化單元28設(shè)置在由所述十字形隔板39分割形成的多個矩形空間內(nèi),每個所述多孔陶瓷催化單元28四周裹附有所述防震玻璃纖維氈29,防止所述多孔陶瓷催化單元28在震動情況下受損。
[0077]具體地,所述催化還原反應(yīng)系統(tǒng)300設(shè)置在所述第一殼體2內(nèi)腔后部。其中,所述催化還原反應(yīng)系統(tǒng)300包括十字形隔板39、防震玻璃纖維氈29和多個多孔陶瓷催化單元28;十字形隔板39由304不銹鋼板制成,將第一殼體2內(nèi)腔分成100個(10行*10列)等尺寸的矩形空間,在每個等尺寸空間內(nèi)設(shè)置一個多孔陶瓷催化單元28,參見圖6。每個多孔陶瓷催化單元28四周裹附有玻纖防震氈29,防止多孔陶瓷催化單元28在震動情況下受損。
[0078]其中,所述多孔陶瓷催化單元28為一沿其縱向開設(shè)多個方形通道、且在其方形通道的內(nèi)壁上涂覆催化劑的陶瓷催化劑載體。
[0079]本實(shí)用新型又一實(shí)施例提供了上述實(shí)施例二所述的前處理系統(tǒng)的一種具體結(jié)構(gòu)。其中,所述前處理系統(tǒng)200包括:前處理框架3、前擋板4、稀土分子篩模塊5、后檔板26和角鋼導(dǎo)軌34;所述前處理框架3包括上下設(shè)置的多個空間,每個空間底部的矩形鋼管上設(shè)置多條角鋼導(dǎo)軌34,所述角鋼導(dǎo)軌34之間的間距與所述稀土分子篩模塊5的尺寸相適應(yīng);前擋板4和后擋板26均為304不銹鋼板制成,前擋板4和后擋板26上下交錯地設(shè)置,以堵住所述前處理框架3的水平空間,使得柴油機(jī)尾氣在所述前處理框架3內(nèi)流動時只能繞行稀土分子篩模塊5方能前后通過,確保所有氣流在通過前處理系統(tǒng)200時,必須通過稀土分子篩模塊5的處理,方能進(jìn)入下一級。
[0080]其中,所述稀土分子篩模塊5包括第二殼體和稀土分子篩顆粒,所述稀土分子篩顆粒裝于所第二述殼體內(nèi),所述稀土分子篩顆粒用于截留柴油機(jī)尾氣中燃燒未盡的油滴和固體雜質(zhì)。
[0081]優(yōu)選地,所述第二殼體由菱形鋼板網(wǎng)和模塊槽型框架組成,所述模塊槽型框架為槽型四方框體,所述模塊槽型框架內(nèi)側(cè)兩邊分別與所述菱形鋼板網(wǎng)焊接連接,形成中空的第二殼體。
[0082]其中,稀土分子篩模塊5是前處理系統(tǒng)200的核心。參見圖7-8,稀土分子篩模塊5包括稀土分子篩顆粒40、菱形鋼板網(wǎng)41、模塊槽型框架42;其中,模塊槽型框架42為槽型四方框體;模塊槽形框架42內(nèi)側(cè)兩邊分別與菱形鋼板網(wǎng)41焊接連接,形成中空的稀土分子篩模塊5的殼體,將所述稀土分子篩顆粒40裝在所述稀土分子篩模塊5的殼體(即第二殼體)中。
[0083]其中,在本實(shí)用新型的一個優(yōu)選實(shí)施例中,在所述靜壓室處第一殼體的側(cè)面,設(shè)置一檢修門27,供前處理系統(tǒng)中的稀土分子篩模塊在使用一段時間后取出清洗復(fù)用,同時也可供多孔陶瓷催化單元在到達(dá)使用壽命后的更換。
[0084]其中,上述稀土分子篩顆粒40為由氯化稀土、沸礦石粉、膨潤土、水泥和石膏粉制成的顆粒。
