一種尾氣處理裝置及包括該尾氣處理裝置的柴油發(fā)動的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種尾氣處理裝置及包括該尾氣處理裝置的柴油發(fā)動機(jī)，屬于發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，應(yīng)用于工程機(jī)械，優(yōu)選為挖掘機(jī)。尾氣處理裝置包括除硫裝置1、催化裝置2、碳顆粒捕獲器3、氣體單向閥4及連接管6、7來處理尾氣，通過除硫裝置1除去尾氣中的硫化物，通過催化裝置2將有害氣體轉(zhuǎn)化為無害的可排放的氣體，碳顆粒捕獲器3將氣體中的灰塵或者較大的顆粒捕獲；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：可以有效的除去有害氣體；采用A2BO4型催化劑降低了生產(chǎn)的成本，同時可以降低催化劑的起燃溫度，尤其是冷車啟動時較低溫度尾氣的處理；此尾氣處理裝置裝在渦輪增壓器和消聲器之間，方便對裝置進(jìn)行拆卸和維修。
【專利說明】一種尾氣處理裝置及包括該尾氣處理裝置的柴油發(fā)動機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種能夠大大降低尾氣中的有害氣體及顆粒物的一種尾氣處理裝置及包括該尾氣處理裝置的柴油發(fā)動機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]柴油發(fā)動機(jī)排放尾氣中的主要污染物為一氧化碳(C0)、碳?xì)浠衔?HC)、氮氧化合物(NOx)、硫化物和微粒(由碳顆粒、鉛氧化物等重金屬氧化物和煙灰等組成)。其凈化的主要通過在催化劑作用下氧化還原的化學(xué)反應(yīng)生成H20、C02和N2等排放到大氣中；目前我們的尾氣處理裝置的處理能力有限，不能徹底的出去尾氣中的有害成分，如圖1所示，目前發(fā)動機(jī)尾氣處理裝置，包括冷卻管路9、除硫裝置10、除碳裝置11以及安裝殼體12，冷卻管路9與除硫裝置10以及除碳裝置11連接且都安裝在安裝殼體12內(nèi)，冷卻管路9對發(fā)動機(jī)尾氣進(jìn)行降溫處理后降低尾氣氣壓，除硫裝置10內(nèi)設(shè)有堿性除硫物，除碳裝置11將尾氣中的碳顆粒過濾后繼續(xù)氧化成可排放的二氧化碳，存在以下缺點(diǎn):
[0003]1)不能去除尾氣中主要的有害成分C0、HC和Ν0Χ，對尾氣凈化不徹底；
[0004]2)如果尾氣處理裝置堵塞會造成排氣背壓增大，較低發(fā)動機(jī)的功率；
[0005]3)冷卻管路1對發(fā)動機(jī)尾氣進(jìn)行降溫處理后，會降低催化劑的活性，降低碳顆粒過濾后繼續(xù)氧化成二氧化碳的轉(zhuǎn)化率；
[0006]針對以上缺點(diǎn)本發(fā)明尾氣處理裝置可以有效的除去尾氣中的一氧化碳(C0)、碳?xì)浠衔?HC)、氮氧化合物(NOx)、硫化物和微粒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對以上的缺點(diǎn)和局限性，本發(fā)明通過增加催化裝置、顆粒捕獲器及氣體單向閥來解決和改善上述問題，具體方案如下:
[0008]一種柴油發(fā)動機(jī)尾氣處理裝置，其中，包括除硫裝置、催化裝置、碳顆粒捕獲器、氣體單向閥、殼體以及連接管組成，所述除硫裝置、催化裝置、碳顆粒捕獲器、氣體單向閥都安裝在所述安裝殼體內(nèi)。
[0009]上述一種柴油發(fā)動機(jī)尾氣處理裝置，其中，所述單向閥安裝在所述連接管上且靠近殼體內(nèi)壁，所述除硫裝置連接在連接管后且在除硫裝置末端有一堵頭IV，形成空腔I，除硫裝置可以除去尾氣中的硫化物。
[0010]上述一種柴油發(fā)動機(jī)尾氣處理裝置，其中，所述催化裝置在所述除硫裝置外層，且所述催化裝置一側(cè)設(shè)置有堵頭V，所述堵頭V、所述催化裝置、所述除硫裝置和所述催化裝置另一側(cè)的擋板形成空腔II，上述催化裝置，由合金多孔材料Fe-Al-Gr作為載體，A2B04類鈣鈦礦(La2-xSrx04 )作為催化劑，使一氧化碳(C0 )、碳?xì)浠衔?HC )、氮氧化合物(NOx )中的N0發(fā)生氧化反應(yīng)，生成可以直接排放的氣體C02、H20和N2。
