一種凈化回收汽車尾氣的裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種凈化回收汽車尾氣的裝置，包括尾氣入口，所述的尾氣入口與尾氣余熱回收室相連通，尾氣余熱回收室與金屬/陶瓷纖維濾柱的進(jìn)氣端連通，金屬/陶瓷纖維濾柱的出氣端與氧化銅反應(yīng)柱的一端相連通，氧化銅反應(yīng)柱的另一端與氫氧化鈉罐連通并沒(méi)入氫氧化鈉罐中的氫氧化鈉溶液中，氫氧化鈉罐與尾氣出口相連通；所述的氧化銅反應(yīng)柱安裝在尾氣余熱回收室內(nèi)。本實(shí)用新型的裝置可以凈化尾氣，造價(jià)低，構(gòu)件替換方便，可將燃燒不充分的汽油CnHm、黑色碳粒及白色煙霧氮氧化物(NOx)去除，并可將有害的CO變成無(wú)害的CO2去除，保護(hù)了大氣環(huán)境。
【專利說(shuō)明】
一種凈化回收汽車尾氣的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型屬于汽車尾氣凈化領(lǐng)域，涉及汽車尾氣中二氧化碳，具體涉及一種凈化回收汽車尾氣的裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]汽車污染，主要是指汽車所排放氣體的污染。人們常?？梢钥吹叫∞I車后面排氣管噴出的團(tuán)團(tuán)白煙，柴油汽車和三輪摩托車還冒著滾滾黑煙，而且?jiàn)A帶著難聞的氣味，加上喇叭聲和汽缸振動(dòng)的噪聲，更是令人厭惡。據(jù)統(tǒng)計(jì)每1000千克汽油通過(guò)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力后，要排出10-70千克尾氣。尾氣中含有150?200種不同的化合物，其主要有害成分為:未燃燒或燃燒不完全的CnHm、N0X、CO、C02、S02、H2S以及微量的醛、酚、過(guò)氧化物、有機(jī)酸和含鉛、磷汽油所形成的鉛、磷污染等。其中對(duì)人危害最大的有一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化合物、鉛的化合物及顆粒物。當(dāng)有害氣體擴(kuò)散到空氣中會(huì)造成空氣污染。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)空檔運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)排出的一氧化碳最多，約占排氣量的5%。汽車緩慢行駛時(shí)，排氣管噴出的煙是黑的，這說(shuō)明燃料燃燒不完全，很多碳粒隨氣體排出。汽車高速行駛時(shí)，車尾噴出團(tuán)團(tuán)白煙。此時(shí)排氣量最大，含有大量C02和氮氧化物的白煙被排出。
[0003]目前消除汽車尾氣中這些有害成分的方案主要有兩種:一種是改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式以減少有害氣體的排放；另一種是采用催化轉(zhuǎn)化器將尾氣中的有害氣體凈化。首先， 1975年美國(guó)在新型車上安裝了催化轉(zhuǎn)化器，接著日本、西歐等國(guó)家也先后采用催化轉(zhuǎn)化器以滿足自己國(guó)家汽車排放法規(guī)的要求。汽車催化轉(zhuǎn)化器有兩種類型，一種是氧化型催化反應(yīng)器，使尾氣中的CnHm和C0與尾氣中的余氧反應(yīng)，生成無(wú)害的H2〇和C〇2，從而達(dá)到凈化目的。 這種方法需要控制空燃比在14.6附近運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣做的缺點(diǎn)是會(huì)增加尾氣中的CnHm和C0。為了解決這個(gè)問(wèn)題，出現(xiàn)了三效催化劑(英文名為T(mén)hree-Way Catalyst)，簡(jiǎn)稱TWC。這種催化劑的特性是用一種催化劑能同時(shí)凈化汽車尾氣中的一氧化碳(C0)、碳?xì)浠衔?CnHm)和氮氧化物(N0X)，但為了發(fā)揮其催化性能，必須將空燃比經(jīng)常控制在14.6±0.1附近，這種催化凈化器具有較高的凈化率，但需要有氧傳感器、多點(diǎn)式燃料電子噴射、電子點(diǎn)火等閉路反饋系統(tǒng)相匹配。