一种具有碳氢捕集功能的柴油机氧化催化转化器.pdf

上传人:54 文档编号:1036619 上传时间:2018-03-27 格式:PDF 页数:6 大小:355.28KB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201110242780.7

申请日:

2011.08.25

公开号:

CN102322320A

公开日:

2012.01.18

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):F01N 3/28申请公布日:20120118|||实质审查的生效IPC(主分类):F01N 3/28申请日:20110825|||公开

IPC分类号:

F01N3/28

主分类号:

F01N3/28

申请人:

湖南大学

发明人:

邓元望; 韩卫; 龚金科; 鄂加强; 朱浩; 王兵杰; 刘腾

地址:

410082 湖南省长沙市岳麓区麓山南路1号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明属于柴油机排放污染控制领域,具体涉及一种能够减少柴油机冷启动阶段碳氢化合物排放的氧化催化转化装置。氧化催化转化器7、8和碳氢捕集器10被封装在同一个罐体5中,三者呈120°分布,有利于缩短下游氧化催化转化器8的起燃时间,通过对端盖1的设计,能够使尾气依次通过氧化催化转化器7、碳氢捕集器10和氧化催化转化器8,冷启动及暖机时,碳氢捕集器10对碳氢化合物进行捕集,当处于下游的氧化催化转化器8上的催化剂起燃后,所捕集的碳氢化合物被释放,并在氧化催化转化器8中氧化,本发明能够实现冷启动及暖机时较低的碳氢化合物排放。

权利要求书

1: 一种具有碳氢捕集功能的柴油机氧化催化转化器, 主要包括 : 端盖 1、 罐体 5、 上游氧 化催化转化器 7、 下游氧化催化转化器 8、 垫层 9 和碳氢捕集器 10。
2: 根据权利要求 1 所述的具有碳氢捕集功能的柴油机氧化催化转化器, 其布置形式 为: 上游氧化催化转化器 7、 下游氧化催化转化器 8 以及碳氢捕集器 10 被封装在罐体 5 中, 并与罐体之间各自设置垫层 9, 端盖 1 与罐体 5 之间设有垫片 6, 并用连接螺栓组 (2、 3、 4) 连接。
3: 根据权利要求 1 所述的罐体 5, 其特征在于 : 内部空间被分成各自呈 120°的三个扇 形部分, 并在外部与端盖 1 的连接处设有三个均匀分布的连接孔。
4: 根据权利要求 1 所述的端盖 1, 其特征在于 : 内部空间分为两个部分, 入口 ( 或出口 ) 空间占 120°扇形部分, 其余 240°扇形空间为用于气流过渡的空间, 外部设有与罐体 5 对 应的连接孔。
5: 根据权利要求 1 所述的氧化催化转化器 7 和 8, 其特征在于 : 外形为 120°扇形柱体。
6: 根据权利要求 1 所述的碳氢捕集器 10, 其特征在于 : 外形为 120°扇形柱体, 且由三 部分组成 : 蜂窝式陶瓷载体 11、 底部的碳氢吸附涂层 13 以及上部的水蒸气吸附涂层 12。