[0011]上述一種柴油發(fā)動機(jī)尾氣處理裝置，其中，所述碳顆粒捕獲器在所述催化裝置外層且緊貼著催化裝置，所述殼體和內(nèi)部封閉結(jié)構(gòu)形成空腔III，上述碳顆粒捕獲器，由合金多孔材料Fe-Al-Gr過濾網(wǎng)組成，借助慣性碰撞、截留、擴(kuò)散和重力沉降等作用使碳顆粒從尾氣氣流中分離，并和尾氣中的N02反應(yīng)生成C02和N2。
[0012]上述一種柴油發(fā)動機(jī)尾氣處理裝置，其中，所述連接管分別接渦輪增壓器和消聲器。
[0013]上述一種柴油發(fā)動機(jī)尾氣處理裝置，其中，尾氣通過連接管進(jìn)入空腔，通過除硫裝置進(jìn)入空腔，再通過催化裝置和碳顆粒捕獲器進(jìn)入空腔，最后通過連接管排出。
[0014]上述一種柴油發(fā)動機(jī)尾氣處理裝置，其中，尾氣處理裝置堵塞會造成排氣背壓增大，所述空腔I中的氣體壓力達(dá)到lOkpa時，單向閥自動打開，尾氣會直接通過消聲器排出。
[0015]一種柴油發(fā)動機(jī)，其中，包括上述任一項(xiàng)所述的尾氣處理裝置。
[0016]采用本發(fā)明后的有益效果是:
[0017]1)可以有效去除發(fā)動機(jī)尾氣中的主要污染物一氧化碳(C0)、碳?xì)浠衔?HC)、氮氧化合物(NOx)、硫化物和碳顆粒；
[0018]2)如果尾氣處理裝置堵塞造成排氣背壓增大，達(dá)到氣體單向閥開啟壓力，會自動打開單向閥，降低排氣背壓；
[0019]3)采用A2B04型催化劑，降低了生產(chǎn)的成本，同時可以降低催化劑的起燃溫度，尤其是冷車啟動時較低溫度尾氣的處理；
[0020]4)此尾氣處理裝置裝在渦輪增壓器和消聲器之間，方便對裝置進(jìn)行拆卸和維修?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0021]圖1為目前發(fā)動機(jī)尾氣處理裝置示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明尾氣處理裝置示意圖。
[0023]其中，1為除硫裝置2為催化裝置3為碳顆粒捕獲器4為氣體單向閥5為殼體6為連接管7為連接管8為擋板9為冷卻管路10為除硫裝置11為除碳裝置12為安裝殼體1、I1、III分別為所形成的腔室IV、V分別為堵頭。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖2和具體事例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，但不作為本發(fā)明的限定。
[0025]如圖2所示，一種柴油發(fā)動機(jī)尾氣處理裝置，包括除硫裝置1、催化裝置2、碳顆粒捕獲器3、氣體單向閥4、殼體5以及連接管組成6、7，所述除硫裝置1、催化裝置2、碳顆粒捕獲器3、氣體單向閥3都安裝在所述安裝殼體5內(nèi)，單向閥4安裝在所述連接管6上且靠近殼體5內(nèi)壁，所述除硫裝置1連接在連接管6后且在除硫裝置末端有一堵頭IV，形成空腔I，除硫裝置1可以除去尾氣中的硫化物。
[0026]所述催化裝置2在所述除硫裝置1外層，且所述催化裝置2 —側(cè)設(shè)置有堵頭V ;所述堵頭V、催化裝置2、除硫裝置1和催化裝置一側(cè)的擋板形成空腔II，上述催化裝置2，由合金多孔材料Fe-Al-Gr作為載體，A2B04類鈣鈦礦(La2_xSrx04)作為催化劑，使一氧化碳(C0)、碳?xì)浠衔?HC)、氮氧化合物(NOx)中的N0發(fā)生氧化反應(yīng)，生成可以直接排放的氣體C02、H20 和 N2。
[0027]碳顆粒捕獲器3在催化裝置2外層且緊貼著催化裝置2，殼體5和內(nèi)部封閉結(jié)構(gòu)形成空腔III，上述碳顆粒捕獲器3，由合金多孔材料Fe-Al-Gr過濾網(wǎng)組成，借助慣性碰撞、截留、擴(kuò)散和重力沉降等作用使碳顆粒從尾氣氣流中分離，并和尾氣中的N02反應(yīng)生成C02和N2。連接管6接渦輪增壓器，連接管7接消聲器。
