一種基于氣液膜接觸器的柴油機(jī)尾氣處理裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于氣液膜接觸器的柴油機(jī)尾氣處理裝置，包括微粒捕集器、氣液膜接觸器、液壓泵、儲液罐和廢液罐；所述氣液膜接觸器包括殼體、吸收液進(jìn)出口、尾氣進(jìn)出口和中空纖維膜，所述若干中空纖維膜均勻的分布在氣液膜接觸器的殼體內(nèi)部，貫穿整個氣液膜接觸器；所述微粒捕集器與氣液膜接觸器的尾氣入口連接，所述儲液罐與吸收液入口連接，廢液罐和吸收液出口連接，所述液壓泵連接在儲液罐與吸收液入口之間。其產(chǎn)生的有益效果是，可將氮氧化物直接吸收到溶液中回收利用，既可以吸收氮氧化物又可以吸收二氧化碳，并且廢液可以通過廢液罐進(jìn)行回收利用，避免二次污染。
【專利說明】
一種基于氣液膜接觸器的柴油機(jī)尾氣處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及能源的利用與環(huán)境的保護(hù)，具體為一種基于氣液膜接觸器的柴油機(jī)尾氣處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年環(huán)境污染越發(fā)嚴(yán)重，節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為全世界共同關(guān)注的課題。柴油機(jī)在作為汽車、拖拉機(jī)、船舶、發(fā)電機(jī)等重型機(jī)械的主要動力，在運(yùn)行過程中產(chǎn)生大量尾氣，特別是其尾氣排放物中的氮氧化物對環(huán)境危害極大，而且其尾氣中的二氧化碳排放也同樣被認(rèn)為是環(huán)境的污染源。大多數(shù)柴油機(jī)尾氣處理方法只關(guān)注氮氧化物的減排，卻忽視了二氧化碳的減排。
[0003]對柴油機(jī)尾氣中氮氧化物的后處理方法有選擇性催化還原、吸收、吸附等方法。選擇性催化還原在柴油機(jī)氮氧化物減排應(yīng)用較多，但是需要催化劑和低溫環(huán)境，系統(tǒng)較為復(fù)雜，且將處理的氮排放到大氣中得不到回收利用；吸附法在柴油機(jī)上應(yīng)用較少，且實(shí)現(xiàn)較難，吸附效率較低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種利用尾氣和吸收液之間的氣液對流將氮氧化物吸收到溶液中，提高二氧化碳等物質(zhì)的吸收效率。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的基于氣液膜接觸器的柴油機(jī)尾氣處理裝置，包括微粒捕集器、氣液膜接觸器、液壓栗、儲液罐和廢液罐;所述氣液膜接觸器包括殼體、吸收液進(jìn)出口、尾氣進(jìn)出口和中空纖維膜，所述若干中空纖維膜均勻的分布在氣液膜接觸器的殼體內(nèi)部，貫穿整個氣液膜接觸器;所述微粒捕集器與氣液膜接觸器的尾氣入口連接，所述儲液罐與吸收液入口連接，廢液罐和吸收液出口連接，所述液壓栗連接在儲液罐與吸收液入口之間。
[0006]為了對吸收液的流速進(jìn)行控制，提高吸收效率，該裝置還包括單片機(jī)，壓力表和氮氧化物傳感器，所述氮氧化物傳感器設(shè)置在氣液膜接觸器的尾氣出口，所述壓力表設(shè)置在液壓栗與吸收液入口之間，氮氧化物傳感器和壓力表均與單片機(jī)信號輸入端連接，所述單片機(jī)信號輸出端連接液壓栗。
[0007]進(jìn)一步的，該中空纖維膜為多孔型中空纖維膜，材料為無機(jī)中空纖維陶瓷膜或者高分子膜。
[0008]進(jìn)一步的，如果該中空纖維膜為高分子膜，所述氣液膜接觸器前還設(shè)置有一個中冷器。
[0009 ]所述的吸收液為氫氧化鈉、碳酸鈉、氨水等堿性液體。
[0010]本實(shí)用新型使廢氣和吸收液產(chǎn)生氣液兩相對流，可將氮氧化物直接吸收到溶液中，有利于回收利用，且可選擇既可以吸收氮氧化物又可以吸收二氧化碳的吸收液進(jìn)行吸收，不但可以達(dá)到去除氮氧化物效果也可以高效吸收二氧化碳，并且廢液可以通過廢液罐進(jìn)行回收利用，避免二次污染。
【附圖說明】
[0011 ]圖1是該裝置的整體結(jié)構(gòu)簡圖。
[0012]圖2是氣液膜接觸器結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖3是氣液膜接觸器截面圖。
[0014]圖4是氣液膜接觸器原理圖。
[0015]圖中:I是柴油機(jī)，2是微粒捕集器，3是氣液膜接觸器，4是儲液罐，5是廢液罐，6是液體栗，7是壓力表，8是單片機(jī)，9是氮氧化物傳感器，10是排氣管，11是氣液膜接觸器殼體，12是中空纖維膜，13是管程，14是殼程，15是尾氣進(jìn)口，16是尾氣出口，17是吸收液進(jìn)口，18是吸收液出口。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1，本實(shí)用新型一種基于氣液膜接觸器的柴油機(jī)尾氣處理裝置主要由微粒捕集器2，氣液膜接觸器3，儲液罐4，廢液罐5和控制系統(tǒng)組成，如圖2所示的氣液膜接觸器3主要由殼體11，中空纖維膜12，尾氣進(jìn)出口和吸收液進(jìn)出口組成，中空纖維膜12均布在氣液膜接觸器3的殼體內(nèi)部，微粒捕集器2的一端連接排氣口，微粒捕集器2的另一端連接在氣液膜接觸器3的尾氣進(jìn)口 15，氣液膜接觸器3的尾氣出口 16與排氣管10連接，儲液罐4連接在氣液膜接觸器3的吸收液進(jìn)口 17處，廢液罐5與氣液膜接觸器3的吸收液出口 16連接。