说明书


一种具有碳氢捕集功能的柴油机氧化催化转化器

    技术领域 本发明属于柴油机尾气后处理技术领域, 尤其涉及一种能够减少柴油机冷启动阶 段碳氢化合物排放的氧化催化转化装置。
     背景技术 柴油机有着良好的经济性和高的热效率, 近年来得到快速的发展, 在欧洲有三分 之一以上的新车都是柴油车。柴油机的快速发展为减少能源消耗起到了重要作用, 但是柴 油机排放也给空气质量带来不利影响, 特别是在柴油机的冷启动阶段, 由于启动转速较低、 漏气和热损失加重, 导致柴油机冷启动时的压缩温度、 压缩压力比正常运行状态下要低很 多, 喷入燃烧室的燃油不大可能立即正常自燃, 在燃油自燃之前, 喷入缸内的燃油就会以未 燃碳氢的形式排出气缸, 使得柴油机冷启动阶段的碳氢化合物排放非常严重, 冷启动时排 放的高浓度的碳氢化合物表现为白烟, 是经常要冷启动的车用柴油机令人讨厌的环境问题 之一。
     在现有的柴油机后处理技术中, 柴油机氧化催化转化器可以通过消耗微粒中的可 溶有机成分 SOF 来降低微粒排放, 同时也降低碳氢化合物和一氧化碳的排放, 将这部分废 气转换为二氧化碳和水, 但是当排气温度低于 150℃时, 氧化催化转化器上的催化剂基本上 不起作用, 使得柴油机氧化催化转化器在柴油机的冷启动阶段无法发挥正常的作用。
     发明内容 本发明要解决的技术问题是, 针对传统柴油机氧化催化转化器的不足, 提出一种 能够减少冷启动及暖机过程中碳氢化合物排放的柴油机氧化催化转化器。
     为达到上述目的, 本发明采用的技术方案是 : 将碳氢捕集器与两个氧化催化转化 器封装在一个罐体内, 通过对端盖的设计, 使得尾气依次通过上游氧化催化转化器、 碳氢捕 集器和下游氧化催化转化器。 冷启动及暖机时, 碳氢捕集器将排放的碳氢化合物捕集, 随着 排气温度的升高, 上游氧化催化转化器首先被加热起燃, 并对后续的尾气进行正常的处理, 处于下游的氧化催化转化器随后起燃, 这时碳氢捕集器将捕集的碳氢化合物释放, 并在下 游的氧化催化转化器中被氧化。
     本发明中碳氢捕集技术原理是 : 沸石分子筛具有均匀的微孔, 孔径与一般分子大 小相当, 能够根据其有效孔径来筛分各种流体分子。通过分子引力作用在固体表面产生表 面力, 当流体流过时, 流体中的一部分分子由于不规则运动碰撞到吸附剂表面, 产生分子的 浓聚, 使流体中的这种分子数目减少, 达到分离、 清除的目的, 当温度上升到一定程度时, 浓 聚的分子又会被释放出来。 利用分子筛的这种特性, 可以实现在低温下将碳氢化合物吸附, 在催化剂起燃后再将所吸附的碳氢化合物释放的目的。
     本发明的积极效果是, 利用沸石分子筛的吸附、 脱附特性, 并通过与氧化催化转化 器的合理匹配来减少冷启动期间的碳氢化合物排放, 有着不需要额外的能耗、 结构简单、 成 本低的优点, 具有大幅降低碳氢化合物排放的潜力。
     附图说明
     图 1 为本发明结构示意图 ; 图中 : 1. 端盖、 2. 连接螺栓、 3. 螺母、 4. 螺母垫片、 5. 罐体、 6. 端盖垫片。 图 2 为罐体、 氧化催化转化器、 碳氢捕集器、 垫层封装后的侧视图 ; 图中 : 7. 上游氧化催化转化器、 8. 下游氧化催化转化器、 9. 垫层、 10. 碳氢捕集器。 图 3 为载体涂层结构示意图 ; 图中 : 11. 载体、 13. 碳氢吸附涂层、 12. 水蒸气吸附涂层。 图 4 为流动过程示意图 ; 图 5 为端盖内部结构图 ; 图 6 为罐体内部结构图 ; 图 7 为端盖垫片图。具体实施方式
     下面结合附图, 对本发明做进一步说明。 如图 1、 5、 6、 7 所示 : 连接螺栓组 (2、 3、 4) 将端盖 1 与罐体 5 连接, 为了保证密封, 端盖 1 与罐体 5 之间设置了垫片 6, 便于拆装。
     如图 2、 4、 6 所示 : 罐体 5 的内部空间被分割为了呈 120°的三部分, 上游氧化催化 转化器 7、 下游氧化催化转化器 8、 碳氢捕集器 10 被封装在罐体 5 中, 三者的载体都为 120° 的扇形柱体, 与罐体 5 的内部空间相配合, 并与罐体之间各自设置垫层 9, 结构紧凑、 便于替 换, 同时方便了下游氧化催化转化器 8 的快速起燃。 通过端盖 1 的设计, 使得气体依次流过 : 上游氧化催化转化器 7、 碳氢捕集器 10 以及下游氧化催化转化器 8。冷启动及暖机时, 碳氢 捕集器 10 将排放的碳氢化合物捕集, 随着排气温度的升高, 上游氧化催化转化器 7 首先被 加热起燃对后续的尾气进行正常的处理, 处于下游的氧化催化转化器 8, 由于受到气流的加 热以及罐体隔板的加热作用能够尽快的起燃, 这时碳氢捕集器 10 将捕集的碳氢化合物释 放, 并在下游的氧化催化转化器 8 中被氧化。
     如图 3 所示 : 双层吸附涂层被涂覆在碳氢捕集器 10 的蜂窝陶瓷载体 11 上, 上部涂 层为水蒸气吸附涂层 12, 由于冷启动时会有水蒸气产生, 水蒸气的存在会影响碳氢化合物 的去除效率, 为此选用了水蒸气吸附涂层 12 首先去除尾气中的水蒸气成分 ; 底部涂层为碳 氢吸附涂层 11, 具有大的碳氢吸附容量和较高的脱附温度 (300 ~ 400℃左右 ), 同时具有良 好的水热稳定性和高的疏水性, 保证长时间可靠的工作。
    

