汽車尾氣凈化器及應(yīng)用該凈化器的汽車尾氣凈化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種汽車尾氣凈化器及應(yīng)用該凈化器的汽車尾氣凈化系統(tǒng)，包括：容器，由擋水板分隔形成吸收劑液腔和排氣腔；所述容器的本體開設(shè)有連通所述吸收劑液腔的進(jìn)氣口，以及連通所述排氣腔的排氣口；所述吸收劑液腔用于容置由堿性物質(zhì)和/或與CO反應(yīng)的物質(zhì)溶水獲得的吸收劑溶液。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方案基于吸收法原理的汽車尾氣吸收凈化裝置，同時發(fā)揮水的物理吸收功能和堿性物質(zhì)的化學(xué)吸收作用，對汽車尾氣中的pm2.5和NOx、SO2、CO等有毒氣體進(jìn)行有效處理，達(dá)到減排降污的環(huán)保作用，在具有較好的燃油適用性的基礎(chǔ)上，對汽車燃燒比無特殊限制，且成本可控。在此基礎(chǔ)上，本實用新型還提供一種應(yīng)用該凈化器的汽車尾氣凈化系統(tǒng)。
【專利說明】汽車尾氣凈化器及應(yīng)用該凈化器的汽車尾氣凈化系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及環(huán)保【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種汽車尾氣凈化器及應(yīng)用該凈化器的汽車尾氣凈化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，汽車尾氣對于空氣質(zhì)量的影響日趨嚴(yán)重，其排放的污染物能直接侵襲人的呼吸器官。特別是，城市中的汽車擁有量大且集中，再加上現(xiàn)代城市高樓林立，自然風(fēng)難以穿透城市將污染物吹走，使得汽車尾氣在城市里越積越多，構(gòu)成嚴(yán)重污染，對在城市生活的人群造成難以規(guī)避的傷害。
[0003]眾所周知，汽車排放的廢氣主要有pm2.5、CO、SO2和NOx等。據(jù)統(tǒng)計，汽車尾氣排放污染物占到大氣污染源的20-30%，特別是占汽車總量5%的貨車，排放量達(dá)到汽車污染排放總量的50%，成為真正的流動污染源。顯然，要有效防治大氣污染，就必須有效解決汽車尾氣污染治理問題。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，治理汽車尾氣主要采取安裝三元催化器等裝置來實現(xiàn)。催化器等節(jié)能裝置在汽車排氣管部位安裝凈化器，使用催化劑使汽車尾氣中的NOx與CO反應(yīng)，生成CO2和N2這兩種無污染氣體，以減少排氣中的污染物。例如，陶瓷催化轉(zhuǎn)化器、三元催化反應(yīng)器等，所使用的催化劑一般為稀有金屬鉬(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)等。然而，受其自身工作原理的限制，此類催化器存在一些無法克服的缺點。主要表現(xiàn)在:一是只能部分催化汽車尾氣排放的NO、CO等有毒氣體， 對汽車尾氣排放的pm2.5不起作用；二是鉬(Pt)、鈀(Pd)、銠、(Rn)等稀有金屬，價格昂貴，不利于催化轉(zhuǎn)化器的大面積推廣；三是裝有三元催化器的汽車，不能使用含鉛汽油，在油品質(zhì)量短時間內(nèi)難以全面改善的情況下，其使用受到限制；四是催化轉(zhuǎn)化器只有在一定溫度范圍內(nèi)才能發(fā)生作用，因此對汽車燃燒比要求較高，催化不完全。
[0005]有鑒于此，亟待另辟蹊徑針對汽車尾氣提供一種吸收凈化技術(shù)，以有效克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。
實用新型內(nèi)容
[0006]針對上述缺陷，本實用新型解決的技術(shù)問題在于提供一種汽車尾氣凈化器，以有效吸收有毒氣體及顆粒物，在具有較好的燃油適用性的基礎(chǔ)上，對汽車燃燒比無特殊限制，且成本可控。在此基礎(chǔ)上，本實用新型還提供一種應(yīng)用該凈化器的汽車尾氣凈化系統(tǒng)。
