиловый эфир полиэтиленгликоля формулы СН3-O(CH2CH2O)х-Н, где х=2-5, при следующем содержании ингредиентов, мас. %: Алканоламин или смесь алканоламинов - 10-65 метиловый эфир полиэтиленгликоля - 5-15, вода - остальное.
Варианты защиты от оксида углерода: Оксид углерода (II) - СО является одним из основных кислородосодержащих соединений углерода. Оксид углерода (II) - угарный газ - соединение без запаха и цвета, горит голубоватым пламенем, легче воздуха и плохо растворим в воде, но растворим, как и бензапирен, в органических растворителях (например, в толуоле). Эффективно также применение каталитического окисления и нагревание (последнее не всегда допустимо для рассматриваемой техники). При эксплуатации дизелей концентрация СО в выхлопных газах невелика (примерно 0,1-0,2%), поэтому, как правило, концентрацию СО контролируют лишь для бензиновых двигателей.
Варианты защиты от фенола и формальдегида: поглощения жидким абсорбентом; нафталин; раствор щелочи (едкий натр), имеющий в своем составе нитраты, хлориды, сульфаты и др.
Варианты защиты от оксида азота NO: нагрев с окислением или каталитический метод. Двуокись азота удаляется использованием КаОН. Чем выше температура, тем выше концентрация NOx. Кроме того, чем выше концентрация кислорода, тем выше концентрация оксидов азота. Оксиды азота (NO, NO2, N2O, N2O3, N2O5, в дальнейшем NOx) в разной степени токсичны. Нейтрализация азотной кислоты делается пищевой или каустической содой. В воду надо добавлять немного, как только пузырьки перестали выделяться, то хватит. Или можно использовать гидроксид калия. Три из пяти оксидов азота реагируют с водой, образуя азотистую и азотную кислоты. Азотистая кислота является слабой и неустойчивой. Соли азотистой кислоты (нитриты) устойчивы; нитриты калия и натрия можно получать растворением оксида азота (IV) в щелочи: N2O4+2NaOH=NaNO2+NaNO3. Соли азотистой кислоты хорошо растворимы в воде.
Варианты защиты от сажи (технический углерод): высокодисперсный продукт; диаметр частиц дизельной сажи лежит в пределах 10…100 нм. Сажа состоит в основном из углерода (не менее 90%), содержит до 5% хемосорбированного кислорода О2, до 0,8% Н2, до 1,1% S и до 0,45% минеральных примесей. Удаления сажи заключаются в применении уксуса, лимонной кислоты и бытовых моющих средств. Более эффективно использовать средство от сажи и копоти DOCKER MAZBIT PLUS. Средство представляет собой концентрат на основе усиленных щелочных композитов и органических моющих присадок. Известно также, что применение теплой воды или подогрев раствора значительно увеличивают эффективность очистки. Оптимальная рабочая температура готового раствора от 20 до 60°С.
Таким образом, имеем порядка пяти вариантов неблагоприятных воздействий выхлопных газов на окружающую среду, от которых следует постараться максимально избавиться в период эксплуатации техники и даже в стационарных режимах при включенных моторах/двигателях.
Конструктивные решения реализуются в виде секционных блоков с использованием в каждом из них различных способов улавливания и очистки выхлопных газов. Все состыкованные секции в виде емкостей в отдельности быстросъемные, но одновременно прикрепленные к общей пластине, прикрепленной к кузову (обычно к днищу автомобиля). Каждая секция/блок выполняет свои основные функции нейтрализации и очистки выхлопных газов. При этом каждая следующая секция по отношению к предыдущей соединена трубой (для компактности размещения и прохода газа) в противоположном направлении, то есть в виде змеевика, то в сторону багажника, то в сторону носовой части автомобиля. Назначения секций/блоков (хотя последовательность порядка соединения секций может быть и иной):
секция 1 (в основном защита от сероводорода H2S и от СО2) содержит минеральное масло (или иное, например, синтетическое, полусинтетическое, всесезонное и др., а в периоды весна-лето-осень можно вместо масла использовать воду), едкий натр, бишофит, вода; либо алканоламин (10-70%), метиловый эфир (5-10%), полиэтиленгликоль (5-15%) и остальное вода;
секция 2 (в основном защита от оксида углерода СО) содержит в примерно равном соотношении толуол и воду;
секция 3 (в основном защита от фенола и формальдегида) содержит раствор щелочи в виде едкого натра;
секция 4 (в основном защита от оксида азота и общего NOx) содержит гидроксид калия и воду;
секция 5 (в основном защита от сажи - технического углерода) содержит щелочные композиты и органические моющие присадки.