然而，現(xiàn)在應(yīng)用的三效催化劑大部分是以多孔陶瓷為載體，再附著上所謂的活化涂層(Washcoat)，最后用浸漬的方法吸附活性成分。催化劑的活性成分主要采用貴金屬鉑 (Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)等。由于貴金屬資源少、價(jià)格貴，很難在實(shí)際中推廣應(yīng)用。所以，開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單的凈化回收汽車尾氣的裝置具有重要的意義。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種凈化回收汽車尾氣的裝置，通過(guò)簡(jiǎn)單，低成本的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車尾氣的凈化。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0006]—種凈化回收汽車尾氣的裝置，包括尾氣入口，所述的尾氣入口與尾氣余熱回收室相連通，尾氣余熱回收室與金屬/陶瓷纖維濾柱的進(jìn)氣端連通，金屬/陶瓷纖維濾柱的出氣端與氧化銅反應(yīng)柱的一端相連通，氧化銅反應(yīng)柱的另一端與氫氧化鈉罐連通并沒(méi)入氫氧化鈉罐中的氫氧化鈉溶液中，氫氧化鈉罐與尾氣出口相連通；
[0007]所述的氧化銅反應(yīng)柱安裝在尾氣余熱回收室內(nèi)。
[0008]本實(shí)用新型還具有如下區(qū)別技術(shù)特征:
[0009]所述的尾氣余熱回收室為尾氣管繞著氧化銅反應(yīng)柱外圍螺旋上升形成的供熱腔體。
[0010]所述的金屬/陶瓷纖維濾柱包括封閉的殼體，殼體內(nèi)設(shè)置有中空的雙層的金屬濾網(wǎng)，雙層的金屬濾網(wǎng)中間填充有陶瓷纖維濾網(wǎng)；金屬濾網(wǎng)的兩端與殼體的頂端和低端連接， 金屬濾網(wǎng)將殼體分為外腔體和內(nèi)腔體兩部分，外腔體上設(shè)置有進(jìn)氣端，內(nèi)腔體上設(shè)置有出氣端。
[0011]所述的氧化銅反應(yīng)柱包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)置有多個(gè)與尾氣運(yùn)動(dòng)主方向垂直的氧化銅反應(yīng)網(wǎng)。
[0012]所述的氧化銅反應(yīng)網(wǎng)為五個(gè)。
[0013]所述的多個(gè)氧化銅反應(yīng)網(wǎng)中，相鄰兩個(gè)氧化銅反應(yīng)網(wǎng)之間的殼體內(nèi)填充有氧化銅絲球。
[0014]所述的金屬/陶瓷纖維濾柱、氧化銅反應(yīng)柱和氫氧化鈉罐的連接處均設(shè)置有密封圈。
[0015]所述的氧化銅反應(yīng)柱和氫氧化鈉罐之間設(shè)置有防止倒吸的單向閥。
[0016]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下技術(shù)效果:
[0017](I)本實(shí)用新型的裝置可以凈化尾氣，造價(jià)低，構(gòu)件替換方便，可將燃燒不充分的汽油CnHm、黑色碳粒及白色煙霧氮氧化物(N0X)去除，并可將有害的C0變成無(wú)害的C02去除， 保護(hù)了大氣環(huán)境。
[0018](n)本實(shí)用新型的裝置減少了80%左右的尾氣排放量，對(duì)我國(guó)治理霧霾提供新思路。[〇〇19 ] (m)形成的Na2C〇3是純堿，可以重新回收利用?！靖綀D說(shuō)明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。[0021 ]圖2是金屬/陶瓷纖維濾柱正剖面的結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇22]圖3是金屬/陶瓷纖維濾柱俯視的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4是氧化銅反應(yīng)柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5是氧化銅反應(yīng)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中各個(gè)標(biāo)號(hào)的含義為:1-尾氣入口，2-尾氣余熱回收室，3-金屬/陶瓷纖維濾柱， (3-1)-殼體，(3-2)-金屬濾網(wǎng)，(3-3)-陶瓷纖維濾網(wǎng)，(3-4)-外腔體，(3-5)-內(nèi)腔體，(3-6)-進(jìn)氣端，(3-7)-出氣端，4-氧化銅反應(yīng)柱，(4-1)-殼體，(4-2)-氧化銅反應(yīng)網(wǎng)，(4-3)-氧化銅絲球，5-氫氧化鈉罐，6-尾氣出口，7-尾氣管，8-密封圈，9-單向閥。