[0007]本實用新型提供的汽車尾氣凈化器，包括:容器，由擋水板分隔形成吸收劑液腔和排氣腔；所述容器的本體開設(shè)有連通所述吸收劑液腔的進(jìn)氣口，以及連通所述排氣腔的排氣口 ；所述吸收劑液腔用于容置由堿性物質(zhì)和/或與CO反應(yīng)的物質(zhì)溶水獲得的吸收劑溶液。
[0008]優(yōu)選地，所述堿性物質(zhì)具體為NaOH、Na2CO3、NH3、Na2SO3或者Ca (OH) 2。
[0009]優(yōu)選地,所述與CO反應(yīng)的物質(zhì)具體為1205、Fe2O3或者CuO。
[0010]優(yōu)選地，還包括設(shè)置在所述吸收劑液腔內(nèi)的曝氣盤，所述曝氣盤的進(jìn)口連通所述容器的本體上開設(shè)的進(jìn)氣口。
[0011]優(yōu)選地，所述吸收劑液腔內(nèi)設(shè)置有液位傳感器，所述容器的本體還開設(shè)有連通所述吸收劑液腔的進(jìn)液口。
[0012]優(yōu)選地，還包括設(shè)置在所述進(jìn)氣口處的單向閥。
[0013]優(yōu)選地，所述曝氣盤和所述進(jìn)氣口設(shè)置于所述容器的底部。
[0014]本實用新型提供的汽車尾氣凈化系統(tǒng)，包括:設(shè)置在汽車的排氣管路的過濾器，和如前所述的汽車尾氣凈化器；所述汽車尾氣凈化器設(shè)置在所述過濾器的下游排氣管路；連通所述吸收劑液腔的所述進(jìn)氣口連通所述過濾器的出口。
[0015]優(yōu)選地，還包括設(shè)置在所述過濾器與所述容器之間排氣管路上的泵送裝置。
[0016]優(yōu)選地，還包括設(shè)置在所述過濾器與所述泵送裝置之間排氣管路上的真空閥。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用吸收法對汽車尾氣進(jìn)行再處理；具體地，其容器由擋水板分隔形成吸收劑液腔和排氣腔，該容器的本體開設(shè)有連通吸收劑液腔的進(jìn)氣口，以及連通排氣腔的排氣口 ；吸收劑液腔用于容置由堿性物質(zhì)和/或與CO反應(yīng)的物質(zhì)溶水獲得的吸收劑溶液。
[0018]工作狀態(tài)下，汽車尾氣自進(jìn)氣口進(jìn)入吸收劑液腔，利用吸收劑溶液對尾氣進(jìn)行物理吸收和化學(xué)吸收，一方面，作為基本吸收劑的水可以將汽車尾氣中的Pm2 5吸收，使其不直接向空氣中排放，此為物理吸收；另一方面，可以利用堿性溶液中的堿性物質(zhì)(NaOH、Na2CO3^ NH3> Na2SO3^ Ca(OH) 2等)與NOx、SO2等有毒物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到減排目的，同時，可利用I205、Fe203、Cu0等物質(zhì)與尾氣中的CO發(fā)生氧化反應(yīng)，生成CO2和其他產(chǎn)物；完成吸收的氣體經(jīng)由擋水板進(jìn)入排氣腔，并經(jīng)由排氣口完成最終排放。由于排放至大氣中的NOx減少，因此可有效降低大氣中臭氧濃度，從而達(dá)到綜合減排的效果。此外，本實用新型的原料選擇成本較低，基于其工作機(jī)理可知，實際應(yīng)用時對于燃油選擇和汽車燃燒比均無特殊限制，因而具有較好的應(yīng)用前景。
[0019]在本實用新型的優(yōu)選方案中，在吸收劑液腔內(nèi)設(shè)置有連通容器進(jìn)口的曝氣盤，以使得進(jìn)入吸收劑液腔的尾氣與吸收劑充分反應(yīng)，進(jìn)一步提升尾氣中有毒物質(zhì)的吸收率。
[0020]在本實用新型的另一優(yōu)選方案中，吸收劑液腔內(nèi)設(shè)置有液位傳感器，以便于感知當(dāng)前液位，避免腔內(nèi)吸收劑溶液減少導(dǎo)致減排失效的問題出現(xiàn)；同時，容器的本體還開設(shè)有連通吸收劑液腔的進(jìn)液口，以便吸收劑溶液減少后進(jìn)行及時補充，大大提高了其工作可靠性。
