[发明专利]重型柴油车尾气处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及柴油车尾气的净化处理领域，尤其涉及一种重型柴油车尾气排放处理装置。

背景技术

近几年来，重型柴油车以其动力大、效率高而得到了广泛的应用。相比于汽油机，柴油机燃料燃烧所产生的尾气中含有较多的固体颗粒和氮氧化物等有害成分。目前，在常见的柴油车尾气排放处理技术中，通常是将尾气经过简单的净化处理之后直接排放至大气中，大气中的有害气体成分不断增加，固体颗粒PM也成为当今对环境造成危害的一种新污染，不仅对环境产生危害、浪费能源，同时也威胁了人类的健康。

目前，对于柴油车尾气污染的处理方法主要分为机内处理与机外处理。机内处理主要是对燃料进行处理，使燃料更充分燃烧，如喷雾技术。而机外处理则主要是通过一些技术手段对排放的尾气进行处理，如EGR、SCR、WHR等。在柴油机系统中，往往使用某一种技术手段进行处理，对尾气中的有害成分不能彻底清除；同时，处理装置一般与柴油机系统配套使用，在通用性方面程度不高，在处理技术上也有待改进。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种重型柴油车的尾气处理装置及其方法。能够利用超临界反应技术对氮氧化物、碳氢化物、一氧化碳、硫氧化物及颗粒污染物等进行处理，经过处理后的尾气排放至大气中。

本发明通过下述技术方案实现：本发明解决重型柴油车尾气污染问题，所采用的技术方案是：把空气和重型柴油车尾气螺旋式依次充入到用泄压阀连接的2个长方体压力容器内，每个容器左右及上面外接3个温差发电模组以提供气泵和散热风扇的电力，容器内安装火花塞,第一个容器内压控制在4.5-6.8MPa范围内，利用空气、氮气、氧气在超临界状态下，对于氮氧化物、碳氢化物、一氧化碳、硫氧化物及颗粒污染物均是极好的溶剂，因此在火花塞连续点火的状态下，尾气中的有害气体及颗粒物在富氧的均一相中充分反应，汽车尾气最终降解成CO_2、H₂0、N2、微量硫酸、硝酸及固体颗粒，而且超临界氧化反应在某种程度上和简单的燃烧过程相似，在氧化过程中释放出大量的热量，提高反应速度，所以反应较彻底，第二个压力容器在出口处安装泄压阀及过滤网，过滤后清洁气体从排气管排出。

根据以上所述的方法，其中，长方体压力容器为导热金属钢铁或其合金，并符合压力要求，左右两侧及上面有三组固定温差发电模组的支架，长方体压力容器长宽高比例优选10:6:4。

根据以上所述的方法，其中，温差发电模组要求在发电片之间及冷热端填充隔热材料，隔热材料中设有温差发电片的线路，发电片冷热端高于隔热材料，并且用导热膏以加强发电片冷热端和压力容器及散热器热传导；隔热材料有石棉、绝热陶瓷、绝热棉等，优选有弹性的隔热材料。

根据以上所述的方法，其中，气泵和散热风扇线路连接柴油车电池及发电模组。

根据以上所述的方法，其中，火花塞线路连接柴油车电池及发电模组。

根据以上所述的方法，其中，在第一个压力容器与第二个压力容器间用泄压阀连接，容器内安装火花塞，根据反应生成物的密度和在超临界氮气中的位置不同，把部分反应不彻底气体循在第二个压力容器再反应。

根据以上所述的方法，其中，用气泵控制第一个压力容器气压控制在4.5-6.8MPa，第二个压力容器气压控制在3.5-4.5MPa，气压可根据不同季节、不同地区、不同车型尾气作进一步调整。

根据以上所述的方法，其中，第二个压力容器在出口处安装泄压阀、多层铁片缕空过滤网及活性炭过滤网，过滤固体悬浮颗粒后清洁气体从排气管排出。

根据以上所述的方法，其中，在多次试验中，温度变化对反应影响较为明显，在严寒地区，可把第一个容器容积缩小，充分利用尾气余热，待反应持续放热后提高反应温度。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：本发明优于传统方法处理模式。在传统的技术方法中，主要是针对排放尾气中的某一类成分处理，或者是几种处理装置分别操作。而本发明利用空气、氮气、氧气在超临界状态下，对于氮氧化物、碳氢化物、一氧化碳、硫氧化物及颗粒污染物均是极好的溶剂，因此在火花塞连续点火的状态下，尾气中的有害气体及颗粒物在富氧的均一相中充分反应，汽车尾气最终降解成CO_2、H₂0、N2、微量硫酸、硝酸及固体颗粒，而且超临界氧化反应在某种程度上和简单的燃烧过程相似，在氧化过程中释放出大量的热量，提高反应速度，所以反应较彻底，对排放的尾气经过了比较全面的处理。