[发明专利]一种基于固体氧化物电解池的汽车尾气NOx分解装置

说明书

本发明公开了一种基于固体氧化物电解池的汽车尾气NO_X分解装置，包括固体氧化物电解池、生成气排气管、尾气进气管和蓄电池，所述固体氧化物电解池内置于汽车的生成气排气管内，尾气进气管的出口伸入生成气排气管的入口，与固体氧化物电解池的入口连通，固体氧化物电解池的出口与生成气排气管的出口连通；所述固体氧化物电解池与汽车的蓄电池相连。本发明的有益效果为：本发明利用管式固体氧化物电解池分解汽车尾气中的氮化物，不需要复杂的流道设计，可以直接将发动机排出的尾气通入装置中进行电化学反应，高温的尾气给电解池营造了很好的反应环境，使尾气中NO_X转化为无害的N₂和O₂。

技术领域

本发明涉及汽车尾气处理技术领域，特别是涉及一种基于固体氧化物电解池的汽车尾气 NO_X分解装置。

背景技术

社会的发展加剧了环境污染，严重危害人类健康。因此，如何预防和控制污染已经成为当下刻不容缓的难题。在大气的各种污染物中，氮氧化物(NO_X)需要被重点控制，NO_X不仅会对人体及动物产生致毒作用，还会引起酸雨、光化学烟雾等灾害，对臭氧层产生破坏。由于汽车工业的发展，汽车数量的急剧增加，其尾气排放的NO_X对环境的污染日趋加剧。鉴于此，对汽车尾气中的NO_X进行有效的处理显得十分重要。目前消除汽车尾气中NO_X的技术有废气再循环(EGR)和三元催化转化器，其中EGR技术容易对发动机的动力性和工作稳定性造成不好的影响，且控制较为复杂，三元催化转化器由于使用了Pt－Rh－Pd等贵金属材料，制造成本较高。

电解池是一种将电能直接转换为化学能的新型技术。以固体氧化物作为电极和电解质的电解池被称为固体氧化物电解池(SOEC)，它可看作是固体氧化物燃料电池的逆运行过程。与使用液体作为电解质的电解池相比，采用固体氧化物作为电解质具有高安全性，易于模块化和易于扩展等优点。汽车尾气温度很高，可以给固体氧化物电解池提供高温工作环境，使用固体氧化物电解池可以高效的电解汽车尾气中的NO_X。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种安全稳定，降解效率高的基于固体氧化物电解池的汽车尾气NO_X分解装置。

本发明采用的技术方案为：一种基于固体氧化物电解池的汽车尾气NO_X分解装置，包括固体氧化物电解池、生成气排气管、尾气进气管和蓄电池，所述固体氧化物电解池内置于汽车的生成气排气管内，尾气进气管的出口伸入生成气排气管的入口，与固体氧化物电解池的入口连通，固体氧化物电解池的出口与生成气排气管的出口连通；所述固体氧化物电解池与汽车的蓄电池相连。

按上述方案，所述固体氧化物电解池为管式固体氧化物电解池，主要包括由内向外依次同轴布置的内管体、阴极层、电解质层、阳极层和外管体。

按上述方案，所述内管体和外管体均由银网制成。

按上述方案，所述固体氧化物电解池与生成气排气管同轴布置。

按上述方案，所述尾气进气管与生成气排气管焊接为一个整体。

按上述方案，所述尾气进气管与固体氧化物电解池之间通过高温密封材料连接。

本发明的有益效果为：

1、本发明利用管式固体氧化物电解池分解汽车尾气中的氮化物，不需要复杂的流道设计，可以直接将发动机排出的尾气通入装置中进行电化学反应，高温的尾气给电解池营造了很好的反应环境，使尾气中NO_X转化为无害的N₂和O₂；

2、本发明所述技术方案便于对阴极材料进行处理，如添加功能层使其性能更好，提高所述装置的分解效率；