Нейтрализатор отработавших газов

)5 Е 01 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯаавй ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(21) 4926163/06 (22) 05,04.91 (46) 23.11.92. Бюл. Ив 43 (71) Алтайский политехнический институт им. И.И.Ползунова (72) А.Л.Новоселов, А.А.Мельберт, В.А.Синицин и В.А.Прусаков (56) Авторское свидетельство СССР В 132762, кл. Е 01 й 3/28, 1970;Автомобильные двигатели на выставке в Ганновере, Нью-Йорк, 1990, с. 320.Авторское свидетельство СССР М 1165808, кл. Е 01 й 3/28, 1983. (54) НЕЙТРАЛИЗАТОР ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ (57) Использование; в даигателестроении, а именно в устройствах для очистки отрабо 15 Ж 1776837 тавших газов двигателей с воспламенением от сжатия, Сущность изобретения: нейтрализатор содержит корпус (К), который состоит из верхней части корпуса (ВЧК) 1 и нижней части корпуса (НЧК) 2, В К расположена реакционная камера (РК) 3 с кипящим слоем катализатора 17. В НЧК 2 закреплена полая перфорированная труба (ПТ) 9 с отверстиями 10 и 23. Входная решетка в РК 3 выполнена в виде пористого металлокерамического блока (МКБ) 18 и закреплена буртом 19 ВЧК 1. (ПТ) 0 введена в МБК 18 и отверстия 10 перекрыты МКБ 18. Между стенками К и РК 3 размещена теплоизоляция 4. ПТ 9 служит для подачи в зону реакции газа, например аммиака. 1 ил.10 15 20 25 30 35 40 50 55 Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано для очистки отработавших газов двигателей с воспламенением от сжатия.Известны многоступенчатые каталитические нейтрализаторы, например, содержащие металлический корпус, реакционную камеру, включающую металлические сетки или решетки,покрытые платиново-родиевым сплавом, обеспечивающие очистку газов от окислов азота, углеводородов и окиси углерода. Недостатками таких нейтрализаторов являются; невозможность использования их для нейтрализации отработавших газов дизелей, ввиду того, что реакционные камеры с катализатором забиваются сажей, коксом, нерастворимыми органическими веществами, создание повышенных противодавлений выхлопу, приводящих к снижению мощности дизелей,Известны также многоступенчатые нейтрализаторы с каталитическими элементами, содержащие подвод воздуха между каталитическими элементами. Недостатками таких нейтрализаторов являются следующие: поскольку в отработавших газах дизеля содержится до 18 О/О кислорода по объему, подача воздуха приводит к созданию условий, затрудняющих восстановительные реакции, каталитические элементы забиваются сажей,Кроме указанных известны нейтрализаторы, содержащие каталитический реактор (реакционную камеру) со входной и выходной решетками и перфорированную трубу с отверстиями для распределения аммиака, в которых отверстие входной решетки по осям совпадают с отверстиями в перфорированной трубе Х Конструкция такого нейтрализатора является наиболее близкой по технической сущности и является прототипом. Недостатками такого катализатора являются следующие: нейтрализатор не является многоступенчатым и в нем не осуществляются последовательно окислительные и восстановительные реакции, через решетки при перегородках наблюдается вынос изношенных элементов катализаторов на носителе.Цель изобретения - повышение эффективности очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания путем активизации восстановительных и окислительных реакций в зонах каталитического реагирования,Поставленная цель достигается тем, что в известном нейтрализаторе, содержащем корпус с двойными стенками, теплоизоляцию, реакционную камеру с кипящим слоем катализатора, входную и выходную решетки, верхнюю крышку с пробкой, впускной и выпускной патрубки, распределитель аммиака в виде полой трубы, согласно изобретению реакционная камера выполнена с выходной решеткой в виде пористого металлокерамического блока катализации, в которой введена труба для подачи в зону реакции газа, например, аммиака.На чертеже изображен нейтрализатор вдоль оси, продольный разрез.