RU99070U1 - DEVICE FOR NEUTRALIZING EXHAUST GASES OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents

DEVICE FOR NEUTRALIZING EXHAUST GASES OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE Download PDF

Info

Publication number
RU99070U1
RU99070U1 RU2010122768/06U RU2010122768U RU99070U1 RU 99070 U1 RU99070 U1 RU 99070U1 RU 2010122768/06 U RU2010122768/06 U RU 2010122768/06U RU 2010122768 U RU2010122768 U RU 2010122768U RU 99070 U1 RU99070 U1 RU 99070U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
exhaust gases
internal combustion
combustion engine
gases
catalyst
Prior art date
Application number
RU2010122768/06U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Санин
Вячеслав Николаевич Борщ
Дмитрий Евгеньевич Андреев
Елена Викторовна Пугачева
Владимир Исаакович Юхвид
Юрий Николаевич Гривва
Дмитрий Владимирович Петров
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН
Юрий Николаевич Гривва
Дмитрий Владимирович Петров
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 Учреждение Российской академии наук Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, Юрий Николаевич Гривва, Дмитрий Владимирович Петров filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН
Priority to RU2010122768/06U priority Critical patent/RU99070U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU99070U1 publication Critical patent/RU99070U1/en

Links

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

Устройство для нейтрализации выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания содержащее корпус в виде цилиндрического сосуда, с входным патрубком для соединения с двигателем и выходным патрубком для соединения с выходной газовой магистралью, закрепленный в корпусе в проницаемой оболочке металлический катализатор, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит трубчатый рассекатель газов, а в качестве катализатора используют полученный в режиме горения полиметаллический сплав металлов Ni, Fe, Со, Мn и Аl с высокоразветвленной наноструктурированной активной поверхностью, с размерами гранул не более 3,5 мм и удельной поверхностью не менее 10 м2/г. A device for neutralizing exhaust gases of an internal combustion engine comprising a body in the form of a cylindrical vessel, with an inlet pipe for connecting to an engine and an outlet pipe for connecting to an exhaust gas line, a metal catalyst fixed in a housing in a permeable shell, characterized in that it further comprises a tubular divider gases, and as a catalyst, a polymetallic alloy of metals Ni, Fe, Co, Mn, and Al obtained from a highly branched nanostructure obtained in the combustion mode is used turirovannoy active surface of granules with dimensions of less than 3.5 mm and a specific surface area of not less than 10 m2 / g.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, преимущественно автомобилестроения, а именно, к устройствам (конструкциям) для нейтрализации выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания (ДВС), снижения токсичности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и для предотвращения попадания высокотоксичных компонентов (СО, СН, NOx), находящихся в продуктах сгорания ДВС, в окружающую среду.The utility model relates to the field of mechanical engineering, mainly automobile manufacturing, namely, devices (structures) for neutralizing the exhaust gases of an internal combustion engine (ICE), reducing the toxicity of exhaust gases of internal combustion engines and for preventing the ingress of highly toxic components (CO, CH, NOx), located in the combustion products of the internal combustion engine, into the environment.

Известно устройство для низкотемпературной нейтрализации выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, которое содержит корпус с входным и выходным патрубками и закрепленный в корпусе катализатор, при этом корпус устройства выполнен овального, круглого или прямоугольного переменного по длине сечения при соотношении площадей выходного и входного патрубков, взятом (1,4-3,2):1, катализатор выполнен проницаемым для выхлопных газов из неблагородных металлов или их сплавов со свободной энергией 5-30 ккал/моль, причем устройство крепится на срезе выхлопной трубы с зазором (RU 2116472 C1, F01N 3/28, 27.07.1998). Известное устройство обеспечивает необходимую степень очистки выхлопных газов от оксидов углерода и азота без применения для катализа дорогостоящих благородных металлов и дополнительного нагрева выхлопных газов. Недостатком известного устройства является низкая степень очистки отработанных газов от монооксида углерода СО (не более 25%) и NOx (15%).A device is known for low-temperature neutralization of exhaust gases of an internal combustion engine, which comprises a housing with inlet and outlet nozzles and a catalyst fixed in the housing, while the housing of the device is made of an oval, round or rectangular cross-sectional length when the ratio of the areas of the outlet and inlet nozzles taken (1 , 4-3,2): 1, the catalyst is made permeable to exhaust gases from base metals or their alloys with a free energy of 5-30 kcal / mol, and the device is mounted on cf Use an exhaust pipe with a clearance (RU 2116472 C1, F01N 3/28, 07.27.1998). The known device provides the necessary degree of purification of exhaust gases from carbon oxides and nitrogen without the use for the catalysis of expensive noble metals and additional heating of the exhaust gases. A disadvantage of the known device is the low degree of purification of exhaust gases from carbon monoxide CO (not more than 25%) and NOx (15%).

