×
10.03.2016
216.014.bdcc

Результат интеллектуальной деятельности: СИСТЕМА СЕЛЕКТИВНОГО КАТАЛИТИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКИСЛОВ АЗОТА В ОТРАБОТАВШИХ ГАЗАХ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к очистке отработавших газов дизельного двигателя. Система содержит нейтрализатор 1 отработавших газов, катализатор 2, устройство 3 хранения и подачи мочевины, трубку 4 подачи мочевины через форсунку 5 в трубопровод 6 выпуска отработавших газов. Трубка 4 сделана из немагнитного материала и выполнена зигзагообразной с двумя коленами, между которыми расположено магнитное кольцо 7. Технический результатом изобретения является увеличение скорости термического разложения раствора мочевины, повышение эффективности восстановления NO, расширение температурного диапазона эффективного взаимодействия оксидов азота и аммиака, сокращение выбросов непрореагировавшего аммиака. 2 ил.
Основные результаты: Система селективного каталитического восстановления окислов азота в отработавших газах дизельных двигателей, содержащая нейтрализатор отработавших газов, катализатор, устройство хранения и подачи мочевины, трубку подачи мочевины через форсунку в трубопровод выпуска отработавших газов, отличающаяся тем, что трубка подачи мочевины сделана из немагнитного материала и выполнена зигзагообразной с двумя коленами, между которыми расположено магнитное кольцо.

Техническое решение относится к двигателям внутреннего сгорания, а именно к дизельным двигателям. Оно касается очистки отработавших газов дизельного двигателя от вредных веществ, а именно снижения выбросов с отработавшими газами (ОГ) вредных веществ СО, НС, NOx.

Наиболее распространенным техническим решением по снижению выбросов оксидов азота является каталитическое восстановление оксидов азота продуктами разложения мочевины, подаваемой в поток нагретых отработавших газов перед селективным катализатором (см., например, патенты, выданные в США, №№6833272, 6996975, 7498010, 7264785, 8479497, заявка №2614231, опубликованная ЕР, заявки WO 2012031536, WO 2008122460, заявки №№20110146237, 20130115150, 20110146241, опубликованные в США).

Метод восстановления оксидов азота аммиаком в последние 10-15 лет получил широкое развитие в качестве базового метода обезвреживания NOx в отработавших газах дизелей, в том числе на транспортных средствах большой грузоподъемности. В качестве селективных катализаторов наибольшее распространение получили катализаторы на основе оксидов титана и ванадия, легированных промоторами в виде оксидов переходных металлов. При этом обеспечивается достаточно надежное восстановление до 70% оксидов азота. В качестве восстанавливающего реагента используется 32,5% водный раствор карбамида NHCO (мочевины), который впрыскивается в поток ОГ в виде эмульсии с участием воздуха. Мочевина хорошо растворима в воде, основные свойства выражены крайне слабо. В водных растворах мочевина присоединяет молекулу воды. Раствор мочевины (в международной практике имеет название AdBlue) не токсичен и удобен в эксплуатации. Номинальный диапазон рабочих температур реагента составляет от - 11°C до 60°C.

В качестве прототипа принята система селективного каталитического восстановления окислов азота в отработавших газах дизельных двигателей, содержащая нейтрализатор отработавших газов, катализатор, устройство хранения и подачи мочевины, трубку подачи мочевины через форсунку в трубопровод выпуска отработавших газов. Эта система, представленная в заявке №2013/0255233, опубликованной в США, обеспечивает точную дозировку мочевины в зависимости от массового содержания NOx в ОГ и позволяет выборочно (селективно) проводить восстановление окислов азота до свободного азота при умеренных температурах (300-400°C). Процесс (SCR-NOx+NH3-process) протекает непрерывно в течение длительного времени. Восстановление NOx в ОГ при избытке кислорода осуществляется только в присутствии катализатора и реагента-восстановителя при оптимальных температурах и стехиометрическом соотношении NOx и NH3.

