×
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 51-60 of 78 items.
25.08.2017
№217.015.ab58

Устройство очистки отработавших газов двигателя транспортного средства

Изобретение относится к обработке отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. Устройство очистки отработавших газов содержит форсунку 3 впрыска реагента перед катализатором 1 селективного восстановления оксидов азота. Форсунка 3 расположена на коленчатой трубке 5 внутри гильзы 6,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612306
Дата охранного документа: 06.03.2017
25.08.2017
№217.015.aef9

Фильтр очистки биодизельного топлива

Изобретение относится к энергетике. Фильтр очистки биодизельного топлива содержит корпус 1 с впускным 2 и выпускным 3 каналами, впускной полостью 4, образованной коаксиально расположенными внешней 5 и внутренней 6 стенками, в которой расположен лопастной гидроциклонный завихритель 7,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612891
Дата охранного документа: 13.03.2017
25.08.2017
№217.015.b3ee

Фильтр предварительной очистки биодизельного топлива

Изобретение относится к области энергетики. Фильтр предварительной очистки биодизельного топлива содержит корпус с впускным и выпускным каналами, впускной полостью, образованной коаксиально и эквидистантно расположенными внешней и внутренней стенками, в которой расположен сепаратор-завихритель,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613790
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.bb19

Способ выращивания огородных культур на гидропонике и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области гидропонного культивирования растений. Способ выращивания огородных культур на гидропонике включает посадку семечек в пропитанный питательным раствором рассадный горшочек с минеральной ватой. После прорастания переносят рассадный горшочек с рассадой на мат....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615837
Дата охранного документа: 11.04.2017
25.08.2017
№217.015.c112

Двигатель внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом, в которых применяется рециркуляция отработавших газов. Двигатель внутреннего сгорания содержит турбокомпрессор (9), впускной трубопровод (2) для прохода воздуха от компрессора (1) турбокомпрессора к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617629
Дата охранного документа: 25.04.2017
25.08.2017
№217.015.c116

Устройство очистки отработавших газов двигателя

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Устройство очистки отработавших газов содержит форсунку (3) впрыска реагента перед катализатором (1) селективного восстановления оксидов азота. Форсунка (3) расположена на коленчатой трубке (4) внутри гильзы (5),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617644
Дата охранного документа: 25.04.2017
25.08.2017
№217.015.c17c

Способ управления двигателем внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом. Способ управления двигателем внутреннего сгорания, снабженного турбокомпрессором, заключается в том, что при пуске холодного двигателя дросселируют поток отработавших газов, поступающих из турбины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617615
Дата охранного документа: 25.04.2017
25.08.2017
№217.015.d0cf

Дублирующий ручной привод педалей газа и тормоза для автомобиля

Изобретение относится к устройствам дублирующего ручного управления автомобилем. Дублирующий ручной привод педалей газа и тормоза для автомобиля содержит главный рычаг (1), кронштейн (2) соединения нижней части главного рычага (1) с кузовом автомобиля, ручку (3) газа, расположенную в верхней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621399
Дата охранного документа: 05.06.2017
19.01.2018
№218.016.0dec

Устройство жидкостного охлаждения агрегатов электромобиля

Изобретение относится к транспортным средствам на электрической тяге. Устройство жидкостного охлаждения агрегатов электромобиля содержит высокотемпературный гидравлический контур и низкотемпературный гидравлический контур охлаждения агрегатов электромобиля. В высокотемпературном гидравлическом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633109
Дата охранного документа: 11.10.2017
20.01.2018
№218.016.0f27

Устройство для каталитической очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к области очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Устройство для каталитической очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания содержит каталитический нейтрализатор, состоящий из корпуса с входным и выходным конусами, входным и выходным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633255
Дата охранного документа: 11.10.2017
Showing 51-60 of 62 items.
25.08.2017
№217.015.ab58

Устройство очистки отработавших газов двигателя транспортного средства

Изобретение относится к обработке отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. Устройство очистки отработавших газов содержит форсунку 3 впрыска реагента перед катализатором 1 селективного восстановления оксидов азота. Форсунка 3 расположена на коленчатой трубке 5 внутри гильзы 6,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612306
Дата охранного документа: 06.03.2017
25.08.2017
№217.015.aef9

Фильтр очистки биодизельного топлива

Изобретение относится к энергетике. Фильтр очистки биодизельного топлива содержит корпус 1 с впускным 2 и выпускным 3 каналами, впускной полостью 4, образованной коаксиально расположенными внешней 5 и внутренней 6 стенками, в которой расположен лопастной гидроциклонный завихритель 7,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612891
Дата охранного документа: 13.03.2017
25.08.2017
№217.015.b3ee

Фильтр предварительной очистки биодизельного топлива

Изобретение относится к области энергетики. Фильтр предварительной очистки биодизельного топлива содержит корпус с впускным и выпускным каналами, впускной полостью, образованной коаксиально и эквидистантно расположенными внешней и внутренней стенками, в которой расположен сепаратор-завихритель,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613790
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.bb19

Способ выращивания огородных культур на гидропонике и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области гидропонного культивирования растений. Способ выращивания огородных культур на гидропонике включает посадку семечек в пропитанный питательным раствором рассадный горшочек с минеральной ватой. После прорастания переносят рассадный горшочек с рассадой на мат....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615837
Дата охранного документа: 11.04.2017
25.08.2017
№217.015.c112

Двигатель внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом, в которых применяется рециркуляция отработавших газов. Двигатель внутреннего сгорания содержит турбокомпрессор (9), впускной трубопровод (2) для прохода воздуха от компрессора (1) турбокомпрессора к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617629
Дата охранного документа: 25.04.2017
25.08.2017
№217.015.c116

Устройство очистки отработавших газов двигателя

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Устройство очистки отработавших газов содержит форсунку (3) впрыска реагента перед катализатором (1) селективного восстановления оксидов азота. Форсунка (3) расположена на коленчатой трубке (4) внутри гильзы (5),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617644
Дата охранного документа: 25.04.2017
25.08.2017
№217.015.c17c

Способ управления двигателем внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом. Способ управления двигателем внутреннего сгорания, снабженного турбокомпрессором, заключается в том, что при пуске холодного двигателя дросселируют поток отработавших газов, поступающих из турбины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617615
Дата охранного документа: 25.04.2017
25.08.2017
№217.015.d0cf

Дублирующий ручной привод педалей газа и тормоза для автомобиля

Изобретение относится к устройствам дублирующего ручного управления автомобилем. Дублирующий ручной привод педалей газа и тормоза для автомобиля содержит главный рычаг (1), кронштейн (2) соединения нижней части главного рычага (1) с кузовом автомобиля, ручку (3) газа, расположенную в верхней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621399
Дата охранного документа: 05.06.2017
19.01.2018
№218.016.0dec

Устройство жидкостного охлаждения агрегатов электромобиля

Изобретение относится к транспортным средствам на электрической тяге. Устройство жидкостного охлаждения агрегатов электромобиля содержит высокотемпературный гидравлический контур и низкотемпературный гидравлический контур охлаждения агрегатов электромобиля. В высокотемпературном гидравлическом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633109
Дата охранного документа: 11.10.2017
20.01.2018
№218.016.0f27

Устройство для каталитической очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к области очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Устройство для каталитической очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания содержит каталитический нейтрализатор, состоящий из корпуса с входным и выходным конусами, входным и выходным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633255
Дата охранного документа: 11.10.2017
+ добавить свой РИД