一种具有碳氢捕集功能的柴油机氧化催化转化器.pdf_第1页
第1页 / 共6页
一种具有碳氢捕集功能的柴油机氧化催化转化器.pdf_第2页
第2页 / 共6页
一种具有碳氢捕集功能的柴油机氧化催化转化器.pdf_第3页
第3页 / 共6页
点击查看更多>>
资源描述

《一种具有碳氢捕集功能的柴油机氧化催化转化器.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一种具有碳氢捕集功能的柴油机氧化催化转化器.pdf(6页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、10申请公布号CN102322320A43申请公布日20120118CN102322320ACN102322320A21申请号201110242780722申请日20110825F01N3/2820060171申请人湖南大学地址410082湖南省长沙市岳麓区麓山南路1号72发明人邓元望韩卫龚金科鄂加强朱浩王兵杰刘腾54发明名称一种具有碳氢捕集功能的柴油机氧化催化转化器57摘要本发明属于柴油机排放污染控制领域,具体涉及一种能够减少柴油机冷启动阶段碳氢化合物排放的氧化催化转化装置。氧化催化转化器7、8和碳氢捕集器10被封装在同一个罐体5中,三者呈120分布,有利于缩短下游氧化催化转化器8的起燃时间。

2、,通过对端盖1的设计,能够使尾气依次通过氧化催化转化器7、碳氢捕集器10和氧化催化转化器8,冷启动及暖机时,碳氢捕集器10对碳氢化合物进行捕集,当处于下游的氧化催化转化器8上的催化剂起燃后,所捕集的碳氢化合物被释放,并在氧化催化转化器8中氧化,本发明能够实现冷启动及暖机时较低的碳氢化合物排放。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图2页CN102322328A1/1页21一种具有碳氢捕集功能的柴油机氧化催化转化器,主要包括端盖1、罐体5、上游氧化催化转化器7、下游氧化催化转化器8、垫层9和碳氢捕集器10。2根据权利要求1所述的具有碳氢捕集功能的。

3、柴油机氧化催化转化器,其布置形式为上游氧化催化转化器7、下游氧化催化转化器8以及碳氢捕集器10被封装在罐体5中,并与罐体之间各自设置垫层9,端盖1与罐体5之间设有垫片6,并用连接螺栓组2、3、4连接。3根据权利要求1所述的罐体5,其特征在于内部空间被分成各自呈120的三个扇形部分,并在外部与端盖1的连接处设有三个均匀分布的连接孔。4根据权利要求1所述的端盖1,其特征在于内部空间分为两个部分,入口或出口空间占120扇形部分,其余240扇形空间为用于气流过渡的空间,外部设有与罐体5对应的连接孔。5根据权利要求1所述的氧化催化转化器7和8,其特征在于外形为120扇形柱体。6根据权利要求1所述的碳氢捕。

4、集器10,其特征在于外形为120扇形柱体,且由三部分组成蜂窝式陶瓷载体11、底部的碳氢吸附涂层13以及上部的水蒸气吸附涂层12。权利要求书CN102322320ACN102322328A1/2页3一种具有碳氢捕集功能的柴油机氧化催化转化器技术领域0001本发明属于柴油机尾气后处理技术领域,尤其涉及一种能够减少柴油机冷启动阶段碳氢化合物排放的氧化催化转化装置。背景技术0002柴油机有着良好的经济性和高的热效率,近年来得到快速的发展,在欧洲有三分之一以上的新车都是柴油车。柴油机的快速发展为减少能源消耗起到了重要作用,但是柴油机排放也给空气质量带来不利影响,特别是在柴油机的冷启动阶段,由于启动转速较。

5、低、漏气和热损失加重,导致柴油机冷启动时的压缩温度、压缩压力比正常运行状态下要低很多,喷入燃烧室的燃油不大可能立即正常自燃,在燃油自燃之前,喷入缸内的燃油就会以未燃碳氢的形式排出气缸,使得柴油机冷启动阶段的碳氢化合物排放非常严重,冷启动时排放的高浓度的碳氢化合物表现为白烟,是经常要冷启动的车用柴油机令人讨厌的环境问题之一。0003在现有的柴油机后处理技术中,柴油机氧化催化转化器可以通过消耗微粒中的可溶有机成分SOF来降低微粒排放,同时也降低碳氢化合物和一氧化碳的排放,将这部分废气转换为二氧化碳和水,但是当排气温度低于150时,氧化催化转化器上的催化剂基本上不起作用,使得柴油机氧化催化转化器在柴。