[0026]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)解釋說(shuō)明?！揪唧w實(shí)施方式】
[0027]以下給出本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，需要說(shuō)明的是本實(shí)用新型并不局限于以下具體實(shí)施例，凡在本申請(qǐng)技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。[〇〇28] 實(shí)施例1:
[0029]遵從上述技術(shù)方案，如圖1至圖5所示，本實(shí)施例給出一種凈化回收汽車尾氣的裝置，包括尾氣入口 1，所述的尾氣入口 1與尾氣余熱回收室2相連通，尾氣余熱回收室2與金屬/陶瓷纖維濾柱3的進(jìn)氣端3-6連通，金屬/陶瓷纖維濾柱3的出氣端3-7與氧化銅反應(yīng)柱4 的一端相連通，氧化銅反應(yīng)柱4的另一端與氫氧化鈉罐5連通并沒(méi)入氫氧化鈉罐5中的氫氧化鈉溶液中，氫氧化鈉罐5與尾氣出口6相連通；
[0030]所述的氧化銅反應(yīng)柱4安裝在尾氣余熱回收室2內(nèi)。
[0031]尾氣余熱回收室2為尾氣管7繞著氧化銅反應(yīng)柱4外圍螺旋上升形成的供熱腔體。 [〇〇32]金屬/陶瓷纖維濾柱3包括封閉的殼體3-1，殼體3-1內(nèi)設(shè)置有中空的雙層的金屬濾網(wǎng)3-2,雙層的金屬濾網(wǎng)3-2中間填充有陶瓷纖維濾網(wǎng)3-3;金屬濾網(wǎng)3-2的兩端與殼體3-1的頂端和低端連接，金屬濾網(wǎng)3-2將殼體3-1分為外腔體3-4和內(nèi)腔體3-5兩部分，外腔體上設(shè)置有進(jìn)氣端3-6，內(nèi)腔體3-5上設(shè)置有出氣端3-7。
[0033]氧化銅反應(yīng)柱4包括殼體4_1，殼體4_1內(nèi)設(shè)置有多個(gè)與尾氣運(yùn)動(dòng)主方向垂直的氧化銅反應(yīng)網(wǎng)4-2。[〇〇34]氧化銅反應(yīng)網(wǎng)4-2優(yōu)選為五個(gè)。
[0035]多個(gè)氧化銅反應(yīng)網(wǎng)4-2中，相鄰兩個(gè)氧化銅反應(yīng)網(wǎng)4-2之間的殼體4-1內(nèi)填充有氧化銅絲球4-3。
[0036]金屬/陶瓷纖維濾柱3、氧化銅反應(yīng)柱4和氫氧化鈉罐5的連接處均設(shè)置有密封圈8。
[0037]氧化銅反應(yīng)柱4和氫氧化鈉罐5之間設(shè)置有防止倒吸的單向閥9。
[0038]本實(shí)用新型實(shí)用使得的工作過(guò)程為:
[0039]從汽車中排出的尾氣進(jìn)入尾氣入口 1，先經(jīng)過(guò)尾氣余熱回收室2，給尾氣余熱回收室2中的氧化銅反應(yīng)柱4提供熱量，然后尾氣經(jīng)過(guò)尾氣管7輸送至金屬/陶瓷纖維濾柱3中，體積為2L，金屬/陶瓷纖維濾柱3用于過(guò)濾尾氣中的顆粒物，避免堵塞后續(xù)工藝管道，增加后續(xù)工藝的接觸面積。金屬/陶瓷纖維濾柱可拆卸，濾網(wǎng)失效后可更換，換后的濾網(wǎng)可通過(guò)高溫加熱使顆粒物炭化脫離濾網(wǎng)，從而達(dá)到再生效果。
[0040]從金屬/陶瓷纖維濾柱3中輸出的尾氣進(jìn)入氧化銅反應(yīng)柱4中，氧化銅反應(yīng)柱4可拆卸，失效后可以更換。尾氣通過(guò)多層氧化銅反應(yīng)網(wǎng)4-2和氧化銅絲球4-3,使得尾氣中的一氧化碳與氧化銅充分接觸，利用余熱、CuO將⑶氧化為⑶2 (反應(yīng)溫度為250 °C-300 °C )，利用尾氣余熱(溫度為400°C-500°C )加熱反應(yīng)，將余熱回收利用。由于尾氣中的C0質(zhì)量濃度最高為 5 %，明顯低于C0的爆炸極限(12.5 % -74 % )，不會(huì)爆炸，反應(yīng)具體過(guò)程為:C0+Cu0 = Cu+C02。
