SU1726802A1

SU1726802A1 - Catalytic neutralizer of internal combustion engine exhaust gases

Info

Publication number: SU1726802A1
Application number: SU904820084A
Authority: SU
Inventors: Владимир Григорьевич Булаев; Наталья Владимировна Чернозипунникова; Алексей Александрович Булах
Original assignee: Уральский электромеханический институт инженеров железнодорожного транспорта им.Я.М.Свердлова
Priority date: 1990-03-12
Filing date: 1990-03-12
Publication date: 1992-04-15

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению , а именно к устройствам, снижающим выбросы вредных веществ с отработавшими газами двигател ми внутреннего сгорани , в частности тепловозными дизел ми. Нейтрализатор включает в себ реактор с блочным 3 и гранулированным 4 катализаторами , причем блок 3 на металлическом носителе находитс в центре реактора, а гранулированный катализатор 4 размещен вокруг блока 3. Гранулированный катализатор 4 фиксируетс вокруг блока 3, перегородка 6 располагаетс наклонно дл образовани рыхлого сло катализатора.2 з. п. ф-лы, 1 ил.The invention relates to mechanical engineering, in particular, to devices that reduce the emission of harmful substances from exhaust gases by internal combustion engines, in particular diesel diesel engines. The neutralizer includes a reactor with block 3 and granular 4 catalysts, block 3 on a metal carrier located in the center of the reactor, and granular catalyst 4 is placed around block 3. Granular catalyst 4 is fixed around block 3, the partition 6 is inclined to form a loose catalyst layer .2 h. item f-ly, 1 ill.

Description

Изобретение относитс к машиностроению , а именно к устройствам, снижающим выбросы вредных веществ с отработавшими газами двигател ми внутреннего сгорани , в частности тепловозными дизел ми.The invention relates to mechanical engineering, in particular, to devices that reduce the emission of harmful substances from exhaust gases by internal combustion engines, in particular diesel diesel engines.

Известен комбинированный каталитический преобразователь, содержащий два сотовых катализатора и расположенную наклонно между ними перегородку, заполненную гранулированным катализатором. Между сотовыми катализаторами и перегородкой имеетс воздушна полость.Known combined catalytic Converter containing two honeycomb catalyst and located obliquely between the partition, filled with a granular catalyst. There is an air cavity between the honeycomb catalysts and the bulkhead.

Недостатком данного устройства вл етс то, что неподвижный гранулированный слой катализатора создает большое аэродинамическое сопротивление. Это приведет к большому росту противодавлени в выхлопном тракте Д В С. Неподвижный катализатор может быть закоксован несгоревшими частицами отработавших газов и при росте температуры может быть выжжен.The disadvantage of this device is that the fixed granular layer of the catalyst creates a large aerodynamic resistance. This will lead to a large increase in the back pressure in the exhaust tract D B C.

Известен также каталитический нейтрализатор , содержащий монолитный блок катализатора с зазором между наружной поверхностью блока и внутренней поверхностью корпуса. Вокруг части наружной поверхности от блока расположен элемент газового уплотнени . Зазор между остальной частью наружной поверхности блока и внутренней поверхности корпуса заполнен проволочной сеткой.Also known catalytic converter containing a monolithic block of catalyst with a gap between the outer surface of the block and the inner surface of the housing. A gas sealing element is located around the part of the outer surface of the unit. The gap between the rest of the outer surface of the unit and the inner surface of the housing is filled with wire mesh.

Недостатком этого нейтрализатора вл етс то, что в случае напылени частичек сажи в каналы монолитного блока нейтрализатор не защищен от роста противодавлени в тракте отработавших газов, а выгорание блока за счет выгорани сажи на его поверхности приводит к выходу из стро всей системы нейтрализации.The disadvantage of this neutralizer is that in the case of the deposition of soot particles into the channels of the monolithic block, the neutralizer is not protected from the growth of the counterpressure in the exhaust gas path, and the burnout of the block due to the burnout of soot on its surface leads to failure of the entire neutralization system.

Наиболее близким к изобретению вл етс нейтрализатор, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и реактором , разделенным на внутреннюю и наружную зоны, расположенные коаксиально.Closest to the invention is a neutralizer comprising a housing with inlet and outlet nozzles and a reactor divided into inner and outer zones located coaxially.

Недостатком данного нейтрализатора вл етс то, что выжигание сажи начинаетс .в случае загр знени фильтра при условии роста противодавлени . Дл выгорани сажи необходимо врем , т. е. какое-то врем двигатель будет работать с увеличенным противодавлением в тракте. А также известна система не компактна.The disadvantage of this neutralizer is that the burning of soot starts. In the event of a filter contamination, the back pressure increases. It takes time to burn out soot, that is, for some time the engine will operate with increased back pressure in the path. And also the known system is not compact.

Цель изобретени - повышение надежности .The purpose of the invention is to increase reliability.

Поставленна цель достигаетс тем, что внутренн зона выполнена в виде блочного катализатора на сотовом носителе, а наружна зона заполнена гранулированным катализатором; гранулированный катализатор отделен от блочного при помощи эластичной перегородки, в верхней части которой со стороны выходного патрубка выполнено отверстие, расположенное выше уровн блочного катализатора; верхн The goal is achieved by the fact that the inner zone is made in the form of a block catalyst on a honeycomb carrier, and the outer zone is filled with a granular catalyst; the granular catalyst is separated from the block by means of an elastic partition, in the upper part of which, on the side of the outlet nozzle, there is a hole located above the level of the block catalyst; top

часть эластичной перегородки, в которой выполнено отверстие, выполнена наклонной в обратную сторону к оси корпуса.the part of the elastic partition in which the hole is made is inclined in the opposite direction to the axis of the body.

