UA74231C2 - Method of catalytic neutralization of motor transport exhaust gases - Google Patents
Method of catalytic neutralization of motor transport exhaust gases Download PDFInfo
- Publication number
- UA74231C2 UA74231C2 UA2003076239A UA200376239A UA74231C2 UA 74231 C2 UA74231 C2 UA 74231C2 UA 2003076239 A UA2003076239 A UA 2003076239A UA 200376239 A UA200376239 A UA 200376239A UA 74231 C2 UA74231 C2 UA 74231C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- plates
- needles
- neutralization
- gas flow
- differs
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000004071 soot Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 abstract 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 abstract 1
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 7
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 101100532456 Rattus norvegicus Slc28a2 gene Proteins 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000007348 radical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до способу нейтралізації газів, що відходять.The invention relates to a method of neutralization of outgoing gases.
До цього часу відома значна кількість методів нейтралізації ї очистки газів, що відходять від автотранспорту. Один з методів є спосіб каталітичної нейтралізації газів, що відходять від автотранспорту на пористих носіях зі збільшенням протитиску див. И.В.Варшавский, Р.В.Малов "Как обезвредить отработавшие газьї автомобиля" - М., Транспорт, 1968, - 232с|. Каталізатор нанесений на поверхню трубок, які закріплені на проволоці в корпусі чи кульок, які зібрані в касети. В якості каталізатору використовують платину в кількості 70 дг на мкг трубчатого пористого каталізатору і 2г на кг кулькового каталізатору. При використанні даного способу каталітичної нейтралізації газів на дизельних двигунах в нейтралізатор додатково вводять повітря через інжектор. На прогрітому двигуну забезпечується практично повну очистку від оксиду вуглецю (І), частково від оксидів азоту і на 80-9095 від вуглеводнів. На холостому ході і при низьких навантаженнях двигуна для більш ефективної каталітичної нейтралізації газів збільшують протитиск на випуску газів. 12 Недоліком даного способу є те, що використання даного способу каталітичної нейтралізації газів призводить до значного збільшення кількості сажі, смоли і краплин масла в газах, що відходять. Крім того, на таких двигунах збільшуються витрати палива.Until now, a significant number of methods of neutralization and purification of gases emitted from motor vehicles are known. One of the methods is the method of catalytic neutralization of gases leaving vehicles on porous media with increased back pressure, see I.V. Varshavskyi, R.V. Malov "How to neutralize exhaust gases of a car" - M., Transport, 1968, - 232 p. The catalyst is applied to the surface of the tubes, which are fixed on the wire in the housing or balls, which are collected in cassettes. As a catalyst, platinum is used in the amount of 70 dg per μg of tubular porous catalyst and 2 g per kg of ball catalyst. When using this method of catalytic neutralization of gases on diesel engines, additional air is injected into the neutralizer through the injector. On a warm engine, almost complete purification from carbon monoxide (I), partial nitrogen oxides and 80-9095 from hydrocarbons is ensured. At idle and at low engine loads, for more effective catalytic neutralization of gases, the back pressure at the gas outlet is increased. 12 The disadvantage of this method is that the use of this method of catalytic neutralization of gases leads to a significant increase in the amount of soot, resin and oil droplets in the outgoing gases. In addition, fuel consumption increases on such engines.
