一種汽車尾氣的處理系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 一種汽車尾氣的處理系統(tǒng),屬于車載尾氣處理設備技術領域。
【背景技術】
[0002] 人們的生活水平不斷在提高,汽車幾乎成為人們日常生活的代步工具??諝庵?0% W上的一氧化碳、60%W上的碳氨化合物和30%W上的氮氧化物來自汽車排放,生存環(huán)境受 到極大威脅。汽車尾氣中含有上千種化學物質,有大量的一氧化碳(C0)、碳氨化合物、氮氧 化合物(NOx)、硫化物和微粒物(由碳煙、鉛氧化物等重金屬氧化物和煙灰等組成)。汽車尾 氣嚴重威脅人體的健康。
[0003] 最常用的汽車尾氣處理方法是在汽車的排放管上裝一個"H元催化器",C0和NOx 通過H元催化劑中的把、笛、錯H種催化劑表面時,發(fā)生氧化還原反應,把和笛是氧化催化 齊U,當碳氨化合物和一氧化碳與布滿把和笛的熱表面接觸時,與氧氣化合成水和二氧化碳, 錯是還原催化劑,當NOx與識熱的錯接觸時,NOx就會脫去氧,還原為馬。此種方法主要存 在W下H種方面的缺陷,1)把、笛、錯是H種貴金屬催化劑,成本較高,價格昂貴;2)H元催 化器對鉛、硫化物與油潰非常敏感,很容易被污染而失效;3)由于燃油油質差、潤滑油中使 用含硫磯的抗氧劑等諸多因素,發(fā)動機進氣系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)必然產生膠質積碳,排氣系統(tǒng)氧 傳感器、H元催化器必然會附著化學絡合物產生堵塞問題,造成汽車油耗增加、動力下降、 尾氣超標等問題;4)經過H元催化器未對二氧化碳進行處理,二氧化碳雖然不是大氣中的 污染物,確是引起全球變暖的主要因素。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型要解決的技術問題是;克服現(xiàn)有技術的不足,提供一種結構簡單、處理 成本低、排污效果好的汽車尾氣的處理系統(tǒng)。
[0005] 本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:該汽車尾氣的處理系統(tǒng),包括 汽車前排氣管和消聲器,所述汽車前排氣管和消聲器之間設置尾氣處理裝置;所述的尾氣 處理裝置包括沿尾氣排出方向依次連接的除塵設備、NOx反應設備、氧化反應設備和吸收設 備;其中,所述NOx反應設備包括NOx反應器和NOx反應器上連接的混合氣供給組件;所述 吸收設備包括內裝有吸收液的吸收器和吸收器上連接的吸收液供給及排放組件,吸收器頂 部設有內裝干燥劑的干燥部。
[0006] 汽車尾氣中含有一氧化碳、碳氨化合物、氮氧化合物、硫化物和微粒物(由碳煙、 鉛氧化物等重金屬氧化物和煙灰等組成)。整套尾氣處理設備系統(tǒng)是一套完整流暢的系統(tǒng), 主要進行尾氣去除顆粒物、脫硝、氧化一氧化碳C0、去除二氧化碳0)2、消聲等過程。
[0007] 所述的除塵設備內部沿尾氣排出方向依次設置電除塵網(wǎng)、油污過濾網(wǎng)和空氣濾 清器。汽車前排氣管接除塵設備,除塵設備里面設置靜電除塵、油霧過濾器與空氣濾清器, 尾氣經過除塵設備過濾,除塵設備由H部分構成;一是利用高壓電路在鐵絲網(wǎng)中產生高壓 即電除塵網(wǎng),在尾氣通過電除塵網(wǎng)時,固體顆粒物被電離進而吸附在電除塵網(wǎng)上面;二是利 用吸油棉作為油污過濾器,吸收尾氣當中的油霧,目的是為了延長空氣濾清器的壽命;H是 利用空氣濾清器對尾氣中殘留的顆粒物進行過濾。
[0008] 所述的混合氣供給組件包括混合器、液氨儲罐、蒸發(fā)器、空氣管、換熱器和軸流風 機;混合器的混合氣輸出管連接NOx反應器,混合器的空氣進入口連接設有空氣控制閥的 空氣管,空氣管穿過設置在汽車前排氣管上的換熱器,空氣管前端設有軸流風機;混合器的 氨氣進入口通過設有氨氣控制閥的管路連接蒸發(fā)器的氨氣出口,蒸發(fā)器的液氨入口連接至 液氨儲罐。本系統(tǒng)中為了除去汽車尾氣中的一氧化氮與二氧化氮設置了NOx反應器,NOx 反應器進行氨氣、氧氣、一氧化氮與二氧化氮的化學反應,需要依靠附加設備提供氨氣與氧 氣。由于空氣的溫度達不到化學反應要求的溫度,需要先對空氣進行預熱,汽車尾氣從排 氣歧管中出來后,溫度達到60(TC~70(TC,在汽車前排氣管旁邊設置空氣吸收管,通過換熱 器與汽車前排氣管進行換熱,充分利用了尾氣的熱量,空氣吸收管道中的空氣通過小型軸 流風機作用下吸入,空氣進入混合器,通過該種方式獲得需要的氧氣。為了獲得氨氣,設置 液氨儲罐,液氨儲罐內儲存有液氨,液氨儲罐連接蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器作用下液氨變成氣體氨 氣,由氨氣控制閥控制其輸入量,在混合器中與空氣混合稀釋,并噴淋到NOx反應器中。