Известен каталитический нейтрализатор отработанных газов ДВС, который содержит корпус с впускным и выпускным патрубками, сетки с катализатором, стакан, полости которого заполнены металлической стружкой или проволокой из нержавеющей стали, молибдена или вольфрама, и регулирующим кольцом, которое регулирует доли потоков газа, проходящих через различные полости путем перекрытия в большей или меньшей степени отверстий для выхода газа, а катализатор выполнен в виде пористых таблеток, пористой керамики или перфорированной металлической ленты с нанесенными на ее поверхность каталитически активными материалами (RU 2253021 С2, F01N 3/28, 27.05.2005). Использование каталитических материалов позволяет с помощью разработанной конструкции каталитического нейтрализатора удалять из выхлопных газов ДВС такие экологически опасные составляющие, как аэрозоли (до 100%), углеводороды (до 100%), монооксид углерода (до 90%), масляные составляющие (до 100%). Недостатком известного устройства является достаточно низкая степень очистки выхлопных газов от монооксида углерода (до 90%) и большой расход катализатора. Сложность конструкции с переключающим диском, при этом при переключении потока газов на внутреннюю полость происходит просто грубая фильтрация газов без их каталитической нейтрализации.A known ICE exhaust gas catalytic converter, which contains a housing with inlet and outlet pipes, grids with a catalyst, a cup, the cavity of which is filled with metal shavings or wire made of stainless steel, molybdenum or tungsten, and a control ring that regulates the fraction of gas flows passing through various cavity by blocking to a greater or lesser extent the gas outlet openings, and the catalyst is made in the form of porous tablets, porous ceramics or perforated metal sheet nt with catalytically active materials deposited on its surface (RU 2253021 C2, F01N 3/28, 05.27.2005). The use of catalytic materials allows using the developed design of the catalytic converter to remove such environmentally hazardous components as aerosols (up to 100%), hydrocarbons (up to 100%), carbon monoxide (up to 90%), oil components (up to 100%) from ICE exhaust gases . A disadvantage of the known device is the rather low degree of purification of exhaust gases from carbon monoxide (up to 90%) and the high consumption of catalyst. The complexity of the design with a switching disk, while switching the gas flow to the internal cavity, there is simply a rough filtering of gases without their catalytic neutralization.

Задачей полезной модели является создание эффективного, простого в исполнении, универсального и недорогого устройства для каталитической очистки выхлопных газов ДВС от экологически опасных составляющих.The objective of the utility model is to create an effective, easy-to-use, universal and inexpensive device for the catalytic purification of ICE exhaust gases from environmentally hazardous components.

Технический результат полезной модели заключается в достижении высокой степени очистки выхлопных газов, увеличении времени работы устройства, снижении его габаритов, при снижении расхода использованного катализатора.The technical result of the utility model is to achieve a high degree of purification of exhaust gases, increase the operating time of the device, reduce its dimensions, while reducing the consumption of used catalyst.

Технический результат полезной модели достигается тем, что устройство для нейтрализации выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания содержит корпус в виде цилиндрического сосуда, с входным патрубком для соединения с двигателем и выходным патрубком для соединения с выходной газовой магистралью, трубчатый рассекатель газов, закрепленный в корпусе в проницаемой оболочке металлический катализатор, в качестве которого используют, полученный в режиме горения, полиметаллический сплав металлов Ni, Fe, Со, Мn и Аl, с высокоразветвленной, наноструктурированной, активной поверхностью, с размерами гранул не более 3,5 мм и удельной поверхностью не менее 10 м/г. Полиметаллический сплав содержит указанные металлы при следующем соотношении, мас.%: Ni 16-41; Fe 18-44; Со 6-8; Mn 2-2,5; Аl остальное.The technical result of the utility model is achieved in that the device for neutralizing the exhaust gases of an internal combustion engine comprises a body in the form of a cylindrical vessel, with an inlet pipe for connecting to an engine and an outlet pipe for connecting to an exhaust gas line, a tubular gas divider mounted in a housing in a permeable shell metal catalyst, which is used, obtained in the combustion mode, a polymetallic alloy of metals Ni, Fe, Co, Mn and Al, with a highly branched, nano trukturirovannoy, active surface, with the grain size not exceeding 3.5 mm and a specific surface area of at least 10 m / g. Polymetallic alloy contains these metals in the following ratio, wt.%: Ni 16-41; Fe 18-44; From 6-8; Mn 2-2.5; Al the rest.