Відомий спосіб каталітичної нейтралізації газів, що відходять від автотранспорту з використанням киплячого шару див. И.В.Варшавский, Р.В.Малов "Как обезвредить отработавшие газьї автомобиля" - М.,For a known method of catalytic neutralization of gases leaving vehicles using a fluidized bed, see I.V. Varshavskyi, R.V. Malov "How to neutralize the exhaust gases of a car" - M.,
Транспорт, 1968 - 232с|. Шар каталізатору потоком газу приводиться в підвішений стан. Нейтралізатор для даного способу складається з реактору, що представляє собою прямокутний стальний короб, який на З /4 заповнений кульками каталізатору і картерів зверху і знизу. Зверху і знизу реактор закритий сітками для попередження виносу каталізатору. Діаметр кульки каталізатору становить 3З-5мм. В якості каталізатору використовується платина. сTransport, 1968 - 232 p. The catalyst layer is brought to a suspended state by the gas flow. The neutralizer for this method consists of a reactor, which is a rectangular steel box, which is filled with catalyst balls and casings from above and below on 3/4. The reactor is covered with nets from above and below to prevent the catalyst from being carried away. The diameter of the catalyst ball is 3-5 mm. Platinum is used as a catalyst. with
Недоліком даного способу є те, що даний нейтралізатор при його громіздких розмірах можливо (39 встановлювати лише в вертикальному положенні. Його можливо використовувати лише на обмеженій кількості автотранспорту. Крім того використання киплячого шару потребує більш ретельного контролю швидкості газу, щоб попередити осадження чи винос каталізатору. На автомобілі це зробити ще складніше із-за постійні зміні витрат газу при різних режимах роботи двигуна, що призводить чи к затуханню киплячому шару чи виносу -- каталізатору. соThe disadvantage of this method is that this neutralizer, due to its bulky dimensions, can only be installed in a vertical position. It can be used only on a limited number of vehicles. In addition, the use of a fluidized bed requires more careful control of the gas velocity to prevent precipitation or removal of the catalyst. In a car, it is even more difficult to do this due to the constant changes in gas consumption during different engine operating modes, which leads either to the damping of the fluidized bed or the removal of the catalyst.
Прототипом способу, що пропонується є спосіб термокаталітичної нейтралізації газів, що відходять від автотранспорту див. И.В.Варшавский, " Р.В.Малов "Как обезвредить отработавшие газьії автомобиля" - М., счThe prototype of the proposed method is a method of thermocatalytic neutralization of gases leaving vehicles, see I.V. Varshavskyi, " R.V. Malov "How to neutralize exhaust gases of a car" - M., school
Транспорт, 1968 - 232с)|. Даний спосіб складається з двох стадій: «І - полум'яного підігріву газів за рахунок безфорсуночного спалювання палива. Підпалювання газів 3о відбувається за допомогою спіралі свічки чи за допомогою фронту полум'я при режимі горіння, що встановилося. вTransport, 1968 - 232s)|. This method consists of two stages: "I - flame heating of gases due to injectorless fuel combustion. Gases 3o are ignited with the help of the spiral of the candle or with the help of the flame front at the established combustion mode. in
При роботі двигуна на великих навантаженнях подача палива в цілях економії припиняється. Підігрітий газ поступає в циклон, де відбувається догоряння дрібних часток, які раніше не згоріли і осідання в циклоні більш крупних часток; « - безпосередньої каталітичної нейтралізації газів на двох шарах каталізатору: нижньому киплячому шару і З 50 верхньому спокійному шарі. Призначення нижнього шару полягає в нейтралізації більшої частки токсичних с сполук газів. Верхній призначений для завершення нейтралізації і для попередження виносу часток каталізатору з» з нижнього шару. В якості каталізатору використовують платину.When the engine is running at high loads, the fuel supply is stopped for economy purposes. The heated gas enters the cyclone, where small particles, which were not burned before, are combusted and larger particles settle in the cyclone; " - direct catalytic neutralization of gases on two layers of the catalyst: the lower boiling layer and the upper calm layer. The purpose of the lower layer is to neutralize a greater proportion of toxic gas compounds. The upper one is designed to complete the neutralization and to prevent the removal of catalyst particles from the lower layer. Platinum is used as a catalyst.
