×
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 61-70 of 78 items.
20.01.2018
№218.016.1d53

Способ распределения крутящих моментов, подводимых к колесам полноприводных автомобилей

Изобретение относится к транспортному машиностроению. В способе распределения крутящих моментов, подводимых к колесам полноприводного автомобиля при движении по твердой и деформируемой опорным поверхностям, измеряют скорость движения автомобиля, крутящие моменты на колесах, нагрузки под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640663
Дата охранного документа: 11.01.2018
17.08.2018
№218.016.7c5c

Фильтрующий элемент для улавливания твердых частиц

Фильтрующий элемент предназначен для улавливания твердых частиц, присутствующих в отработавших газах двигателя внутреннего сгорания. Он содержит стопку пористых пластин 1-5, разделенных перегородками 6, 7, расположенными в шахматном порядке. Соседние пластины расположены наклонно относительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002664036
Дата охранного документа: 14.08.2018
20.02.2019
№219.016.bf77

Способ изготовления кузовов и кабин транспортных средств из полимерного конструкционного материала

Изобретение относится к транспортным средствам и касается способа создания кузовов и кабин транспортных средств из полимерных конструкционных материалов. Способ заключается в том, что из полимерного конструкционного материала путем вакуумного формования изготавливают внешнюю панель и панель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002357889
Дата охранного документа: 10.06.2009
29.03.2019
№219.016.f110

Система подачи воздуха с горючим газом в тепловой двигатель

Система подачи воздуха с горючим газом в двигатель содержит воздухораспределительную трубу, имеющую входное отверстие, расположенное в ней сбоку на расстоянии от ее концов, и выходные отверстия, расположенные в загнутых опорных ножках, примыкающих к смесителю горючего газа и воздуха. Смеситель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002343303
Дата охранного документа: 10.01.2009
29.03.2019
№219.016.f7db

Способ питания поршневого двигателя и система питания этого двигателя

Изобретение относится к поршневым двигателям внутреннего сгорания (ДВС). Способ питания поршневого ДВС заключается в подаче углеводородного топлива в канал впуска топливовоздушной смеси в цилиндр двигателя через впускной трубопровод (9) и дополнительной подаче побочной порции углеводородного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002465484
Дата охранного документа: 27.10.2012
19.04.2019
№219.017.2feb

Автобус для перевозки детей

Изобретение относится к пассажирским транспортным средствам, а именно к автобусам. Автобус содержит передние и задние колеса и раму, на которой расположен кузов вагонного типа с сиденьями для детей. Автобус снабжен кабиной с сиденьями водителя и сопровождающего детей пассажира, сделанной в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002333129
Дата охранного документа: 10.09.2008
29.05.2019
№219.017.687d

Энергетическая установка для снабжения электрической и тепловой энергией

Энергетическая установка для снабжения электрической и тепловой энергией содержит двигатель внутреннего сгорания, электрический генератор, имеющий привод от двигателя, термохимический реактор для получения из биотоплива синтез-газа, обогреваемый отработавшими газами двигателя, теплообменники...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002459098
Дата охранного документа: 20.08.2012
19.06.2019
№219.017.85df

Устройство для зажигания горючей смеси в газовом двигателе

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и касается зажигания горючей смеси в газовом двигателе, то есть в двигателе, работающем на газовом топливе. Устройство содержит свечу зажигания, соединенную резьбой с головкой блока цилиндров двигателя, также оно снабжено гильзой, имеющей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002343305
Дата охранного документа: 10.01.2009
19.06.2019
№219.017.8990

Комбинированная энергетическая установка транспортного средства последовательного/параллельного типа

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, точнее к силовым установкам для гибридных автомобилей. Комбинированная энергетическая установка содержит расположенные на общей оси тепловой двигатель и две обратимые электрические машины, накопитель электрической энергии,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002470800
Дата охранного документа: 27.12.2012
10.07.2019
№219.017.ac14

Гидроопора силового агрегата

Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам для гашения вибраций, возникающих при работе силовых агрегатов. Гидроопора содержит горшок (1) с крышкой (2). Между горшком и крышкой расположена соединенная с ними резьбовыми крепежными элементами (13) перегородка (4), состоящая из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002348841
Дата охранного документа: 10.03.2009
Showing 61-62 of 62 items.
20.01.2018
№218.016.1d53

Способ распределения крутящих моментов, подводимых к колесам полноприводных автомобилей

Изобретение относится к транспортному машиностроению. В способе распределения крутящих моментов, подводимых к колесам полноприводного автомобиля при движении по твердой и деформируемой опорным поверхностям, измеряют скорость движения автомобиля, крутящие моменты на колесах, нагрузки под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640663
Дата охранного документа: 11.01.2018
17.08.2018
№218.016.7c5c

Фильтрующий элемент для улавливания твердых частиц

Фильтрующий элемент предназначен для улавливания твердых частиц, присутствующих в отработавших газах двигателя внутреннего сгорания. Он содержит стопку пористых пластин 1-5, разделенных перегородками 6, 7, расположенными в шахматном порядке. Соседние пластины расположены наклонно относительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002664036
Дата охранного документа: 14.08.2018
+ добавить свой РИД