На фиг. представлен общий вид устройства (а), общая схема устройства (б) в разрезе и вид участка каталитического слоя (с). Устройство содержит корпус 1, входной 2 и выходной 3 патрубки, рассекатель газов 4, проницаемую оболочку 5, в которой находится катализатор 6.In FIG. presents a General view of the device (a), a General diagram of the device (b) in the context and view of the site of the catalytic layer (C). The device comprises a housing 1, input 2 and output 3 nozzles, a gas divider 4, a permeable shell 5, in which the catalyst 6 is located.

Устройство по полезной модели имеет товарное наименование фильтры каталитические газоочистные (ФКО). Виды (модели) фильтров отличаются между собой габаритами и диаметрами патрубков.The device according to the utility model has the trade name catalytic gas-cleaning filters (FCO). Types (models) of filters differ in size and diameter of the nozzles.

Принцип действия устройства (фильтра) основан на глубоком окислении (дожигании) на поверхности катализатора токсичных примесей оксида углерода (СО) и углеводородов (СНх) до уровня ниже гигиенических нормативов ГН 2.1.6.1338-03.The principle of operation of the device (filter) is based on deep oxidation (afterburning) of toxic impurities of carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (CHx) on the catalyst surface to a level below the hygiene standards of GN 2.1.6.1338-03.

Результатов испытаний фильтров ФКО при очистке отработавших газов двигателей от вредных примесей (форма по ГОСТ Р 51249-99) представлены в таблице. Из представленных данных следует, что ПДК монооксида углерода, СО в рабочей зоне снижается на 95%The test results of the FKO filters during the purification of engine exhaust from harmful impurities (form according to GOST R 51249-99) are presented in the table. From the presented data it follows that the MPC of carbon monoxide, CO in the working area is reduced by 95%

Снижается также содержание оксидов азота (NOx) в пересчете на NO2 на 95%.The content of nitrogen oxides (NOx) in terms of NO 2 is also reduced by 95%.

Из представленных данных также следует, что ресурс работы фильтра составляет 150 часов при максимальной температуре его работы 600°С, что значительно эффективнее известных аналогов.From the presented data it also follows that the service life of the filter is 150 hours at a maximum temperature of its operation of 600 ° C, which is much more effective than the known analogues.

Таким образом, устройство за счет использования нового катализатора - полиметаллического сплава металлов Ni, Fe, Со, Mn и Аl, полученного в режиме горения, имеющего высокоразветвленную, наноструктурированную, поверхностью, имеет более высокие эксплуатационные показатели относительно известных и может быть успешно использовано для снижения токсичности отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и для предотвращения попадания высокотоксичных компонентов (СО, СН, NOx), находящихся в продуктах сгорания ДВС в окружающую среду.Thus, the device due to the use of a new catalyst - a polymetallic alloy of metals Ni, Fe, Co, Mn and Al, obtained in the combustion mode, having a highly branched, nanostructured surface, has higher operating parameters relative to the known ones and can be successfully used to reduce toxicity exhaust gases of internal combustion engines and to prevent the ingress of highly toxic components (CO, CH, NOx) found in the combustion products of ICE into the environment.

ТаблицаTable №п.п.No. p. Наименование показателяName of indicator Модель фильтра ФКОFKO filter model 1one 22 33 1one Максимальная рабочая температура (газов на входе), °С, не болееMaximum working temperature (gases at the inlet), ° С, no more 600600 600600 600600 22 Ресурс работы фильтра (время работы при эффективной очистке газов), час, не менее*)Filter service life (operating time with effective gas cleaning), hours, no less than *) 150150 150150 150150 33 Степень очистки выхлопных газов, %, не менееThe degree of purification of exhaust gases,%, not less 9595 9595 9595 4four Присоединительный (наружный) диаметр (входного/ выходного) патрубков, ммConnecting (outer) diameter of (inlet / outlet) nozzles, mm 97/10097/100 100/108100/108 210/220210/220 55 Габаритные размеры фильтра** (без присоединительных патрубков), мм: диаметр выcoтa) Overall dimensions of the filter ** (without connecting branch pipes), mm: height diameter ) 345 1100345 1100 340 1200340 1200 525 1400525 1,400 66 Масса фильтра в сборе, кгFilter mass, kg 4545 7575 110110 Примечания: - *) Ресурс работы фильтра может быть продлен за счет смены или регенерации катализатора (по согласованию с потребителем).Notes: - *) The service life of the filter can be extended by changing or regenerating the catalyst (as agreed with the consumer). **) Фильтры поставляются с присоединительными патрубками длиной не более 250 мм, по согласованию с потребителем длина присоединительных патрубков может изменяться.**) Filters are supplied with connecting nozzles with a length of not more than 250 mm, in agreement with the consumer, the length of the connecting nozzles may vary.