[0021]本實用新型提供的汽車尾氣凈化系統(tǒng)優(yōu)選方案中，有效利用泵送裝置與真空閥的有機(jī)配合；其中，泵送裝置設(shè)置在過濾器與容器之間的排氣管路上，以將經(jīng)過濾器初濾后的氣體輸送至吸收劑液腔，克服系統(tǒng)構(gòu)件形成的流動助力，使得尾氣順暢實現(xiàn)排放；其中，真空閥設(shè)置在過濾器與泵送裝置之間的排氣管路上，當(dāng)尾氣量小的情況下，真空閥則自動打開補入空氣，空氣與尾氣一并經(jīng)由泵送裝置進(jìn)入吸收劑液腔，可防止泵送裝置可能形成真空影響其正常使用，具有較高的工作穩(wěn)定性。
[0022]本實用新型提 供的汽車尾氣凈化器，可適用于任何燃油類型的汽車尾氣的凈化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為【具體實施方式】所述汽車尾氣凈化器的整體結(jié)構(gòu)示意圖；[0024]圖2為第一實施例所述汽車尾氣凈化系統(tǒng)的工作簡圖；
[0025]圖3為第二實施例所述汽車尾氣凈化系統(tǒng)的工作簡圖。
[0026]圖1-圖 3 中:
[0027]容器1、吸收劑液腔11、排氣腔12、進(jìn)氣口 13、排氣口 14、進(jìn)液口 15、擋水板2、曝氣
盤3、液位傳感器4;
[0028]汽車尾氣凈化器10、過濾器20、泵送裝置30、真空閥40。
【具體實施方式】
[0029]本實用新型的核心是提供一種汽車尾氣凈化器，以有效吸收有毒氣體及顆粒物，在具有較好適用性的基礎(chǔ)上，成本可控。下面結(jié)合說明書附圖具體說明本實施方式。
[0030]請參見圖1，該圖為本實施方式所述汽車尾氣凈化器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]該汽車尾氣凈化器以水作為吸附載體，利用可溶性堿性物質(zhì)和/或與CO反應(yīng)的物質(zhì)溶水獲得形成吸收劑溶液，其容器I由擋水板2分隔形成吸收劑液腔11和排氣腔12 ;應(yīng)當(dāng)理解，對容器I及擋水板2的自身形狀不作限制，也就是說，具體形狀不局限于圖中所示矩形，只要能夠兩腔 的功能需要均可。
[0032]圖中所示，容器I的本體開設(shè)有連通吸收劑液腔11的進(jìn)氣口 13，以及連通排氣腔12的排氣口 14。其中，吸收劑液腔11容置由堿性物質(zhì)A和/或與CO反應(yīng)的物質(zhì)B溶水獲得的吸收劑溶液，根據(jù)具體車況尾氣排放選擇物質(zhì)A和物質(zhì)B與水的配比，例如，可以只加入堿性物質(zhì)A或者只加入與CO反應(yīng)的物質(zhì)B，也可以同時加入物質(zhì)A和物質(zhì)B。
[0033]這里，物質(zhì)A 優(yōu)選為 NaOH、Na2CO3^ NH3> Na2SO3 或 Ca (OH)2,物質(zhì) B 優(yōu)選為 1205、Fe2O3或 Cu。。
[0034]本方案采用吸收法對汽車尾氣進(jìn)行再處理，充分發(fā)揮了水在凈化汽車尾氣中的作用，使汽車排放至空氣中的pm2.5和N0X、SO2, CO等有毒氣體均能降到最低。具體地，利用混合氣體中各種成分在吸收劑中的溶解度不同，或與吸收劑中的組分發(fā)生選擇性化學(xué)反應(yīng)，從而將有害組分從氣流中分離出來。根據(jù)吸收過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)與否，可以分為物理吸收和化學(xué)吸收。首先，作為吸附載體的水，可以利用物理吸收法將汽車尾氣中的Pm2 5吸收，使其不直接向空氣中排放；對于N0x、S02等有毒氣體，一方面可以利用水的物理吸收降低其排放量，另一方面可以利用堿性溶液中的堿性物質(zhì)(NaOH、Na2CO3^ NH3> Na2SO3^ Ca(OH)2等)與其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到減排目的；而對于尾氣中的CO，則可利用I205、Fe203、Cu0等與其發(fā)生氧化反應(yīng)，生成CO2和其他產(chǎn)物。如此設(shè)置，最終排放至大氣中的NOx可大大減少，因而可降低大氣中臭氧濃度，從而達(dá)到綜合減排的效果。相關(guān)反應(yīng)式如下(以氫氧化鈉NaOH和五氧化二碘I2O5為例):
[0035]1、氫氧化鈉與二氧化氮反應(yīng):2Na0H+2N02 = NaN03+NaN02+H20 ；