На чертеже показан каталитический нейтрализатор.The drawing shows a catalytic converter.

Каталитический нейтрализатор 1 содержит входной патрубок 2, блочный катализатор на сотовом носителе 3, гранулированный катализатор 4 и выходной патрубок 5. Гранулированный катализатор фиксируетс вокруг блока эластичной перегородкой 6 с отверстием 7.The catalytic converter 1 contains an inlet 2, a block catalyst on a honeycomb carrier 3, a granular catalyst 4 and an outlet nozzle 5. The granular catalyst is fixed around the unit by an elastic partition 6 with a hole 7.

Отработавшие газы через входной патрубок 2 поступают в нейтрализатор 1. ПриThe exhaust gases through the inlet pipe 2 enters the neutralizer 1. When

штатной работе отработавшие газы нейтрализуютс на блочном катализаторе 3, а при запылении его каналов сажей и другими смолообразующими веществами отработавшие газы нейтрализуютс на гранулированном катализаторе. Очищенные газы выход т из нейтрализатора через выходной патрубок 5. Гранулированный катализатор фиксируетс вокруг блока при помощи эластичной перегородки 6..during normal operation, the exhaust gases are neutralized on the block catalyst 3, and when its channels are dusty with soot and other resin-forming substances, the exhaust gases are neutralized on the granular catalyst. Purified gases exit the neutralizer through the outlet 5. The granular catalyst is fixed around the block using an elastic partition 6.

При работе двигател отработавшие газы поступают в нейтрализатор через входной патрубок 2. Наименьшее сопротивление газовому потоку оказывает блок на сотовом носителе 3, поэтому газыWhen the engine is operating, the exhaust gases enter the neutralizer through inlet 2. The least resistance to the gas flow is exerted by the unit on the cellular carrier 3, therefore the gases

пойдут предпочтительно через него. При работе двигател на низких нагрузках, а также при большом количестве переходных режимов , которые неблагопри тны с точки зрени токсичности, в частности сажи, каналыwill go preferably through it. When the engine is operating at low loads, as well as with a large number of transients that are unfavorable from the point of view of toxicity, in particular soot, the channels

блока будут запыл тьс несгоревшими частичками сажи и другими твердыми и жидкими продуктами неполного сгорани топлива. В результате противодавление, создаваемое в выхлопном тракте блоком наthe blocks will be combusted with unburned soot particles and other solid and liquid products of incomplete combustion of fuel. As a result, the back pressure created in the exhaust tract by a block on

сотовом носителе, возрастает, поэтому происходит перераспределение газового потока , его основна часть проходит через наружную (гранулированную) зону, привод катализатор в движение. Дальнейшего роста противодавлени не будет, так как в кип щем слое на его величину не вли ет скорость газового потока. Противодавление , создаваемое гранулированным катализатором во внешней зоне, не должноcellular carrier increases, so the redistribution of the gas flow occurs, its main part passes through the outer (granular) zone, driving the catalyst in motion. There will be no further increase in backpressure, since in the fluidized bed its velocity is not affected by the gas flow rate. The back pressure created by the granular catalyst in the outer zone should not

превышать регламентированного.exceed the regulated.

Наклонна металлическа перегородка б позвол ет организовать рыхлый слой гранулированного катализатора и существенного прироста к величине противодавлени не будет.The inclined metal partition B allows you to organize a loose layer of granular catalyst and there will not be a significant increase in the amount of back pressure.

. При росте нагрузки, а следовательно, и при росте температуры отработавших газов блок будет прогреватьс и начнетс выгорание сажи и других продуктов неполного сго- рани топлива в его каналах. При достижении в каналах температуры 360- 400°С происходит выгорание сажи и других смолообразующих веществ в каналах блока. В результате выгорани проходное сечение будет восстановлено и противодавление, создаваемое нейтрализатором, снизитс до минимального уровн .. As the load increases, and consequently, as the temperature of the exhaust gases rises, the block will warm up and burnout of soot and other incomplete combustion products in its channels will begin. When the temperature in the channels reaches 360-400 ° C, soot and other resin-forming substances burn out in the channels of the block. As a result of the burnout, the flow area will be restored and the back pressure created by the neutralizer will be reduced to the minimum level.

Claims

Claims 1. An exhaust gas catalytic converter for an internal combustion engine comprising a housing with inlet and outlet nozzles and a reactor divided into inner and outer zones,

0

five

arranged coaxially, characterized in that, in order to increase reliability, the inner zone is designed as a catalyst on a honeycomb carrier, and the outer zone is filled with a granular catalyst.

2. The neutralizer according to claim 1, that is, that the granulated catalyst is separated from the block by means of an elastic partition, in the upper part of which there is an opening above the level of the block catalyst.

3. The neutralizer PP. 1 and 2, which is based on the fact that the upper part of the elastic partition in which the opening is made is inclined in the opposite direction to the axis of the body.