×
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 31-40 of 78 items.
10.03.2015
№216.013.30aa

Устройство для подачи топлива к форсунке дизельного двигателя

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложено устройство для подачи топлива к форсунке 1 двигателя, содержащее усилитель давления топлива, вставленный в головку цилиндров двигателя и имеющий корпус 2, выполненный в виде стакана с буртом. В корпусе 2...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543926
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.03.2015
№216.013.315b

Усилитель давления топлива в форсунке двигателя внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен усилитель давления топлива, в корпусе 1 которого выполнено ступенчатое отверстие 12, в котором размещен поршень-мультипликатор 13 с возвратной пружиной 14. В поршне 13 расположен подпружиненный обратный клапан 16,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544103
Дата охранного документа: 10.03.2015
27.03.2015
№216.013.34e0

Устройство для подачи топлива к форсунке теплового двигателя

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложено устройство для подачи топлива к форсунке 1 содержит усилитель давления топлива, в корпусе 2 которого расположен подпружиненный ступенчатый поршень-мультипликатор 3. Корпус 2 выполнен в виде стакана, и в нем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545020
Дата охранного документа: 27.03.2015
20.04.2015
№216.013.4287

Устройство для подачи топлива к форсунке двигателя внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложено устройство для подачи топлива к форсунке 6, содержащее усилитель давления топлива, корпус 1 которого выполнен с трубчатым участком 2, вставленным в головку цилиндров 3 двигателя. На участок 2 корпуса 1 надета...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548529
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.06.2015
№216.013.5773

Устройство для подачи жидкого топлива в форсунки дизельного двигателя

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложено устройство подачи топлива в форсунки 1, содержащее топливный аккумулятор 3, сделанный в виде трубы. Между трубой 3 и форсунками установлены трубчатые стержни 6 с выпуклыми концами, расположенными в воронках,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553917
Дата охранного документа: 20.06.2015
27.06.2015
№216.013.5852

Топливная система дизельного двигателя

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложена топливная система, содержащая топливный насос 28, усилитель давления топлива и форсунку 1. В корпусе 2 усилителя давления расположен подпружиненный поршень-мультипликатор 3, напротив которого установлен диск 11,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554151
Дата охранного документа: 27.06.2015
10.07.2015
№216.013.6166

Фильтр очистки биотоплива

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен фильтр очистки биотоплива, содержащий корпус 1, имеющий основание, соединенное с наружной стенкой спицами 4 и 5, в которых расположены впускной и выпускной каналы, имеющие коленчатую форму. На корпусе 1 сверху под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556476
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.10.2015
№216.013.817a

Дизельный двигатель с турбокомпрессором

Изобретение может быть использовано в дизельных двигателях внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом. Дизельный двигатель с турбокомпрессором содержит цилиндр (1) с поршнем (2), впускной и выпускной клапаны (4) и (7), трубопровод (8) подачи отработавших газов от выпускного клапана (7) к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564743
Дата охранного документа: 10.10.2015
10.12.2015
№216.013.9937

Способ определения замедлений вращающихся тел

Изобретение относится к области испытания механических систем, у которых главными деталями являются вращающиеся тела, о сопротивлениях движению которых судят по замедлению при выбеге, и может быть использовано для определения отрицательных ускорений вращающихся частей. Вращающуюся деталь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570843
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.03.2016
№216.014.be75

Устройство для раздачи топлива к форсункам двигателя внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложено устройство, содержащее топливный аккумулятор, который состоит из трубчатых деталей 1-4. Детали 1-4 имеют коническую впадину на одном из концов и конический выступ на другом конце, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576759
Дата охранного документа: 10.03.2016
Showing 31-40 of 62 items.
10.03.2015
№216.013.30aa

Устройство для подачи топлива к форсунке дизельного двигателя

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложено устройство для подачи топлива к форсунке 1 двигателя, содержащее усилитель давления топлива, вставленный в головку цилиндров двигателя и имеющий корпус 2, выполненный в виде стакана с буртом. В корпусе 2...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543926
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.03.2015
№216.013.315b

Усилитель давления топлива в форсунке двигателя внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен усилитель давления топлива, в корпусе 1 которого выполнено ступенчатое отверстие 12, в котором размещен поршень-мультипликатор 13 с возвратной пружиной 14. В поршне 13 расположен подпружиненный обратный клапан 16,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544103
Дата охранного документа: 10.03.2015
27.03.2015
№216.013.34e0

Устройство для подачи топлива к форсунке теплового двигателя

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложено устройство для подачи топлива к форсунке 1 содержит усилитель давления топлива, в корпусе 2 которого расположен подпружиненный ступенчатый поршень-мультипликатор 3. Корпус 2 выполнен в виде стакана, и в нем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545020
Дата охранного документа: 27.03.2015
20.04.2015
№216.013.4287

Устройство для подачи топлива к форсунке двигателя внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложено устройство для подачи топлива к форсунке 6, содержащее усилитель давления топлива, корпус 1 которого выполнен с трубчатым участком 2, вставленным в головку цилиндров 3 двигателя. На участок 2 корпуса 1 надета...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548529
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.06.2015
№216.013.5773

Устройство для подачи жидкого топлива в форсунки дизельного двигателя

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложено устройство подачи топлива в форсунки 1, содержащее топливный аккумулятор 3, сделанный в виде трубы. Между трубой 3 и форсунками установлены трубчатые стержни 6 с выпуклыми концами, расположенными в воронках,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553917
Дата охранного документа: 20.06.2015
27.06.2015
№216.013.5852

Топливная система дизельного двигателя

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложена топливная система, содержащая топливный насос 28, усилитель давления топлива и форсунку 1. В корпусе 2 усилителя давления расположен подпружиненный поршень-мультипликатор 3, напротив которого установлен диск 11,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554151
Дата охранного документа: 27.06.2015
10.07.2015
№216.013.6166

Фильтр очистки биотоплива

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен фильтр очистки биотоплива, содержащий корпус 1, имеющий основание, соединенное с наружной стенкой спицами 4 и 5, в которых расположены впускной и выпускной каналы, имеющие коленчатую форму. На корпусе 1 сверху под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556476
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.10.2015
№216.013.817a

Дизельный двигатель с турбокомпрессором

Изобретение может быть использовано в дизельных двигателях внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом. Дизельный двигатель с турбокомпрессором содержит цилиндр (1) с поршнем (2), впускной и выпускной клапаны (4) и (7), трубопровод (8) подачи отработавших газов от выпускного клапана (7) к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564743
Дата охранного документа: 10.10.2015
10.12.2015
№216.013.9937

Способ определения замедлений вращающихся тел

Изобретение относится к области испытания механических систем, у которых главными деталями являются вращающиеся тела, о сопротивлениях движению которых судят по замедлению при выбеге, и может быть использовано для определения отрицательных ускорений вращающихся частей. Вращающуюся деталь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570843
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.03.2016
№216.014.be75

Устройство для раздачи топлива к форсункам двигателя внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложено устройство, содержащее топливный аккумулятор, который состоит из трубчатых деталей 1-4. Детали 1-4 имеют коническую впадину на одном из концов и конический выступ на другом конце, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576759
Дата охранного документа: 10.03.2016
+ добавить свой РИД