Работа многосекционной/каскадной блочной системы по очистке и нейтрализации выхлопных газов происходит следующим образом.
От работающего двигателя газ попадает по трубе в первую секцию, где в основном очищается от сероводорода и углекислого газа. Далее газ попадает по соединительной трубе во вторую секцию, где в основном нейтрализуется оксид углерода. Затем по соединительной трубе газ попадает в следующую третью секцию, где очищается от фенола и формальдегида. В четвертой секции газ в основном очищается от NOx. Наконец в пятой секции происходит очистка газа от сажи.
Естественно, что вместо, или в дополнение к перечисленным способам, можно осуществлять нейтрализацию и очистку вредных химических компонентов выхлопных газов и иными известными способами, также встраиваемыми друг за другом в блоки змеевидного вида (для компактности размещения), то есть в секционную цепочку. Например, используя сажевый фильтр или систему DOCKER MAZ, теплую воду, нафталин, гидрофильтры, кальцинированную или пищевую соду, гели, глицерин и иные способы и составы. Однако на сегодняшний день предложенный вариант является, пожалуй, наиболее простым и эффективным с позиции комплексной защиты экологии. Кроме того, изложенный способ позволяет также почти полностью уменьшить температуру выхлопного газа до температуры окружающей среды (особенно при движении транспорта и обдуве его окружающим воздухом) и может быть применен на судах, самолетах и в иной специальной технике.
Claims (1)
- Способ улавливания и очистки выхлопных газов, характеризующийся тем, что очистку и нейтрализацию выхлопных газов осуществляют в установленных на общей пластине, прикрепленной к днищу кузова транспортного средства, быстросъемных секциях/сборниках в виде емкостей, соединенных в виде змеевика между собой трубами поблочно, содержащих в каждом блоке улавливающие и нейтрализующие средства от сероводорода, оксида углерода, фенола и формальдегида, оксида азота (и NOx), от сажи, при этом секции/сборники расположены в любом порядке, причем секция, в которой осуществляют очистку от сероводорода H2S и от СО2, содержит минеральное масло, или щелочь (едкий натр), или бишофит, полиэтиленгликоль; секция, в которой осуществляют очистку от оксида углерода СО, содержит толуол и воду; секция, в которой осуществляют очистку от фенола и формальдегида, содержит раствор щелочи в виде едкого натра или нафталин; секция, в которой осуществляют очистку от оксида азота и общего NOx, содержит гидроксид калия и воду; секция, в которой осуществляют очистку от сажи, содержит щелочные компоненты и органические моющие присадки.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019101144A RU2705354C1 (ru) | 2019-01-14 | 2019-01-14 | Способ улавливания и очистки выхлопных газов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019101144A RU2705354C1 (ru) | 2019-01-14 | 2019-01-14 | Способ улавливания и очистки выхлопных газов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2705354C1 true RU2705354C1 (ru) | 2019-11-06 |
Family
ID=68501069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019101144A RU2705354C1 (ru) | 2019-01-14 | 2019-01-14 | Способ улавливания и очистки выхлопных газов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2705354C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0592713A1 (en) * | 1992-10-15 | 1994-04-20 | Corning Incorporated | Engine exhaust system with reduced hydrocarbon emissions |
| EA000916B1 (ru) * | 1996-11-08 | 2000-06-26 | Матрос Текнолоджиз, Инк. | Способ и устройство для очистки газов после двигателей внутреннего сгорания |