[0009] 所述的NOx反應器內在混合器的混合氣輸出管的出口上設置有球形噴淋頭。混合 氣輸出管的出口設置球形噴淋頭保障混合氣體與一氧化氮與二氧化氮充分進行化學反應。 此時,NOx反應器的溫度為32(TC~430。在催化劑作用下,還原劑畑3 (液氨)與煙氣中 的NOx反應,將煙氣中的NOx還原為無毒無污染的氮氣馬和水H20。發(fā)生的主要反應為: 4服3+ 4站9 + ^4扣2 + 6&0 4加而+如92 + 一如+雌〇 。 加:? +A巧 + 2A町3 ^ 2巧 +
[0010] 所述的氧化反應設備為內部密布銅網(wǎng)的反應罐。氧化反應設備中設置兩層銅網(wǎng)作 為一氧化碳氧化為二氧化碳的催化劑。經過脫硝后的汽車尾氣連同混合的空氣一起進入了 銅網(wǎng),在30(TCW上的溫度中,銅先被空氣中的氧氣氧化,之后再被一氧化碳還原,生成了無 污染二氧化碳。可見在此過程中銅網(wǎng)作為催化劑,在無明火的情況下完成一氧化碳的氧化。 2Cu+a, ^2CuO 本發(fā)生氧化反應備如下反應:CuO+CO^Cu+C〇2。
[0011] 所述的吸收液供給及排放組件包括排液閥、儲液罐和補液閥,排液閥設置在吸收 器底部,儲液罐通過設有補液閥的管路連接至吸收器上部。為了除去二氧化碳與二氧化硫 設置了吸收器。二氧化碳雖然是無污染的氣體,但是卻是會引起溫室效應,對氣候造成影 響。吸收器中的吸收液來自上方的儲液罐,在吸收器中間的位置設置有浮球閥,調節(jié)溶液的 高度,補液閥按照需求補給的吸收液的多少。吸收器底部設置排液閥,便于清洗沉淀的碳酸 巧。吸收器中吸收液吸收了尾氣中的二氧化碳與二氧化硫,最后生成的氣體為水蒸氣。吸 I、, , ^ . Ca(OH\ +CO. ^CaCO、+H與 收液可W選用化(0H) 2溶液,發(fā)生如下反應:。。 Ca(p+SC\ 一C'aSOj+HP
[0012]本系統(tǒng)中為了除去尾氣中的水蒸氣與可能帶出的溶液在吸收器上方設置了干燥 部。水蒸氣與氨氧化巧、硫酸巧溶液可能腐蝕消聲器。干燥部中放置有干燥劑,吸收尾氣經 過時帶出的水蒸氣、硫酸巧溶液。最后經過消聲器的氣體安全環(huán)保,可w直接方法到大氣中 去。
[0013]本系統(tǒng)中,溫度條件恰好符合各種反應條件,發(fā)動機排出的氣體大約為 80(TC~90(TC,經過汽車前排氣管與空氣管換熱之后,進入NOx反應器中的氣體溫度為 32(TC~43(TC,符合NOx反應的條件,進入氧化反應設備中的氣體溫度為30(TC左右,符合氧 化銅與一氧化碳反應的溫度,最后尾氣排入大氣的溫度在3(TC~5(TC。
[0014] 本汽車尾氣的處理系統(tǒng)中包括補液閥、排液閥、空氣控制閥、氨氣控制閥在內的各 處控制閥電路連接汽車的車載計算機或處理終端進行電路控制,在除塵設備和NOx反應器 之間的連接管路上設置有氧傳感器,同樣電路連接至汽車的車載計算機或處理終端,并W 檢測的氧含量來判斷各處控制閥的流通量或開閉。除塵過后,剩余大部分為氣體,經過氧傳 感器,檢測氧含量的多少確定發(fā)動機混合氣的濃或稀,產生的信號給發(fā)動機控制單元,然后 發(fā)動機控制單元根據(jù)信號改變燃油噴射時間??刂瓶諝膺M入的軸流風機同樣電路連接汽車 的車載計算機或處理終端進行電路控制。車載計算機或處理終端的信號來源于發(fā)動機的燃 料信號與氧傳感器信號,經過作為處理終端的計算機處理后,來控制軸流風機的空氣流量 和氨氣控制閥的流量。
[0015]與現(xiàn)有技術相比,本實用新型的一種汽車尾氣的處理系統(tǒng)所具有的有益效果是: 本實用新型通過除塵設備、NOx反應設備、氧化反應設備和吸收設備實現(xiàn)對汽車尾氣進行了 去除顆粒物、脫銷、去除一氧化碳、二氧化碳等處理,最后排出的汽車尾氣不僅沒有污染,