[0041]從氧化銅反應(yīng)柱4中輸出的尾氣進(jìn)入氫氧化鈉罐5中，體積為2L，設(shè)置有補(bǔ)液口和排液口，可以排除反應(yīng)后液體和補(bǔ)充吸收液體，氫氧化鈉罐5中裝有質(zhì)量濃度為15 %?18% 的NaOH溶液，吸收尾氣中的C02，該凈化過(guò)程將反應(yīng)生成的和尾氣中原本含有的C02徹底吸收去除，從而減少80%的尾氣排放量，降低汽車尾氣對(duì)大氣的污染，氫氧化鈉罐5內(nèi)形成的 Na2C03還可以吸收廢氣中的氮氧化物(N0X)，Na2C03是純堿，可以重新回收利用。凈化吸收后殘余的凈化尾氣從尾氣出口 6排放到大氣中，反應(yīng)具體過(guò)程為:C02+2Na0H = Na2C03+H20。氫氧化鈉罐5和尾氣出口 6之間設(shè)有單向閥9，從而氣體僅能從氫氧化鈉罐5流向尾氣出口 6直至排除，避免了氣體倒吸的問(wèn)題。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種凈化回收汽車尾氣的裝置，包括尾氣入口(1)，其特征在于:所述的尾氣入口(1) 與尾氣余熱回收室(2)相連通，尾氣余熱回收室(2)與金屬/陶瓷纖維濾柱(3)的進(jìn)氣端(3-6)連通，金屬/陶瓷纖維濾柱(3)的出氣端(3-7)與氧化銅反應(yīng)柱(4)的一端相連通，氧化銅 反應(yīng)柱(4)的另一端與氫氧化鈉罐(5)連通并沒(méi)入氫氧化鈉罐(5)中的氫氧化鈉溶液中，氫 氧化鈉罐(5)與尾氣出口(6)相連通；所述的氧化銅反應(yīng)柱(4)安裝在尾氣余熱回收室(2)內(nèi)。2.如權(quán)利要求1所述的凈化回收汽車尾氣的裝置，其特征在于:所述的尾氣余熱回收室 (2)為尾氣管(7)繞著氧化銅反應(yīng)柱(4)外圍螺旋上升形成的供熱腔體。3.如權(quán)利要求1所述的凈化回收汽車尾氣的裝置，其特征在于:所述的金屬/陶瓷纖維 濾柱(3)包括封閉的殼體(3-1)，殼體(3-1)內(nèi)設(shè)置有中空的雙層的金屬濾網(wǎng)(3-2)，雙層的 金屬濾網(wǎng)(3-2)中間填充有陶瓷纖維濾網(wǎng)(3-3);金屬濾網(wǎng)(3-2)的兩端與殼體(3-1)的頂端 和低端連接，金屬濾網(wǎng)(3-2)將殼體(3-1)分為外腔體(3-4)和內(nèi)腔體(3-5)兩部分，外腔體 上設(shè)置有進(jìn)氣端(3-6)，內(nèi)腔體(3-5)上設(shè)置有出氣端(3-7)。4.如權(quán)利要求1所述的凈化回收汽車尾氣的裝置，其特征在于:所述的氧化銅反應(yīng)柱 (4)包括殼體(4-1)，殼體(4-1)內(nèi)設(shè)置有多個(gè)與尾氣運(yùn)動(dòng)主方向垂直的氧化銅反應(yīng)網(wǎng)(4-2)〇5.如權(quán)利要求4所述的凈化回收汽車尾氣的裝置，其特征在于:所述的氧化銅反應(yīng)網(wǎng) (4-2)為五個(gè)。6.如權(quán)利要求4所述的凈化回收汽車尾氣的裝置，其特征在于:所述的多個(gè)氧化銅反應(yīng) 網(wǎng)(4-2)中，相鄰兩個(gè)氧化銅反應(yīng)網(wǎng)(4-2)之間的殼體(4-1)內(nèi)填充有氧化銅絲球(4-3)。7.如權(quán)利要求1所述的凈化回收汽車尾氣的裝置，其特征在于:所述的金屬/陶瓷纖維 濾柱(3)、氧化銅反應(yīng)柱(4)和氫氧化鈉罐(5)的連接處均設(shè)置有密封圈(8)。8.如權(quán)利要求1所述的凈化回收汽車尾氣的裝置，其特征在于:所述的氧化銅反應(yīng)柱 (4)和氫氧化鈉罐(5)之間設(shè)置有防止倒吸的單向閥(9)。
【文檔編號(hào)】F01N13/00GK205638635SQ201620458962
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月19日
【發(fā)明人】王新怡, 李喆, 郭愷
【申請(qǐng)人】西北工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)