[0017]該裝置還設(shè)置有對吸收液壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)主要由液體栗6，單片機(jī)8，壓力表7和氮氧化物傳感器9組成，液體栗6和壓力表7設(shè)置在儲液罐4與膜接觸器3的吸收液進(jìn)口 17之間，在排氣管10上設(shè)置一個氮氧化物傳感器9，單片機(jī)8的信號輸出端與液體栗6連接，信號輸入端與氮氧化物傳感器9和壓力表7連接。
[0018]該裝置處理柴油機(jī)尾氣時，將柴油機(jī)排放的尾氣首先通過微粒捕集器2進(jìn)行過濾，除去尾氣中的顆粒物，然后將尾氣通入氣液膜接觸器3中的管程(即中空纖維膜12內(nèi)側(cè))，與此同時，設(shè)置在儲液罐4與氣液膜接觸器3的吸收液進(jìn)口 17之間的液體栗6將儲液罐4內(nèi)的氮氧化物吸收液注入氣液膜接觸器3殼程(即中空纖維膜12外側(cè)的殼體11中)，此時在氣液膜接觸器3的管程通入尾氣、殼程通入吸收液，尾氣通過管程排除，吸收液將尾氣中的氮氧化物吸收，再將通過吸收液出口 18將流入膜接觸器并參與吸收尾氣中氮氧化物和二氧化碳的吸收液栗入廢液罐，使廢氣和吸收液產(chǎn)生氣液兩相對流，提高吸收效率。
[0019]液體栗6具有調(diào)速功能，設(shè)置在液體栗6與氣液膜接觸器3之間的壓力表7輸出信號傳遞至單片機(jī)8，單片機(jī)8可以根據(jù)壓力表7的大小控制液體栗6的轉(zhuǎn)速從而調(diào)節(jié)氣液膜接觸器3內(nèi)的吸收液壓力。同時設(shè)置在氣液膜接觸器3后排氣管10上設(shè)有氮氧化物傳感器11將處理后的尾氣中氮氧化物含量信號傳遞至單片機(jī)8，單片機(jī)8可以根據(jù)氮氧化物傳感器11的信號調(diào)節(jié)液體栗6的轉(zhuǎn)速改變吸收液的流速；當(dāng)壓力表7顯示膜接觸器中壓力過大時，氮氧化物傳感器11不再起作用。
[0020]該裝置中的吸收液可以為氫氧化鈉、碳酸鈉、氨水等堿性液體，其可以吸收尾氣中的氮氧化物、二硫化氫和大部分二氧化碳，有利于環(huán)境保護(hù)，并且廢液由廢液罐回收利用，避免二次污染。
[0021]上述的中空纖維膜為多孔型中空纖維膜，其制膜材料可以是無機(jī)的中空纖維陶瓷膜或者高分子膜。如果材料為中空纖維陶瓷膜是，其工作溫度與尾氣溫度大致接近，無需提前冷卻尾氣；如果材料是高分子膜，如聚砜中空纖維膜、聚酰亞胺中空纖維膜、聚偏氟乙烯中空纖維膜和聚丙烯中空纖維膜等，但膜接觸器前還需設(shè)置一個中冷器，先降低尾氣的溫度再通入膜接觸器。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于氣液膜接觸器的柴油機(jī)尾氣處理裝置，其特征在于:包括微粒捕集器(2)、氣液膜接觸器(3)、液壓栗(6)、儲液罐(4)和廢液罐(5);所述氣液膜接觸器(3)包括殼體(11)、吸收液進(jìn)出口、尾氣進(jìn)出口和若干中空纖維膜(12)，所述若干中空纖維膜(12)均勻的分布在氣液膜接觸器的殼體(11)內(nèi)部，貫穿整個氣液膜接觸器(3);所述微粒捕集器(2)與氣液膜接觸器(3)的尾氣進(jìn)口( 15)連接，所述儲液罐(4)與吸收液進(jìn)口( 17 )連接，廢液罐(5)和吸收液出口(18)連接，所述液壓栗(6)連接在儲液罐(4)與吸收液進(jìn)口(17)之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氣液膜接觸器的柴油機(jī)尾氣處理裝置，其特征在于:所述裝置還包括單片機(jī)(8)，壓力表(7)和氮氧化物傳感器(9)，所述氮氧化物傳感器(9)設(shè)置在氣液膜接觸器(3)的尾氣出口(16)位置，所述壓力表(7)設(shè)置在液壓栗(6)與吸收液進(jìn)口(17)之間，氮氧化物傳感器(9)和壓力表(7)均與單片機(jī)(8)信號輸入端連接，所述單片機(jī)(8)信號輸出端連接液壓栗(6)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氣液膜接觸器的柴油機(jī)尾氣處理裝置，其特征在于:所述中空纖維膜(12)為多孔型中空纖維膜，材料為無機(jī)中空纖維陶瓷膜或者高分子膜。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于氣液膜接觸器的柴油機(jī)尾氣處理裝置，其特征在于:所述中空纖維膜(12)為高分子膜，所述氣液膜接觸器前還設(shè)置有一個中冷器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氣液膜接觸器的柴油機(jī)尾氣處理裝置，其特征在于:所述吸收液為氫氧化鈉、碳酸鈉或氨水。
【文檔編號】F01N3/08GK205591987SQ201620033601
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年1月14日
【發(fā)明人】徐煌
【申請人】南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院