[發(fā)明專利]來自內(nèi)燃機的有害物質(zhì)排放的減少

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201980096467.1
• 申請日: 2019-05-17
• 公開（公告）號: CN113874477A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 索斯滕·基夫;霍斯特·基夫
• 申請（專利權(quán)）人: 索斯滕·基夫;霍斯特·基夫
• 主分類號: C10L1/12
• 分類號: C10L1/12;C10L1/198;C10L10/02;F02B47/04;F02M25/028;F02M25/03;C11B5/00;F02B47/02;C10L1/185
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王倫偉;李唐

減少來自內(nèi)燃機的有害物質(zhì)排放的方法，其中供應(yīng)含有乙二醛以及檸檬酸和甘油的聚合產(chǎn)物的水溶液作為添加劑；用于減少來自內(nèi)燃機的有害物質(zhì)排放的添加劑，其由含有乙二醛以及檸檬酸和甘油的聚合產(chǎn)物的水溶液組成；及其用于減少有害物質(zhì)排放的用途。

本發(fā)明涉及減少來自內(nèi)燃機的有害物質(zhì)排放的方法、可用于減少有害物質(zhì)排放的添加劑及其用于減少有害物質(zhì)排放的用途。

除了尤其由化石燃料氧化時的CO₂排放造成的變暖加劇引起的氣候變化的確鑿證據(jù)外，在柴油發(fā)動機的情況下由于細(xì)粉塵和極細(xì)粉塵以及氮氧化物也加重環(huán)境負(fù)擔(dān)。通過顆粒過濾器減少這些有害物質(zhì)證實有害排放物的重要性。理想方式是直接在獲取能量過程中完全燃燒化石燃料，而非隨后在廢氣中脫除。優(yōu)點不僅在于減少有害排放物，而且還附加地獲取能量和因此減少燃料消耗，并因此最終也減少CO₂排放。

已經(jīng)以各種方式驗證了對此問題的解決方案。例如，WO 00/17290 A1描述了乙二醛或其縮醛或半縮醛作為燃料添加劑。但是，長期觀察表明，其中公開的結(jié)果的可再現(xiàn)性發(fā)生相對明顯的波動，此外噴射泵由于在一些情況下在僅數(shù)周后才出現(xiàn)的相分離而遭受損傷。在此，相分離不僅在乙二醛水相的情況下與其中所用乳化劑有關(guān)地出現(xiàn)，而且還在所用縮醛的情況下出現(xiàn)，這最初令人驚訝，因為縮醛通常被認(rèn)為可溶于烴類。因此，雖然在有害物質(zhì)排放方面確實成功，但該方法不可用。

在WO 2010/112158 A1中，檸檬酸酯被描述為推進劑替代品或添加劑，其據(jù)說實現(xiàn)減少的煙灰形成。但是，沒有公開以完全可實行的方式減少有害物質(zhì)排放。由于價格原因，以保持有效的10%的量使用檸檬酸酯作為推進劑替代品或添加劑只能困難地實行。

因此目的是減少有害物質(zhì)排放。令人驚訝地，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，含有檸檬酸和甘油的聚合產(chǎn)物，即支化聚酯的添加劑供應(yīng)到發(fā)動機的燃燒室中顯著減少有害物質(zhì)排放。

因此通過減少內(nèi)燃機中的有害物質(zhì)排放的方法實現(xiàn)上述目的，其中將含有檸檬酸和甘油的聚合產(chǎn)物的水溶液作為添加劑供應(yīng)到發(fā)動機的燃燒室中。也通過用于減少來自內(nèi)燃機的有害物質(zhì)排放的添加劑以及通過其用于減少有害物質(zhì)排放的用途來實現(xiàn)該目的，所述添加劑由含有檸檬酸和甘油的聚合產(chǎn)物的水溶液組成。在一個優(yōu)選實施方案中，檸檬酸和甘油的聚合產(chǎn)物（縮寫為檸檬酸聚合產(chǎn)物）與乙二醛水溶液組合，這通過將乙二醛包含在該添加劑中和/或附加地供應(yīng)乙二醛水溶液來實現(xiàn)。

該方法因此提出將水溶液形式的檸檬酸聚合產(chǎn)物或檸檬酸聚合產(chǎn)物和乙二醛的組合用于減少來自內(nèi)燃機的有害物質(zhì)排放。該添加劑既可經(jīng)由進氣道抽吸，也可直接射入燃燒室。與迄今提出的燃料添加劑的重要區(qū)別在于，這些物質(zhì)不再預(yù)先供應(yīng)到燃料中。

在此，內(nèi)燃機尤其是指柴油和汽油發(fā)動機，但也指所有其它發(fā)動機，例如渦輪機，它們通過燃燒烴類和/或它們的替代品，如生物柴油運行。

檸檬酸和甘油的聚合產(chǎn)物明顯有利于噴射泵，因為其具有高粘度并具有凝膠樣稠度。因此，實現(xiàn)對活動部件的保護。該聚合產(chǎn)物本身可以任意水溶液的形式使用，因此也可毫無困難地與乙二醛水溶液混合。

另一優(yōu)點在于，由于更完全燃燒，降低燃料消耗和/或可提高功率。

根據(jù)本發(fā)明的方法還具有優(yōu)點在于，當(dāng)射入燃燒室時，該水溶液在燃燒過程中實行冷卻效果。

作為自由基感應(yīng)劑（Radikalinduktor）的乙二醛催化加速燃燒過程。由于乙二醛水溶液是穩(wěn)定的，乳化添加劑是不必要的。通過將乙二醛與檸檬酸聚合產(chǎn)物組合，可獲得迄今未知的有害物質(zhì)排放的減少值。

本發(fā)明的另一優(yōu)點在于，該添加劑的兩種組分便宜并且易得。乙二醛水溶液是商品。檸檬酸聚合產(chǎn)物可由市售檸檬酸通過加入甘油和例如借助微波加熱到90至150℃在無需高支出的情況下制成。通常，檸檬酸和甘油以1:1至10:1，優(yōu)選1:1至5:1，特別是大約2:1的重量比使用。通常，在800 W的微波功率下，30克檸檬酸和15克甘油的反應(yīng)僅花費1至5分鐘。該聚合產(chǎn)物的可能的結(jié)構(gòu)描繪在下式1中。