Недоліком даного способу є: - складність конструкції; - необхідність в додаткових витратах палива; 7 - високі температури деяких деталей; «» - великі витрати каталізатору в киплячому шарі; - велика вага і габаритні розміри. о В основу винаходу поставлено задачу нейтралізації газів, що відходять від автотранспорту шляхомThe disadvantage of this method is: - the complexity of the design; - the need for additional fuel consumption; 7 - high temperatures of some parts; "" - high costs of the catalyst in the fluidized bed; - great weight and dimensions. o The invention is based on the task of neutralization of gases emitted by motor vehicles
Ге) 20 пропускання потоку газів через два комплекти, кожний з яких складається з пористих пластин з голками і без голок. та Спосіб каталітичної нейтралізації газів, що відходять від автотранспорту, включає високотемпературні двоступеневі процеси відновлення-окиснення на платиновому каталізаторі. Потік газу пропускають через електрокаталітичний реактор - два комплекти пористих пластин з титану, які розташовані перпендикулярно 25 газовому потоку і на котрі подається висока напруга.Ge) 20 passing the flow of gases through two sets, each of which consists of porous plates with needles and without needles. and The method of catalytic neutralization of gases leaving vehicles includes high-temperature two-stage reduction-oxidation processes on a platinum catalyst. The gas flow is passed through an electrocatalytic reactor - two sets of porous plates made of titanium, which are located perpendicular to the gas flow and on which a high voltage is applied.
ГФ) Корпус реакторі виготовлено із діелектрика, а кожний із електрокаталітичних комплектів складається з пористих пластин високої і низької напруг, причому на голки з високолегованих сталей пластини високої напруги о попередньо нанесені діелектрик (наприклад, у-АІ»Оз, Ма»біОз) і платиновий каталізатор.GF) The reactor body is made of a dielectric, and each of the electrocatalytic sets consists of porous plates of high and low voltage, and on the needles of high-alloyed steel plates of high voltage, a dielectric (for example, y-AI»Oz, Ma»biOz) and platinum catalyst.
Пористі пластини по ходу газу в комплекті розташовані в наступній послідовності: пористі платини з юлками 60. пористі платини без голок, причому між комплектами пористих пластин вводиться додаткове повітря, а направлення вістря голок співпадає з направленням газового потоку.The porous plates along the gas path in the set are arranged in the following sequence: porous plates with 60. porous plates without needles, and additional air is introduced between the sets of porous plates, and the direction of the tip of the needles coincides with the direction of the gas flow.
Джерелом струму є котушка запалення автомобіля.The current source is the ignition coil of the car.
Кількість пористих пластин в відновній і окислювальній зонах повинна бути парною.The number of porous plates in the reducing and oxidizing zones should be even.
Розмір пор пористих пластин становить 100-120мкм. бо Регенерація першого по ходу відновлювального комплекту від сажі і смоли проводять короткочасним введенням додаткового повітря в газовий потік перед електрокаталітичним реактором.The size of the pores of the porous plates is 100-120 μm. because the regeneration of the first recovery kit from soot and tar is carried out by short-term injection of additional air into the gas flow before the electrocatalytic reactor.
Процес базується на відновно-окислювальних процесах, що протікають в зоні розряду на 150-200 нижче, ніж при звичайному термічному каталіз температура якого становить 400 Сб. Основною різницею електрокаталітичного процесу від термічного є те, що при любих режимах роботи двигуна із-за протікання радикальних реакцій в зоні розряду спостерігається висока ступінь відновлення і окислення токсичних сполук, а також повне згорання сажі і смоли. Це можливо за рахунок зниження енергетичних бар'єрних процесів.The process is based on reduction-oxidation processes that occur in the discharge zone 150-200 lower than during conventional thermal catalysis, the temperature of which is 400 Сb. The main difference between the electrocatalytic process and the thermal process is that at any engine operating mode, due to the flow of radical reactions in the discharge zone, a high degree of reduction and oxidation of toxic compounds is observed, as well as complete combustion of soot and tar. This is possible due to the reduction of energy barrier processes.