[0036]2、氫氧化鈉與二氧化硫反應(yīng):2Na0H+S02 = Na2S03+H20 ；
[0037]3、五氧化二碘與一氧化碳反應(yīng):5I205+C0 = I2+5C02 ；
[0038]4、氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng):2Na0H+C02 = Na2C03+H20 ；
[0039]5、碳酸鈉與二氧化碳反應(yīng):Na2C03+H20+C02 = 2NaHC03(堿性環(huán)境中沉淀析出)。
[0040]為了使得進(jìn)入吸收劑液腔的尾氣與吸收劑能夠充分反應(yīng)，可以在吸收劑液腔11內(nèi)設(shè)置曝氣盤3，該曝氣盤3的進(jìn)口連通容器I的本體上開設(shè)的進(jìn)氣口 13 ;這里，曝氣盤3優(yōu)選進(jìn)氣時布?xì)饽ど衔⒖鬃孕泄拿浢涢_，確保氣體通過，而在停止曝氣時，布?xì)饽ど系目勺兾⒖壮史忾]狀態(tài)，具體可以采用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，故本文不再贅述。
[0041]另外，實際使用一段時間后，吸收劑液腔內(nèi)液體將存在損耗，為了避免出現(xiàn)干涸造成減排失效的狀況，可以在吸收劑液腔11內(nèi)設(shè)置有液位傳感器4，以此感知腔內(nèi)液位，當(dāng)吸收劑液位低于設(shè)定高度時自動報警，及時進(jìn)行補充。相應(yīng)地，容器I的本體還開設(shè)有連通吸收劑液腔11的進(jìn)液口 15，需要補液時，自進(jìn)液口 15直接向容器I內(nèi)加水，然后將固體的堿性物質(zhì)A和/或物質(zhì)B混合物倒入水中溶解即可使用。
[0042]需要說明的是，吸收劑液腔11和排氣腔12的相對位置關(guān)系理論上無需作進(jìn)一步限制，優(yōu)選上、下配置可最大限度發(fā)揮其吸收率，上面為氣體排放層，底層裝吸收劑層，兩層之間用擋水板2隔開。即如圖所示，曝氣盤3和進(jìn)氣口 13設(shè)置于容器I的底部，擋水板2采用板式結(jié)構(gòu)，其主要作用是讓反應(yīng)產(chǎn)生的氣體能夠從底層排至上層，但吸收劑液體不會溢出。
[0043]此外，為了避免非工作狀態(tài)下的進(jìn)氣口 13和進(jìn)液口 15出現(xiàn)返流，可以在進(jìn)氣口 13和進(jìn)液口 15處分別設(shè)置一單向閥(圖中未示出)。
[0044]除前述汽車尾氣凈化器外，本實施方式還提供兩種應(yīng)用該凈化器的汽車尾氣凈化系統(tǒng)。請參見圖2，該圖示出了第一實施例所述汽車尾氣凈化系統(tǒng)的工作簡圖。
[0045]該汽車尾氣凈化系統(tǒng)主要包括過濾器20和前述汽車尾氣凈化器10，兩者在汽車排氣管路上依次設(shè)置。如圖2所示，過濾器20設(shè)置在汽車的排氣管路上，汽車尾氣凈化器10設(shè)置在過濾器20的下游排氣管路；連通吸收劑液腔11的進(jìn)氣口 13連通過濾器20的出口，如此設(shè)置，過濾器20可以對汽車尾氣中的大顆粒排放物進(jìn)行初步過濾，接下來，經(jīng)初步過濾的氣體進(jìn)入汽車尾氣凈化器10作進(jìn)一步吸收凈化，具體如前所述。
[0046]當(dāng)然，實際工作過程中上述構(gòu)件的設(shè)置必然形成一定的排氣阻力，為了降低該排氣阻力的影響，可以對系統(tǒng)作進(jìn)一步優(yōu)化，具體請參見圖3，該圖示出了第二實施例所述汽車尾氣凈化系統(tǒng)的工作簡圖。
[0047]本方案與第一實施例的區(qū)別在于，首先增設(shè)一泵送裝置30，設(shè)置在過濾器20與容器10之間排氣管路上，以將經(jīng)過濾器20初濾后的氣體輸送至吸收劑液腔11，克服系統(tǒng)構(gòu)件形成的流動助力，使得尾氣順暢實現(xiàn)排放。其次，本方案還可以增設(shè)一真空閥40，該真空閥40設(shè)置在過濾器20與泵送裝置10之間排氣管路上，如此設(shè)置，當(dāng)尾氣量小的情況下，真空閥40則自動打開補入空氣，空氣與尾氣一并經(jīng)由泵送裝置30進(jìn)入吸收劑液腔11，可防止泵送裝置30可能形成真空影響其正常使用。