Однако в этой системе происходит относительно медленный процесс разложения мочевины в интервале температур ОГ 200-300°C, что приводит к необходимости увеличивать протяженность зоны между форсункой подачи мочевины и селективным катализатором или изыскивать другие методы интенсификации этого процесса, например путем установки специальных катализаторов гидролиза мочевины в присутствии кислот и щелочей, а также под действием фермента уразы.

Задача - увеличение скорости термического разложения раствора мочевины для повышения эффективности восстановления NOx, расширение температурного диапазона эффективного взаимодействия оксидов азота и аммиака, сокращение выбросов непрореагировавшего аммиака.

Решение этой задачи обеспечено тем, что в системе селективного каталитического восстановления окислов азота в отработавших газах дизельных двигателей, содержащей нейтрализатор отработавших газов, катализатор, устройство хранения и подачи мочевины, трубку подачи мочевины через форсунку в трубопровод выпуска отработавших газов, согласно решаемой задаче, трубка подачи мочевины сделана из немагнитного материала и выполнена зигзагообразной с двумя коленами, между которыми расположено магнитное кольцо.

При выполнении трубки подачи мочевины зигзагообразной с двумя коленами, между которыми расположено магнитное кольцо, создаются условия для ускорения гидролиза уже при температурах 100-150°C и тем самым более раннего высвобождения аммиака NH3 за счет значительной активации мочевины путем интенсивного воздействия на нее магнитными полями, меняющими свое направление.

На фигуре 1 представлена система селективного каталитического восстановления окислов азота в отработавших газах дизельных двигателей.

На фигуре 2 показано магнитное кольцо и трубка подачи мочевины.

Представленная на фигуре 1 система селективного каталитического восстановления окислов азота в отработавших газах дизельных двигателей содержит нейтрализатор 1 отработавших газов, катализатор 2, устройство 3 хранения и подачи мочевины, трубку 4 из немагнитного материала подачи мочевины через форсунку 5 в трубопровод 6 выпуска отработавших газов. Трубка 4 подачи мочевины расположена в магнитном кольце 7. Устройство 3 хранения и подачи мочевины состоит из бака 8 с мочевиной, узла 9 подачи раствора, узла 10 подачи воздуха, дозирующего устройства 11. Кроме того, система содержит CAN-шину 12, электронный блок 13 управления, датчики 14, 15 температуры отработавших газов, датчик 16 содержания окислов азота (NOx) в отработавших газах дизельного двигателя 17.

При работе дизельного двигателя 17 отработавшие газы проходят по трубопроводу 6 выпуска отработавших газов через нейтрализатор 1 и катализатор 2. В трубопровод 6 выпуска отработавших газов на участке между нейтрализатором 1 и катализатором 2 по трубке 4 из немагнитного материала подается через форсунку 5 мочевина. При подаче к форсунке 5 мочевины она проходит через магнитное поле, создаваемое магнитным кольцом 7 (фигура 2). Вследствие выполнения трубки 4 зигзагообразной с двумя коленами и расположения магнитного кольца между двумя коленами, магнитный поток, воздействующий на мочевину, несколько раз меняет свое направление, усиливая активацию мочевины.

Перемешиваясь с горячими отработавшими газами, мочевина разлагается на воду и аммиак, который затем попадает в катализатор 2. В катализаторе аммиак NH3 взаимодействует с окислом азота NOх с образованием азота и воды, которые выбрасываются в атмосферу.

Вследствие интенсивного воздействия на мочевину магнитными полями, меняющими свое направление, увеличена скорость термического разложения раствора мочевины, в результате чего повышается эффективность восстановления NOx, расширяется температурный диапазон эффективного взаимодействия оксидов азота и аммиака и тем самым сокращаются выбросы непрореагировавшего аммиака.