| WO2010094313A1 (en) * | 2009-02-20 | 2010-08-26 | Haldor Topsøe A/S | Method for purification of exhaust gas from a diesel engine |
| RU2494267C2 (ru) * | 2009-03-12 | 2013-09-27 | Вольво Ластвагнар Аб | Способ управления работой системы нейтрализации отработавших газов и система нейтрализации отработавших газов |
| RU174571U1 (ru) * | 2017-03-23 | 2017-10-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственная Компания "Промышленные Экологические Технологии" | Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания |
| RU2676642C1 (ru) * | 2018-02-05 | 2019-01-09 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Способ комплексной очистки дымовых газов |
-
2019
- 2019-01-14 RU RU2019101144A patent/RU2705354C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0592713A1 (en) * | 1992-10-15 | 1994-04-20 | Corning Incorporated | Engine exhaust system with reduced hydrocarbon emissions |
| EA000916B1 (ru) * | 1996-11-08 | 2000-06-26 | Матрос Текнолоджиз, Инк. | Способ и устройство для очистки газов после двигателей внутреннего сгорания |
| WO2010094313A1 (en) * | 2009-02-20 | 2010-08-26 | Haldor Topsøe A/S | Method for purification of exhaust gas from a diesel engine |
| RU2494267C2 (ru) * | 2009-03-12 | 2013-09-27 | Вольво Ластвагнар Аб | Способ управления работой системы нейтрализации отработавших газов и система нейтрализации отработавших газов |
| RU174571U1 (ru) * | 2017-03-23 | 2017-10-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственная Компания "Промышленные Экологические Технологии" | Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания |
| RU2676642C1 (ru) * | 2018-02-05 | 2019-01-09 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Способ комплексной очистки дымовых газов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106133288B (zh) | 使用含有高浓度硫成分的低质燃料的船舶用柴油发动机的排气净化装置 | |
| CN105143619B (zh) | 船舶用柴油发动机的排出气体净化装置 | |
| ES2728802T3 (es) | Utilización de una disolución acuosa en los dispositivos SCR para el tratamiento de los gases de escape de los motores diesel y procedimiento SCR | |
| JP6351183B2 (ja) | 高濃度に硫黄成分を含有する重油等の低質燃料を使用する船舶用ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置 | |
| CN105339617B (zh) | 用于从废气中除去SOx和NOx的方法和净化设备 | |
| HRP20130814T1 (hr) | POSTUPAK I ISPUŠNI SUSTAV ZA ÄŚIŠÄ†ENJE ISPUŠNIH PLINOVA KOJI SADRŽE SOx, POSEBICE MOTORA S UNUTARNJIM IZGARANJEM NA BRODU | |
| KR101456611B1 (ko) | 선박의 배기가스 내 PM, SOx, NOx 제거 장치 | |
| JP2015200215A5 (ru) | ||
| CN204522619U (zh) | 一种废气、pm2.5颗粒、雾霾吸收净化车 | |
| CN107754607B (zh) | 一种船舶柴油机废气综合处理方法及装置 | |
| RU2676642C1 (ru) | Способ комплексной очистки дымовых газов | |
| RU2705354C1 (ru) | Способ улавливания и очистки выхлопных газов | |
| CN208320430U (zh) | 一种船舶用单塔双区高效脱硫脱硝装置 | |
| CN211677109U (zh) | 一种城市街道大气污染物清除车 | |
| KR20140123664A (ko) | 선박의 배기가스 내 PM, SOx, NOx 제거 방법 | |
| CN209925064U (zh) | 一种防汽车尾气扩散的尾气净化装置 | |
| CN209005504U (zh) | 一种组合式油气回收装置 | |
| CN208534577U (zh) | 低速机有效尾气处理装置 | |
| Kornienko | System for complex exhaust gas cleaning of internal combustion engine with water-fuel emulsion burning | |
| Al-taher et al. | Process to capture SO x onboard vehicles and ships | |
| CN203248228U (zh) | 汽车尾气净化装置 | |
| US11242785B2 (en) | Process to capture SOx onboard vehicles and ships | |
| RU2679238C1 (ru) | Способ улавливания выхлопных газов | |
| EA037856B1 (ru) | Жидкий раствор, подходящий для охлаждения и улавливания загрязняющих веществ, которые присутствуют в выхлопных газах дизельных двигателей | |
| Elango et al. | Conversion of Exhaust CO2 into Useful Chemicals |