[0048]綜上可以確定，本方案提供的汽車尾氣凈化系統(tǒng)有效利用堿性溶液吸收，將水的天然凈化功能應(yīng)用于汽車尾氣治理領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)簡單可靠，效果良好。與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要優(yōu)點有:一是通過過濾篩的初步過濾和水的再次吸收，有效降低汽車排放pm2.5的危害；二是創(chuàng)造性地將吸收法用于汽車尾氣治理，同時運用物理吸收和化學(xué)吸收兩種方法，充分吸收尾氣中的N0x、S02、C0等氣體，進(jìn)而降低臭氧排放量，綜合減排效果明顯；三是吸收劑成本低廉，設(shè)備操作簡單，對具體應(yīng)用沒有特殊限制，具有較高的推廣價值。
[0049]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車尾氣凈化器，其特征在于，包括: 容器，由擋水板分隔形成吸收劑液腔和排氣腔； 所述容器的本體開設(shè)有連通所述吸收劑液腔的進(jìn)氣口，以及連通所述排氣腔的排氣口 ；所述吸收劑液腔用于容置由堿性物質(zhì)和/或與CO反應(yīng)的物質(zhì)溶水獲得的吸收劑溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車尾氣凈化器，其特征在于，所述堿性物質(zhì)具體為NaOH、Na2CO3、NH3、Na2SO3 或者 Ca (OH)20
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車尾氣凈化器，其特征在于，所述與CO反應(yīng)的物質(zhì)具體為1205、Fe2O3 或者 CuO。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的汽車尾氣凈化器，其特征在于，還包括設(shè)置在所述吸收劑液腔內(nèi)的曝氣盤，所述曝氣盤的進(jìn)口連通所述容器的本體上開設(shè)的進(jìn)氣口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車尾氣凈化器，其特征在于，所述吸收劑液腔內(nèi)設(shè)置有液位傳感器，所述容器的本體還開設(shè)有連通所述吸收劑液腔的進(jìn)液口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車尾氣凈化器，其特征在于，還包括設(shè)置在所述進(jìn)氣口處的單向閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車尾氣凈化器，其特征在于，所述曝氣盤和所述進(jìn)氣口設(shè)置于所述容器的底部。
8.一種汽車尾氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，包括: 過濾器，設(shè)置在汽車的排氣管路；和 如權(quán)利要求1至7中任一項所述的汽車尾氣凈化器，設(shè)置在所述過濾器的下游排氣管路；連通所述吸收劑液腔的所述進(jìn)氣口連通所述過濾器的出口。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽車尾氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，還包括設(shè)置在所述過濾器與所述容器之間排氣管路上的泵送裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的汽車尾氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，還包括設(shè)置在所述過濾器與所述泵送裝置之間排氣管路上的真空閥。
【文檔編號】F01N11/00GK203756287SQ201420074255
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月20日
【發(fā)明者】周山清 申請人:周山清