Система селективного каталитического восстановления окислов азота в отработавших газах дизельных двигателей, содержащая нейтрализатор отработавших газов, катализатор, устройство хранения и подачи мочевины, трубку подачи мочевины через форсунку в трубопровод выпуска отработавших газов, отличающаяся тем, что трубка подачи мочевины сделана из немагнитного материала и выполнена зигзагообразной с двумя коленами, между которыми расположено магнитное кольцо.
СИСТЕМА СЕЛЕКТИВНОГО КАТАЛИТИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКИСЛОВ АЗОТА В ОТРАБОТАВШИХ ГАЗАХ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
СИСТЕМА СЕЛЕКТИВНОГО КАТАЛИТИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКИСЛОВ АЗОТА В ОТРАБОТАВШИХ ГАЗАХ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 21-30 of 78 items.
20.11.2013
№216.012.82c6

Энергетическая установка для снабжения электрической и тепловой энергией хозяйственных и социальных объектов

Изобретение может быть использовано в машиностроении, в частности в энергетических установках, вырабатывающих электрическую и тепловую энергии. Энергетическая установка содержит двигатель внутреннего сгорания (1), использующий биотопливо, и электрический генератор (2). Под генератором размещен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499154
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.11.2013
№216.012.85b1

Энергетическая установка для получения электрической и тепловой энергии

Изобретение может быть использовано в машиностроении, в частности в энергетических установках, вырабатывающих электрическую и тепловую энергии. Энергетическая установка содержит двигатель внутреннего сгорания (1), использующий биотопливо, и электрический генератор (2). Под генератором размещен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499903
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.06.2014
№216.012.d6d2

Способ работы поршневого двигателя

Изобретение относится к области двигателестроения. Техническим результатом является повышение эффективности работы за счет расширения функциональных возможностей двигателя при работе на разных нагрузках. Сущность изобретения заключается в том, что при работе двигателя, содержащего четыре...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520772
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.06.2014
№216.012.d6e5

Комбинированный четырехцилиндровый двигатель

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к комбинированным поршневым двигателям внутреннего сгорания. Технический результат - расширение функциональных возможностей двигателя для улучшения его характеристик при малых, средних и больших нагрузках. Сущность изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520791
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.07.2014
№216.012.da76

Комбинированный поршневой двигатель

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания с продолженным расширением. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей комбинированного двигателя при различных нагрузках. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель содержит два крайних 1, 4 и два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521704
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.07.2014
№216.012.db0d

Раздаточная коробка колесной машины

Изобретение относится к раздаточной коробке. Раздаточная коробка содержит корпус (1), в котором расположены входной вал (2) с ведущим зубчатым колесом (3), ведомое зубчатое колесо (10), установленное на ступенчатом патроне (11). Внутри патрона (11) расположены конические сателлиты (14), имеющие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521855
Дата охранного документа: 10.07.2014
20.07.2014
№216.012.debd

Дифференциальный механизм

Изобретение относится к машиностроению. Механизм содержит корпус (1), крестовину (3), конические шестерни (7), имеющие зацепление с четырьмя коническими сателлитами (2). В осевых отверстиях сателлитов (2) установлены пальцы (4) крестовины (3). В пальцах (4) вдоль их оси выполнены резьбовые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522807
Дата охранного документа: 20.07.2014
10.09.2014
№216.012.f163

Способ исследования автомобильной шины

При исследовании шины ее катят по участку поверхности тела вращения, имеющему поперек шины переменный радиус кривизны. Собирают продукты износа путем их отсоса из зоны контакта шины с телом вращения и осаждают их на фильтре. Фильтр помещают в сосуд с фиксированным объемом жидкости,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527617
Дата охранного документа: 10.09.2014
27.09.2014
№216.012.f8ed

Стенд для исследования автомобильной шины

Тело вращения, выполненное в виде конического барабана 5, совместно с автомобильным колесом 8 и установленной на нем исследуемой шиной 9 помещены в закрытую камеру 1. Камера содержит фильтр 3 очистки поступающего в нее атмосферного воздуха и заборник воздуха 17 с патрубками 21 и 22, помещенными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529562
Дата охранного документа: 27.09.2014
10.10.2014
№216.012.fa88