Нейтрализатор содержит корпус, который состоит иэ верхней части 1 и нижней части 2. В корпусе расположена реакционная камера 3, а между стенками корпуса нейтрализатора и реакционной камеры 3 размещена теплоизоляция 4, В нижнюю часть корпуса врезаны впускной патрубок 5 с фланцем 6, а в верхнюю часть 1 корпуса врезан выпускной патрубок 7 с фланцем 8 В верхней части 1 корпуса закреплена полая перфорированная труба 9 с отверстиями 10,закрытая крышкой 11. К крышке 11 подведен штуцер 12, к которому подведена трубка 13 подачи газа. Впускной патрубок 5 предназначен для подачи отработавших газов 14, в выпускной патрубок 7 предназначен для отвода очищенных газов 15. В нижней части реакционной камеры 3 выполнена входная решетка 16, а в реакционной камере размещен насыпной катализатор 17. Выходная решетка в реакционной камере 3 выполнена в виде пористого металлокерамического блока 18 и закреплена буртом 19 в верхней части 1 корпуса, кольцом 20, расположенным между буртом 19 и реакционной камерой 3 и буртом 21 в реакционной камере 3. Реакционная камера 3 фиксируется в корпусе буртом 19 в верхней части и буртом 22 в нижней части 2, Полая перфорированная труба 9 установлена в корпусе вертикально и введена в пористый металло- керамический блок 18 и отверстия 10 на ее 45 боковой поверхности перекрыты пористым материалом блока 18, а на,торцовой стенке трубы 9 в зоне реакционной камеры выполнено дополнительное отверстие 23. Работа нейтрализатора отработавших газов осуществляется следующим образом. В процессе работы отработавшие газы 14 от двигателя по впускному патрубку 6поступают к решетке 16 и попадают в реакционную камеру 3 с кипящим слоем катализатора 17, где протекают реакции окисления окиси углерода до углекислого газа и углеводородов, измельчение в кипящем слое частиц сажи и их дожигание. В зону доокисления продуктов неполного сгорания через отверстия 23 подается через177 б 837 Составитель А.МорозовТехред М.Моргентал Корректор Т.Палий Редактор Т.Шагова Заказ 4108 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 штуцер 12 и трубу 9 газ, например, аммиак, который служит для связывания свободного кислорода. В пористый металлокерамический блок катализации 18 поступают отработавшие газы с доокислен ными продуктами неполного сгорания и сажи в зону восстановления окислов азота в нем через отверстия 10 в трубе 9 поступает дополнительно газ, например, аммиак, что обеспечивает хорошие условия для хода восстановительных реакций. Такое выполнение нейтрализатора обеспечивает создание благоприятных условий не только для окисления продуктов неполного сгорания, но и для восстановления окислов азота. Таким образом, конструкция позволяет повысить эффективность очистки отработавших газов дизелей. Установка пористого металлокерамического блока катализации предотвращает вынос изношенного катализатора иэ нейтрализатора. Эффективность очистки окислов азота повышается до 75 о ,По сравнению с прототипом нейтрализатор отработавших газов обеспечивает; более полное восстановление окислов азота; снижение выбросов окиси углерода, углеводородов и сажи, предотвращение выноса катализатора. Эффект снижения уровней вредных выбросов с отработавшими газами достигается в силу следующих причин, Подача газа в зону окисления продуктов неполного сгорания создает условия для снижения содержания свободного кислорода в потоке отработавших газов, что создает в последующем условия для вос становления окислов азота. Подача газа взону восстановления окислов азота способствует созданию малоокислительной среды в зоне реакции.Экономический эффект от использова ния одного нейтрализатора с двигателем4 ч 13/14 мощностью 440 кВт при 1700 мин 1 составляет 0,7 тысячи рублей в год.Формула изобретения Нейтрализатор отработавших газов, со держйций корпус с входной и выходной решетками, реакционную камеру с кипящим .слоем катализатора, размещенную между решетками, впускной и выпускной патрубки, закрепленные на корпусе, и распредели тель аммиака, размещенный в зонереакционной камеры и выполненный в виде полой трубы с отверстиями на ее боковой поверхности и торцовой стенкой, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения 25 эффективности очистки путем активизациивосстановительных и окислительных реакций, выходная решетка выполнена в виде пористого металлокерамического блока, распределитель аммиака установлен в по следнем вертикально с возможностью размещения отверстий в металлокерамическом блоке, а его торцовой стенки - в реакционной камере, причем торцовая стенка выполнена с дополнительным. отверстием.