На фіг.1 представлена схема нейтралізації газів, що відходять від автотранспорту, на фіг.2 представлені залежність ступеню очистки від напруги для холостого ходу без введення повітря, на фіг.З представлені 70 залежність ступеню очистки від напруги для холостого ходу з введенням повітря, на фіг.4 представлені залежність ступеню очистки від напруги для ходу під навантаженням без введення повітря, на фіг.5 представлені залежність ступеню очистки від напруги для ходу під навантаженням з введення повітряFig. 1 shows a diagram of the neutralization of gases leaving vehicles, Fig. 2 shows the dependence of the degree of purification on voltage for idling without air injection, Fig. 3 shows the dependence of the degree of purification on voltage for idling with air injection, on Fig. 4 shows the dependence of the degree of cleaning on voltage for running under load without air injection, Fig. 5 shows the dependence of the degree of cleaning on voltage for running under load with air injection
Потік газу від двигуна (фіг.1) направляється в каталітичний нейтралізатор 1. В нейтралізаторі змонтовані два комплекти пористих пластин з титану з голками 2. На кожну голку нанесено діелектрик і каталізатор. Між 75 Комплектами пластин через штуцер З підводиться повітря. Після нейтралізації потік газу викидається в атмосферу. В якості джерела струму використовується котушка запалення 4.The gas flow from the engine (Fig. 1) is directed to the catalytic converter 1. Two sets of porous titanium plates with needles 2 are mounted in the converter. A dielectric and a catalyst are applied to each needle. Air is supplied between 75 sets of plates through the fitting C. After neutralization, the gas stream is released into the atmosphere. Ignition coil 4 is used as a current source.
Процес було проведено при різних напругах на пластинах і режимах роботи двигуна. По отриманих даним можна зробити висновок, що цим методом можна очистити гази, що відходять від автотранспорту.The process was carried out at different voltages on the plates and engine operating modes. Based on the obtained data, it can be concluded that this method can be used to clean the gases emitted by motor vehicles.
Електрокаталітичний метод не знижує потужності двигуна, а на деяких режимах навіть підвищує Її.The electrocatalytic method does not reduce engine power, and in some modes even increases it.
Як видно з фіг.2-5 процес очищення газів, що відходять від автотранспорту для різних сполук відбувається по різному. Так на холостому ході без введення повітря (фіг.2) найбільша ступінь очистки від оксидів азоту, для інших сполук вона значно нижча, особливо для оксиду вуглецю(ІІ). З введенням повітря на холостому ході (фіг.3) відбувається значне збільшення ступеню очистки від оксиду вуглецю (ІІ) і органічних сполук. Від оксидів азоту очистка не відбувається. Для роботи двигуна під навантаженням з введенням повітря і без Га р;' введення повітря (фіг.4-5) ступінь очистки для оксиду вуглецю (ІІ) і органічних сполук висока, а для оксидів азоту не висока. оAs can be seen from Fig. 2-5, the process of cleaning gases leaving vehicles for different compounds takes place in different ways. Thus, at idle speed without air intake (Fig. 2), the greatest degree of purification from nitrogen oxides is achieved, for other compounds it is much lower, especially for carbon dioxide (II). With the introduction of air at idle speed (Fig. 3), there is a significant increase in the degree of purification from carbon monoxide (II) and organic compounds. Nitrogen oxides are not cleaned. For the operation of the engine under load with the introduction of air and without Ha p;' air introduction (fig. 4-5) the degree of purification for carbon oxide (II) and organic compounds is high, but not high for nitrogen oxides. at
В таблицях 1,2 наведені експериментальні дані, які були використанні для створення способу каталітичної нейтралізації газів, що відходять від автотранспорту.Tables 1 and 2 show experimental data that were used to create a method of catalytic neutralization of gases emitted from motor vehicles.