6、油机的冷启动阶段无法发挥正常的作用。发明内容0004本发明要解决的技术问题是,针对传统柴油机氧化催化转化器的不足,提出一种能够减少冷启动及暖机过程中碳氢化合物排放的柴油机氧化催化转化器。0005为达到上述目的,本发明采用的技术方案是将碳氢捕集器与两个氧化催化转化器封装在一个罐体内,通过对端盖的设计,使得尾气依次通过上游氧化催化转化器、碳氢捕集器和下游氧化催化转化器。冷启动及暖机时,碳氢捕集器将排放的碳氢化合物捕集,随着排气温度的升高,上游氧化催化转化器首先被加热起燃,并对后续的尾气进行正常的处理,处于下游的氧化催化转化器随后起燃,这时碳氢捕集器将捕集的碳氢化合物释放,并在下游的氧化催化转化器中。

7、被氧化。0006本发明中碳氢捕集技术原理是沸石分子筛具有均匀的微孔,孔径与一般分子大小相当,能够根据其有效孔径来筛分各种流体分子。通过分子引力作用在固体表面产生表面力,当流体流过时,流体中的一部分分子由于不规则运动碰撞到吸附剂表面,产生分子的浓聚,使流体中的这种分子数目减少,达到分离、清除的目的,当温度上升到一定程度时,浓聚的分子又会被释放出来。利用分子筛的这种特性,可以实现在低温下将碳氢化合物吸附,在催化剂起燃后再将所吸附的碳氢化合物释放的目的。0007本发明的积极效果是,利用沸石分子筛的吸附、脱附特性,并通过与氧化催化转化器的合理匹配来减少冷启动期间的碳氢化合物排放,有着不需要额外的能耗、。

8、结构简单、成本低的优点,具有大幅降低碳氢化合物排放的潜力。说明书CN102322320ACN102322328A2/2页4附图说明0008图1为本发明结构示意图;0009图中1端盖、2连接螺栓、3螺母、4螺母垫片、5罐体、6端盖垫片。0010图2为罐体、氧化催化转化器、碳氢捕集器、垫层封装后的侧视图;0011图中7上游氧化催化转化器、8下游氧化催化转化器、9垫层、10碳氢捕集器。0012图3为载体涂层结构示意图;0013图中11载体、13碳氢吸附涂层、12水蒸气吸附涂层。0014图4为流动过程示意图;0015图5为端盖内部结构图;0016图6为罐体内部结构图;0017图7为端盖垫片图。具体实施。

9、方式0018下面结合附图,对本发明做进一步说明。0019如图1、5、6、7所示连接螺栓组2、3、4将端盖1与罐体5连接,为了保证密封,端盖1与罐体5之间设置了垫片6,便于拆装。0020如图2、4、6所示罐体5的内部空间被分割为了呈120的三部分,上游氧化催化转化器7、下游氧化催化转化器8、碳氢捕集器10被封装在罐体5中,三者的载体都为120的扇形柱体,与罐体5的内部空间相配合,并与罐体之间各自设置垫层9,结构紧凑、便于替换,同时方便了下游氧化催化转化器8的快速起燃。通过端盖1的设计,使得气体依次流过上游氧化催化转化器7、碳氢捕集器10以及下游氧化催化转化器8。冷启动及暖机时,碳氢捕集器10将排。

10、放的碳氢化合物捕集,随着排气温度的升高,上游氧化催化转化器7首先被加热起燃对后续的尾气进行正常的处理,处于下游的氧化催化转化器8,由于受到气流的加热以及罐体隔板的加热作用能够尽快的起燃,这时碳氢捕集器10将捕集的碳氢化合物释放,并在下游的氧化催化转化器8中被氧化。0021如图3所示双层吸附涂层被涂覆在碳氢捕集器10的蜂窝陶瓷载体11上,上部涂层为水蒸气吸附涂层12,由于冷启动时会有水蒸气产生,水蒸气的存在会影响碳氢化合物的去除效率,为此选用了水蒸气吸附涂层12首先去除尾气中的水蒸气成分;底部涂层为碳氢吸附涂层11,具有大的碳氢吸附容量和较高的脱附温度300400左右,同时具有良好的水热稳定性和高的疏水性,保证长时间可靠的工作。说明书CN102322320ACN102322328A1/2页5图1图2图3说明书附图CN102322320ACN102322328A2/2页6图4图5图6图7说明书附图CN102322320A。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 机械工程;照明;加热;武器;爆破 > 一般机器或发动机;一般的发动机装置;蒸汽机


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1