[0085]其中,柴油機(jī)尾氣中攜帶的大量的燃燒未盡的重油微液滴、碳化、硫化顆粒物、粘度極高的類瀝青物質(zhì)進(jìn)入稀土分子篩模塊5后,會在稀土分子篩顆粒40間流動,這種流動必然造成這些粒子與稀土分子篩顆粒碰撞減速、同時,由于稀土分子篩顆粒是由具有強(qiáng)烈吸附作用的沸石分子篩制成,會將這些粒子吸附在其間,同時由于沸石分子篩復(fù)合了稀土元素,對尾氣中的氮氧化物也具有一定的催化還原作用,相當(dāng)于第一級選擇性催化還原。通過前處理系統(tǒng)200處理后,形成只有N0x、S02、C0、HC等氣體污染物的尾氣和氨氣進(jìn)入多孔陶瓷催化單元28,當(dāng)混合氣體穿過多孔陶瓷催化單元28的孔洞內(nèi)壁上涂覆催化劑方形通道時,在高溫和催化條件下,尾氣混合氣中的氣態(tài)氨與氮氧化物(包括NO和NO2)發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng):
[0086]4ΝΗ3+4Ν0+02 = 4N2+6H20 ; 8NH3+6NO2 = 7N2+12H20 ;
[0087]同時在高溫和催化條件下,尾氣混合氣中的一氧化碳與氮氧化(包括NO和NO2)發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng):
[0088]2C0+2N0+02 = 2CO2+N2 ; 4C0+2N02 = 4C02+N22 ;
[0089]通過上述化學(xué)反應(yīng),將柴油機(jī)尾氣中的一氧化碳與氮氧化物生成對環(huán)境無害的氮?dú)?、二氧化碳和水。綜上,通過以上三級凈化,將柴油機(jī)排放的主要?dú)鈶B(tài)污染物(NOx、SO2、CO)及燃燒未盡的重油微液滴、碳化、硫化顆粒物、粘度極高的類瀝青物質(zhì)去除。
[0090]進(jìn)一步地,上述稀土分子篩顆粒40可以通過以下步驟制作而成,當(dāng)然下面只是該稀土分子篩顆粒40的一種制作方法,并不限于此,任何由上述材料制成的只有具有吸附或截留柴油機(jī)尾氣中燃燒未盡的油滴和固體雜質(zhì)功能的稀土分子篩顆粒都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0091 ] SI:制備顆粒:將沸礦石粉、膨潤土、水泥和石膏加水混合均勻后制成直徑6-8mm的顆粒;將制成的顆粒在爐窯中進(jìn)行焙燒和烘干:從常溫加熱到450-500°C,保持溫度3個小時,停止加熱,待其自然冷卻到250°C時出爐。
[0092]S2:將顆粒浸泡在氯化稀土的水溶液中,浸泡2?3分鐘,出水后進(jìn)行空氣干燥。
[0093]S3:將空氣干燥后的顆粒放到烘干箱中,加熱到150°C,保溫I個小時,停止加熱,隨爐冷卻到40°C以下出爐。
[0094]前處理系統(tǒng)中的稀土分子篩顆粒40可以提前將柴油機(jī)尾氣中大量的燃燒未盡的重油微液滴、碳化、硫化顆粒物、粘度極高的類瀝青物質(zhì)攔截,形成只有NOx、SO2、CO、HC等氣體污染物和氨氣的柴油機(jī)的尾氣,這樣的混合氣體在進(jìn)入多孔陶瓷催化單元28后,能夠有效地在多孔陶瓷催化單元28的催化作用下發(fā)生反應(yīng),使凈化尾氣。從而不會像現(xiàn)有的尾氣凈化裝置一樣,由于無法處理柴油機(jī)尾氣中大量的燃燒未盡的重油微液滴、碳化、硫化顆粒物、粘度極高的類瀝青物質(zhì),而使得這些物質(zhì)進(jìn)入多孔陶瓷催化單元28,然后這些物質(zhì)很快會沉積在多孔陶瓷催化單元28的內(nèi)壁上,形成極難清理的隔離層,造成多孔陶瓷催化單元28的內(nèi)壁上的催化劑與尾氣隔離,使得多孔陶瓷催化單元28失去了催化作用,造成多孔陶瓷催化單元28永久失效。