При використанні даного способу нейтралізації газів, що відходять від автотранспорту Досягається значно -- більша ступінь нейтралізації токсичних сполук, ніж при інших методах. Відсутність зниження потужності двигуна призводить до економії палива і більш тривалої експлуатації двигуна. Даний спосіб може бути використаний на о будь-якому виді автотранспорту. сіWhen using this method of neutralization of gases emitted from motor vehicles, a significantly greater degree of neutralization of toxic compounds is achieved than with other methods. No reduction in engine power leads to fuel savings and longer engine operation. This method can be used on any type of motor vehicle. si
Спосіб є "промислово використовуваним", не потребує кардинальних змін в будові автотранспорту. ч зв чаThe method is "industrially used", does not require radical changes in the structure of motor vehicles. h zv cha
Без введення повітря о шшн З се ші с во 75.70 555: 59 301 зв 36. ї»Without air injection o shsn Z se shi s vo 75.70 555: 59 301 zv 36. i"
З введенням повітря со пи) 9 мов 8 273 68404. 4 ко 55 о вові - / спнт ев|ве| 73 |в ей з заWith the introduction of air so pi) 9 mov 8 273 68404. 4 ko 55 o vovi - / spnt ev|ve| 73 | in ey with for
ЧК» юCheka" Yu
ФО 11110101 Компонент шк Без введення повітря яFO 11110101 Component shk Without air injection i
Сід » о ю во | Спнт |з 23) в |19) м | 19 мSit » o yu vo | Spnt |from 23) to |19) m | 19 m
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2003076239A UA74231C2 (en) | 2003-07-04 | 2003-07-04 | Method of catalytic neutralization of motor transport exhaust gases |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2003076239A UA74231C2 (en) | 2003-07-04 | 2003-07-04 | Method of catalytic neutralization of motor transport exhaust gases |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA74231C2 true UA74231C2 (en) | 2005-11-15 |
Family
ID=74505835
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA2003076239A UA74231C2 (en) | 2003-07-04 | 2003-07-04 | Method of catalytic neutralization of motor transport exhaust gases |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA74231C2 (en) |
-
2003
- 2003-07-04 UA UA2003076239A patent/UA74231C2/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6029442A (en) | Method and apparatus for using free radicals to reduce pollutants in the exhaust gases from the combustion of fuel | |
EP1117474B1 (en) | System and method for purifying exhaust gases | |
EP1212520A1 (en) | Emission abatement system | |
JP4881288B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP2002515103A (en) | Plasma assisted catalytic reduction device | |
EP1537309A1 (en) | Process for treating compression ignition engine exhaust gas | |
EA000916B1 (en) | Process and purification system of exhaust gases from an internal combustion engine | |
JP2004506505A (en) | Method and apparatus for removing NOx from engine exhaust gas | |
KR19990064229A (en) | Exhaust gas purification device of internal combustion engine | |
JP2004176703A (en) | Gas purification apparatus, gas purification method, and discharge reactant used for the gas purification apparatus | |
JP5474468B2 (en) | Exhaust gas purification device using plasma discharge | |
WO1997049480A1 (en) | Method for purifying effluent gases | |
US20090211231A1 (en) | Exhaust gas treatment system for an internal combustion engine | |
Mohapatro et al. | Portable hvac and pulsed plasma sources for control of no x in diesel engine exhaust | |
UA74231C2 (en) | Method of catalytic neutralization of motor transport exhaust gases | |
KR101398573B1 (en) | Exhaust gas cleaning device of a diesel vehicle using exhaust heat and ultrasonic waves | |
KR101427933B1 (en) | Catalytic converter of internal combustion engine and apparatus of purifying exhaust gas provided with the same | |
UA73368C2 (en) | Method and device of catalytic neutralization of gases emitted by motor transport | |
WO2000031386A1 (en) | Method and apparatus to reduce engine exhaust emissions | |
JP2009203961A (en) | Exhaust emission control device | |
JP2001140630A (en) | Exhaust emission control device for internal combustion engine | |
Azhar et al. | Research on The Ultra-Low Emission Technology in Internal Combustion Engine | |
KR100473419B1 (en) | A Diesel Particulate Filter United with a Plasma Reactor | |
KR101459438B1 (en) | Catalytic converter of internal combustion engine and apparatus of purifying exhaust gas provided with the same | |
KR20010078435A (en) | A purification device for waste gas of the internal-combustion engine |