[实用新型]柴油发动机消烟净化装置

说明书

本实用新型涉及一种燃烧发动机尾气的净化装置，具体地说，涉及一种柴油发动机掺烧氢气的尾气净化装置。

柴油发动机与汽油发动机比较，前者的经济性、动力性和排放性能均优于后者。柴油发动机的主要缺点在于其排放的尾气中含有碳及附着其上的未燃烧的HC化合物。这种有害的尾气排放物会污染大气，恶化人类的生存环境。

利用发动机尾气使醇类裂解为H2，在发动机全负荷时是可行的。但在发动机处于中负荷或怠速工况时，由于尾气中的热量不足以使醇类的裂解反应继续进行，而保证不了H2的持继供应。众所周知，发动机在正常使用时，主要工作在中小负荷或怠速工况下。因此，醇类裂解反应基本上不能维持下去。

在现有技术中，为了更多的利用尾气余热，在醇类裂解反应器中加设阻挡板，使尾气按螺旋路径运动。这种方式增加了尾气在反应器中滞留的时间，排气阻力增大，使排气不畅，从而导致发动机燃烧后的废气排不净，留在气缸内，发动机换气不充分，引起发动机功率下降，并使燃烧不完全，这种方案会带来不可估量的负面影响。

如果使用高压电加热器，可保证醇类裂解正常进行，但一般车辆上没有高压电源，其应用也有困难。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，而提供一种能经济、简便地大幅度降低柴油发动机碳烟，达到低碳烟排放，并同时降低NO_x排放的柴油发动机消烟净化装置。

本实用新型的上述目的是通过既利用发动机的尾气的热量，又利用车辆上的低压电源供热，以保证醇类裂解反应的持续进行来达到的，其具体技术方案如下。

本实用新型的柴油发动机消烟净化装置，包括设置有填充低温催化剂反应室的醇类裂解装置，其中置于所述裂解装置中且与反应室下部连通的蒸发管置于反应室中的低压电加热器和温度传感器，其中所述裂解装置的外壳是具有保温层的外壳，其靠近反应室的侧壁上设有排气岐管接口，其靠近蒸发管的侧壁上设有消音器接口，其顶部设有醇类液体的入口，并与蒸发管相连接；在反应室中设有具孔洞的分隔单元，将反应室分隔成至少3层，低温催化剂置于分隔单元中，反应室具有法兰盘和与之相连的盖板，在盖板上设有排气口以及低压电加热器的接线出口和温度传感器的出口。

本实用新型的柴油发动机消烟净化装置，其中所述蒸发管为至少一个螺旋形管。

本实用新型的柴油发动机消烟净化装置，其中所述蒸发管为两个套装的螺旋管。

本实用新型的柴油发动机消烟净化装置，其中所述反应室支承在置于所述裂解装置内底部的支座上。

本实用新型的柴油发动机消烟净化装置，其中所述低温催化剂的型号为R1或R2；所述醇类为甲醇或乙醇。

本实用新型的柴油发动机消烟净化装置，其中所述分隔单元由内分隔单元和外分隔单元构成，且均为筒状，其中内分隔单元筒口朝上，外分隔单元筒口朝向中心，在所述温度传感器外面设有护套。

本实用新型的优点在于：

①由于供醇类裂解制H₂反应所需的热量既来自柴油发动机的尾气，又来自低压电加热量，使该反应能持续进行，采用分隔为多层的反应室结构，可以防止由振动所致的催化剂向下沉积的情况，提高了醇与催化剂的接触，使得醇类裂解反应能够充分地进行，从而保证了H₂的充分供应，使柴油发动机尾气中的碳烟大幅度降低可达75％左右，NO_x下降30-40％；其中尾气热量的回收利用，还可减少对大气的热污染；

②由于采用了低温催化剂，使反应温度降低到220℃-280℃，节省能源达8-10％。

③采用CPU单片机控制醇类裂解反应，使操作达到最简化，并能与柴油发动机工况实现最好的配合，可提高车辆续行里程20％；

④布置合理，保证了醇类裂解的路径，从而提高了醇类裂解的效率；

⑤醇类裂解反应器的壳体外面加保温层，可有效防止热量向外幅射，从而提高了热能利用率，同时，在停止工作时，防止催化剂降温过快而造成的破碎，可延长催化剂的寿命；

⑥蒸发管为螺旋形结构，有效地消除内应力，工艺性好，提高了装置的可靠性。

⑦结构简单，安装方便，其造价低于掺烧LPG、CNG，故投资少，见效快，适用于新机和在用机。

下面结合附图对本实用新型的方法和装置作进一步的说明。

图1是本实用新型柴油发动机尾气的消烟净化工作原理图。

图2是本实用新型的柴油发动机消烟净化装置的结构剖视示意图。