Claims (1)

Устройство для нейтрализации выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания содержащее корпус в виде цилиндрического сосуда, с входным патрубком для соединения с двигателем и выходным патрубком для соединения с выходной газовой магистралью, закрепленный в корпусе в проницаемой оболочке металлический катализатор, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит трубчатый рассекатель газов, а в качестве катализатора используют полученный в режиме горения полиметаллический сплав металлов Ni, Fe, Со, Мn и Аl с высокоразветвленной наноструктурированной активной поверхностью, с размерами гранул не более 3,5 мм и удельной поверхностью не менее 10 м2/г.
Figure 00000001
A device for neutralizing exhaust gases of an internal combustion engine comprising a body in the form of a cylindrical vessel, with an inlet pipe for connecting to an engine and an outlet pipe for connecting to an exhaust gas line, a metal catalyst fixed in a housing in a permeable shell, characterized in that it further comprises a tubular divider gases, and as a catalyst, a polymetallic alloy of metals Ni, Fe, Co, Mn, and Al obtained from a highly branched nanostructure obtained in the combustion mode is used turirovannoy active surface of granules with dimensions of less than 3.5 mm and a specific surface area of at least 10 m 2 / g.
Figure 00000001
RU2010122768/06U 2010-06-04 2010-06-04 DEVICE FOR NEUTRALIZING EXHAUST GASES OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE RU99070U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010122768/06U RU99070U1 (en) 2010-06-04 2010-06-04 DEVICE FOR NEUTRALIZING EXHAUST GASES OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010122768/06U RU99070U1 (en) 2010-06-04 2010-06-04 DEVICE FOR NEUTRALIZING EXHAUST GASES OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU99070U1 true RU99070U1 (en) 2010-11-10

Family

ID=44026427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010122768/06U RU99070U1 (en) 2010-06-04 2010-06-04 DEVICE FOR NEUTRALIZING EXHAUST GASES OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU99070U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2007052084A8 (en) Filtering device for diesel engine exhaust gas
RU2006144806A (en) THE CARRIER OF THE PLACED NEAR THE ENGINE OF THE CATALYTIC NEUTRALIZER
EP2664756A2 (en) Exhaust gas after-treatment device for diesel engine
RU2009102269A (en) CATALYTIC MONITORING OF THE EXHAUST GAS CLEANING SYSTEM FOR DIESEL FUEL
CN102057139A (en) Exhaust gas purifier and system for exhaust gas purification
JP2015226907A (en) Method for cleaning internal combustion engine exhaust gases
JP2012528705A (en) Partial filter substrate including SCR catalyst, exhaust treatment system, and engine exhaust treatment method
JP2016002534A (en) Catalyst for exhaust gas purification, method for manufacturing the same, and exhaust gas purification method using the catalyst
RU99070U1 (en) DEVICE FOR NEUTRALIZING EXHAUST GASES OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE
JP2009291764A (en) Exhaust gas cleaning filter for internal engine and exhaust gas cleaning device for internal engine
EP2436889A3 (en) Exhaust emission control device
JP2006527816A (en) Flow reversal in an exhaust system including a filter
JP6703924B2 (en) Mercury oxidation catalyst and method for manufacturing mercury oxidation treatment apparatus equipped with mercury oxidation catalyst
CN208702505U (en) Diesel engine exhaust gas purification device
JPH08177466A (en) Heat exchanging-type denitration device for diesel engine
JP6135624B2 (en) Particulate filter with catalyst
EP3179065B1 (en) Catalytic converter
JP5215880B2 (en) Exhaust gas purification catalyst and exhaust gas purification apparatus using the same
CN103706193B (en) A kind of exhaust gas cleaner
RU115012U1 (en) CATALYTIC UNIT OF THE NEUTRALIZER OF THE EXHAUST GAS DISCHARGE OF THE INTERNAL COMBUSTION DIESEL ENGINE (OPTIONS)
JP2004351236A (en) Catalyst for oxidizing/removing methane in exhaust gas and method for purifying exhaust gas
CN101070768A (en) Diesel-engine self-regenerated efficient tail-gas purifying silencer
CN108368760A (en) Internal-combustion engines exhaust gas purifying system and method for purifying exhaust gas from internal combustion engine
JP2008168228A (en) Catalyst for purifying nitrogen oxide in exhaust gas of diesel engine using unburnt carbon and nitrogen oxide purifying method
Maheshappa et al. Design analysis of catalytic converter to reduce particulate matter and achieve limited back pressure in diesel engine by CFD