[實用新型]柴油機車尾氣液氣二相凈化器

無效

• 申請號: 200720060051.9
• 申請日: 2007-11-23
• 公開（公告）號: CN201155353Y
• 公開（公告）日: 2008-11-26
• 發明（設計）人: 謝小鵬;張永棟;廖錢生;張興旺
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F01N3/28
• 分類號: F01N3/28
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本實用新型涉及柴油機車尾氣機外處理技術，具體涉及一種柴油機車尾氣液氣二相凈化器。

背景技術

當前，柴油發動機廢氣排放的措施主要有以下三種途徑：一是發動機機內控制，這包括渦輪增壓及增壓中冷技術、廢氣再循環技術、燃燒室優化、燃油噴射系統和多氣門技術和可變渦流比控制等五項技術；二是提高燃油品質及使用代用燃料；三是發動機機外控制，即尾氣凈化。

柴油發動機機外控制多采用氧化催化與顆粒捕集器相結合的方法來進行尾氣凈化。由于柴油發動機的燃燒一直在富氧下進行，因此CO，CH的排放較少，采用氧化催化劑可使該排放進一步減少。使用氧化催化器主要目的是使CO，CH高效氧化而使SO₂氧化受到抑制。目前柴油發動機降低碳煙微粒的主要措施是推遲供油提前角，降低最高燃燒溫度，使機內NO_x降低，然后采用陶瓷蜂窩過濾器等在機外降低柴油發動機的碳煙和微粒。顆粒物捕集器主要捕集排氣中的碳煙顆粒物，其中絕大部分為固態碳粒和可溶性有機成分的碳煙。陶瓷蜂窩捕集器是主要產品之一。陶瓷蜂窩捕集器使用一定時間后背壓升高，當排氣背壓達到16-20千帕時會使發動機性能變差，因此，其再生成為這一技術能否實用的關鍵。目前主要采用電加熱再生法、微波再生法、噴油再生法、節流再生法、靜電再生法等方法對顆粒物捕集器進行再生。盡管柴油機外尾氣處理及研究取得了成效，但是機外處理方式都還是集中在氧化催化與顆粒捕集器相結合的方式，處理技術和方式較為復雜，生產和使用成本不低廉，離推廣使用還有一定的距離。

綜上所述，盡管柴油機外尾氣處理及研究取得了顯著成效，但是機外處理方式都還是集中在氧化催化與顆粒捕集器相結合的方式，處理技術和方式較為復雜，生產和使用成本不低廉，離推廣使用還有一定的距離。柴油機車的尾氣污染物以固態及液態顆粒為主要成分，應用氣、液二相處理方法相結合的方式對其尾氣進行催化還原和凈化，在理論和技術上都是完全可行的。

實用新型內容

本實用新型專利旨在利用液態和氣態二相催化反應處理，克服現有技術產品結構復雜、生產和使用價格昂貴的缺點，制造一種安裝于柴油機汽車排氣管道，結構簡單、生產和使用成本均比較低的柴油機車尾氣液氣二相凈化器。

本實用新型的原理：由流體力學知，凡流體(氣體或液體)在管內流動時，若管道截面不同，則流體流經各處時的流速和靜壓不同。借鑒簡單化油器結構和原理，尾氣流經喉管，流速升高、壓力降低，則喉部氣壓小于箱體內氣壓。箱體內液體在壓力差的作用下，噴入排氣管。被高速氣流沖散，并在渦流室充分反應。由于尾氣具有一定的溫度，部分液態催化劑高溫汽化，生產氣液兩相混合物，該處理機構可以使尾氣與液相、氣相催化劑反應，箱體中的催化劑來源于裝有液態催化劑自動補給裝置。

本實用新型采用如下技術方案實現：

一種柴油機車尾氣液氣二相凈化器，包括排氣管、液態催化劑箱體；所述排氣管由進氣喉管、渦流室、廢液收集孔和排氣口組成，所述的進氣喉管為有喉管結構的一段排氣管，進氣喉管與排氣口分別位于所述排氣管的兩端，渦流室處于進氣喉管與排氣口之間，渦流室下方設有廢液收集孔；所述液態催化劑箱體中有液態催化劑自動補給裝置，液態催化劑自動補給裝置由補給浮子與液態催化劑自動補給口構成，液態催化劑箱體上設有通氣孔；液態催化劑箱體固定于排氣管側面，液態催化劑箱體設有噴液管，噴液管一端與液態催化劑箱體連接，另一端為噴液口，噴液口處于進氣喉管中，噴液口所處水平位置高于液態催化劑箱體的底部。

上述柴油機車尾氣液氣二相凈化器的排氣管的進、排氣兩種結構，一種為進、排氣垂直結構，如圖1：排氣管的進氣喉管的外形走向與排氣口的外形走向相互垂直，且排氣管的進氣口的口徑大于排氣口口徑。另一種為進、排氣平行結構，如圖2：排氣管的進氣喉管的外形走向與排氣口的外形走向一致，且排氣管的進氣口的口徑大于排氣口口徑。

本實用新型專利與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：

(1)本實用新型裝置采用的是一種結構新穎、獨特、簡單的柴油機車尾氣凈化裝置；成本較低，便于應用推廣。

(2)本裝置不但能夠對柴油機尾氣污染物進行液相催化反應，還可以對柴油機尾氣污染物再進行一次氣相催化處理，使柴油機尾氣得到充分凈化，這種兩相處理有機結合在一個處理裝置中是目前其它機外凈化技術裝置所不具備的顯著特點和優點。