[0095]本實(shí)用新型實(shí)施例四還提供了一種柴油機(jī)尾氣凈化裝置,參見圖9,該尾氣凈化裝置除了包含上面的氣態(tài)氨生成系統(tǒng)100、前處理系統(tǒng)200和催化還原反應(yīng)系統(tǒng)300之外,還包括:智能測控系統(tǒng)400 ;
[0096]所述智能測控系統(tǒng)400包括溫度傳感器、液位傳感器、氮氧化物傳感器、聲光報警器和觸摸屏微處理器;
[0097]所述溫度傳感器,用于采集所述柴油機(jī)尾氣排放口的尾氣的溫度;
[0098]所述氮氧化物傳感器,用于采集所述凈化尾氣出管出口處的氮氧化物含量;
[0099]所述液位傳感器,用于采集所述氣態(tài)氨生成系統(tǒng)中的用于盛放尿素-水溶液的尿素罐中的尿素水溶液的液位;
[0100]所述觸摸屏微處理器,用于根據(jù)所述溫度傳感器獲取的溫度信號控制所述氣態(tài)氨生成系統(tǒng)開始或停止工作;
[0101]所述觸摸屏微處理器,還用于根據(jù)所述氮氧化物傳感器獲取的氮氧化物含量信號控制所述氣態(tài)氨生成系統(tǒng)生成氣態(tài)氨量的多少;
[0102]所述觸摸屏微處理器,還用于根據(jù)所述液位傳感器獲取的液位信號控制所述聲光報警器是否報警。
[0103]其中,聲光報警器可以采用一個報警器實(shí)現(xiàn),也可以采用一個聲音報警器和一個光報警器實(shí)現(xiàn)。
[0104]其中,所述觸摸屏微處理器可以用具有通訊、顯示、計算與控制的HNI觸摸屏微處理器24實(shí)現(xiàn)。其中,所述智能測控系統(tǒng)400的工作原理示意圖可參見圖10和圖11所示。
[0105]所述智能測控系統(tǒng)400由溫度傳感器10、溫度傳感器信號線11、液位傳感器信號線18、液位傳感器19、控制柜23、觸摸屏微處理器24、氮氧化物傳感器信號線25、氮氧化物傳感器33、聲光報警器信號線43、聲光報警器44、變頻器輸入信號線45、變頻器46、變頻器輸出線47、電源線48組成。其中,觸摸屏微處理器24、變頻器46安裝在控制柜23中。
[0106]所述智能測控系統(tǒng)400的核心器件是具有通訊、顯示、計算與控制的觸摸屏微處理器24,智能測控系統(tǒng)400的工作原理為:
[0107]當(dāng)柴油機(jī)尾氣凈化裝置進(jìn)口處尾氣的溫度低于200°C時,因溫度低噴射的尿素?zé)o法熱解析成氨氣(NH3)和縮二脲(CONH),會造成尿素在排氣管內(nèi)結(jié)晶,堵塞陶瓷催化單元;此時通過溫度傳感器10感知并通過溫度傳感器信號線11傳輸?shù)男盘柕接|摸屏微處理器24中的CPU,CPU發(fā)出指令關(guān)停變頻機(jī)械隔膜栗17。當(dāng)柴油機(jī)尾氣凈化裝置進(jìn)口處尾氣的溫度高于460°C時,尿素噴進(jìn)去直接被氧化成NOx,不但不減少NOx排放,反而增加NOx排放,此時也通過溫度傳感器10感知并通過溫度傳感器信號線11傳輸?shù)男盘柕接|摸屏微處理器24中的CPU,CPU發(fā)出指令關(guān)停變頻機(jī)