[0028]尾氣通過連接管6進(jìn)入空腔I，通過除硫裝置1進(jìn)入空腔II，除硫裝置1中設(shè)有堿性除硫物，通過除硫裝置1時除去尾氣中的硫化物，剩余尾氣再通過催化裝置2和碳顆粒捕獲器3進(jìn)入空腔III，通過催化裝置2和碳顆粒捕獲器3時除去比較大的顆粒物，碳顆粒捕獲器，由合金多孔材料Fe-Al-Gr過濾網(wǎng)組成，借助慣性碰撞、截留、擴(kuò)散和重力沉降等作用使碳顆粒從尾氣氣流中分離，并和尾氣中的N02反應(yīng)生成C02和N2，加大的顆粒如由碳顆粒、鉛氧化物等重金屬氧化物和煙灰等組成的顆粒等，在催化裝置2中，在催化劑作用下使一氧化碳(C0)、碳?xì)浠衔?HC)、氮氧化合物(NOx )中的N0發(fā)生氧化反應(yīng)，生成可以直接排放的氣體C02、H20和N2，最后通過連接管7排出，上述尾氣處理裝置堵塞會造成排氣背壓增大，所述空腔I中的氣體壓力達(dá)到lOkpa時，單向閥4自動打開，尾氣會直接通過排氣管7排出。
[0029]本發(fā)明的實(shí)施例中還包括一種柴油發(fā)動機(jī)，設(shè)有如上述的尾氣處理裝置。由于上述尾氣處理裝置具有上述技術(shù)效果，因此，設(shè)有該尾氣處理裝置的柴油發(fā)動機(jī)也應(yīng)具備相應(yīng)的技術(shù)效果，其具體實(shí)施過程與上述實(shí)施例類似，茲不贅述。
[0030]以上所述僅為本發(fā)明較佳的事例，并非因此限制本發(fā)明的實(shí)施方式及保護(hù)范圍，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)能夠意識到凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種尾氣處理裝置，其特征在于，包括除硫裝置(1)、催化裝置(2)、碳顆粒捕獲器(3)、氣體單向閥(4)、殼體(5)以及連接管(6) (7)組成，所述除硫裝置(1)、催化裝置(2)、碳顆粒捕獲器(3 )、氣體單向閥(4)都安裝在所述安裝殼體(5 )內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種尾氣處理裝置，其特征在于，所述單向閥(4)安裝在所述連接管(6)上且靠近殼體(5)內(nèi)壁，所述除硫裝置(1)連接在連接管(6)后且在除硫裝置(1)末端有一堵頭(IV)，形成空腔(I )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種尾氣處理裝置，其特征在于，所述催化裝置(2)在所述除硫裝置(1)外層，且所述催化裝置(2)—側(cè)設(shè)置有堵頭(V)，所述堵頭(V)、所述催化裝置(2)、所述除硫裝置(1)和所述催化裝置(2)另一側(cè)的擋板(8)形成空腔(II)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種尾氣處理裝置，其特征在于，所述碳顆粒捕獲器(3)在所述催化裝置(2 )外層且緊貼著催化裝置(2 )，所述殼體(5 )和內(nèi)部封閉結(jié)構(gòu)形成空腔(III)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種尾氣處理裝置，其特征在于，所述連接管(6)接渦輪增壓器，連接管(7)接消聲器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種尾氣處理裝置，其特征在于，尾氣通過連接管(6)進(jìn)入空腔(I )，通過除硫裝置(1)進(jìn)入空腔(II )，再通過催化裝置(2)和碳顆粒捕獲器(3)進(jìn)入空腔(III)，最后通過連接管(7)排出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種尾氣處理裝置，其特征在于，當(dāng)所述空腔(I)中的氣體壓力達(dá)到lOkpa時,單向閥(4)自動打開。
8.一種柴油發(fā)動機(jī)，其特征在于，包括權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的尾氣處理裝置。
【文檔編號】F01N3/08GK103670611SQ201310694752
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】孫小亮, 方明祥 申請人:上海三一重機(jī)有限公司