Устройство привода клапана двигателя

Изобретение может быть использовано в клапанах газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания. Устройство привода клапана двигателя содержит кулачковый вал (2) с кулачком (3) и вал (6) с эксцентриком (7). На эксцентрике (7) установлено коромысло (8). Одно из плеч коромысла...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529982
Дата охранного документа: 10.10.2014
Showing 21-30 of 62 items.
20.11.2013
№216.012.82c6

Энергетическая установка для снабжения электрической и тепловой энергией хозяйственных и социальных объектов

Изобретение может быть использовано в машиностроении, в частности в энергетических установках, вырабатывающих электрическую и тепловую энергии. Энергетическая установка содержит двигатель внутреннего сгорания (1), использующий биотопливо, и электрический генератор (2). Под генератором размещен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499154
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.11.2013
№216.012.85b1

Энергетическая установка для получения электрической и тепловой энергии

Изобретение может быть использовано в машиностроении, в частности в энергетических установках, вырабатывающих электрическую и тепловую энергии. Энергетическая установка содержит двигатель внутреннего сгорания (1), использующий биотопливо, и электрический генератор (2). Под генератором размещен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499903
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.06.2014
№216.012.d6d2

Способ работы поршневого двигателя

Изобретение относится к области двигателестроения. Техническим результатом является повышение эффективности работы за счет расширения функциональных возможностей двигателя при работе на разных нагрузках. Сущность изобретения заключается в том, что при работе двигателя, содержащего четыре...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520772
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.06.2014
№216.012.d6e5

Комбинированный четырехцилиндровый двигатель

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к комбинированным поршневым двигателям внутреннего сгорания. Технический результат - расширение функциональных возможностей двигателя для улучшения его характеристик при малых, средних и больших нагрузках. Сущность изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520791
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.07.2014
№216.012.da76

Комбинированный поршневой двигатель

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания с продолженным расширением. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей комбинированного двигателя при различных нагрузках. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель содержит два крайних 1, 4 и два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521704
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.07.2014
№216.012.db0d

Раздаточная коробка колесной машины

Изобретение относится к раздаточной коробке. Раздаточная коробка содержит корпус (1), в котором расположены входной вал (2) с ведущим зубчатым колесом (3), ведомое зубчатое колесо (10), установленное на ступенчатом патроне (11). Внутри патрона (11) расположены конические сателлиты (14), имеющие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521855
Дата охранного документа: 10.07.2014
20.07.2014
№216.012.debd

Дифференциальный механизм

Изобретение относится к машиностроению. Механизм содержит корпус (1), крестовину (3), конические шестерни (7), имеющие зацепление с четырьмя коническими сателлитами (2). В осевых отверстиях сателлитов (2) установлены пальцы (4) крестовины (3). В пальцах (4) вдоль их оси выполнены резьбовые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522807
Дата охранного документа: 20.07.2014
10.09.2014
№216.012.f163

Способ исследования автомобильной шины

При исследовании шины ее катят по участку поверхности тела вращения, имеющему поперек шины переменный радиус кривизны. Собирают продукты износа путем их отсоса из зоны контакта шины с телом вращения и осаждают их на фильтре. Фильтр помещают в сосуд с фиксированным объемом жидкости,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527617
Дата охранного документа: 10.09.2014
27.09.2014
№216.012.f8ed

Стенд для исследования автомобильной шины

Тело вращения, выполненное в виде конического барабана 5, совместно с автомобильным колесом 8 и установленной на нем исследуемой шиной 9 помещены в закрытую камеру 1. Камера содержит фильтр 3 очистки поступающего в нее атмосферного воздуха и заборник воздуха 17 с патрубками 21 и 22, помещенными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529562
Дата охранного документа: 27.09.2014
10.10.2014
№216.012.fa88

Устройство привода клапана двигателя

Изобретение может быть использовано в клапанах газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания. Устройство привода клапана двигателя содержит кулачковый вал (2) с кулачком (3) и вал (6) с эксцентриком (7). На эксцентрике (7) установлено коромысло (8). Одно из плеч коромысла...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529982
Дата охранного документа: 10.10.2014
+ добавить свой РИД