废气除污染方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于废气除污染的装置，该装置沿着所述气体的排放路线设置。所述装置包括气体冷却室（９、１０），该冷却室将气体温度降低到０摄氏度附近。在本发明专利技术一个特定实施例中，内燃机废气的能量被用于提供除污染过程所需的制冷。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于处理废气的方法和装置，更具体地说，涉及一种用于废气除污染的方法和装置。
技术介绍
在诸如汽油或轻油的燃料燃烧过程中，产生大量的成分，诸如氮的氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、以及碳氢化合物(HC)。一旦在其中加入臭氧(O3)，会由于氮的氧化物与碳氢化合物之间的光化学反应而形成二次污染。为了减少这些有害的排放，已经促使公众研究机构进行研究，并已经提出很多装置。我们知道在汽车领域，使用了起燃烧有害物质作用的催化剂。不幸的是，催化剂仅能够减少某种排放，并相反，将某些成分转变成更危险的物质。尤其在工业领域，已经提出了一些其他方案，在烟囱管道内利用水过滤器来捕获并回收水中的有毒物质。这种水被再次处理，以便从这些物质中分离它并然后将其再次注入到过滤器回路中。虽然得益于这些除污染装置的使用而使空气的质量得以一定改进，但这些除污染装置在它们的设备方面或在它们的成本或效率方面存在一些漏洞。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种方法和装置，其100％地消除了最有毒物质，同时不产生任何其他有害物质。这个目的由本专利技术的废气除污染装置予以完全实现，特征在于这种装置包括低温气体的冷却室。根据本专利技术，该方法包括通过将废气以低温冷却而使废气去污染。除污染效果是通过在一腔室内冷凝污染物质而获得的，在该腔室内，气体在零上几度的温度下冷却。冷凝效果是在气体冷却时产生的，可以理解，温度越低效果越好。冷凝的最佳温度为接近零摄氏度，优选地是在3℃和6℃之间，即，恰好在冰晶体形成之前。实际上，冰的形成会造成排放的快速阻塞。然后，冷凝液体被回收以备其生态消除。这种类型的装置可以被用于大量的设备中，例如，用在焚化工厂的烟囱上，以及用于其他工业烟囱的应用上，甚至用在装有内燃机的车辆领域中。在装有内燃机的车辆领域中，本专利技术也可以拓展为一种通过回收车辆废气的热能的制冷装置(例如空调)。这些装置在现有技术中有所描述，尤其是在文献GB-A-1357034中，该文献描述了一种根据权利要求1前序部分所述的废气的除污染装置。虽然本专利技术的首要目的是废气的除污染，但是本专利技术也可以理解为一种系统，该系统运行以通过回收废气中的热能而产生制冷能量。为了冷却废气，使用了放置在排气箱中的蒸发器，该蒸发器基本上使所述气体冷却。沿着蒸发器设置的回收装置收集冷凝液体。这种液体可以被生态消除成去除了机油的程度，或可以再次注入到容器内。实际上，由于产品量较少，其与汽油或轻油混合不会产生问题。在本专利技术的特定实施例中，用于热循环的混合物制冷剂/吸收剂为水(吸收剂)和氨水(制冷剂)的混合物。后者呈现出良好的膨胀特性，即在这类用途中的基本特征。试验表明混合物中的水超过70％的话，该循环就不再以最佳方式运作。附图说明本专利技术将借助于以下参照作为非限定实施例给出的附图的详细描述而得以更好的理解，图中图1示出利用活塞式发动机废气作为能源的气体除污染系统； 图2示出蒸发器的自动清洁装置；图3示出催化剂—加热器元件的整合。具体实施例方式表 表中示出了已经组装了本专利技术系统的拖拉机的废气排放样本的分析结果。我们可以看出低分子量的所有成分已经被100％地消除。一般地，低分子量的污染物，如甲苯、乙醛以及低分子量的某些碳水化合物(例如氯基石蜡)完全消失。只有较大重量的分子予以保留，它们将在冷凝时脱离。应特别指出的是公知为危险物质的甲苯的全部消除。总地来说，随着气体温度降低到6℃，将消除75％的污染物。图2示出在车辆上使用的本专利技术的完整系统，其首先用于除污染，其次用于车辆制冷。水—氨水的混合物通过由来自发动机2的废气供热的加热器1。氨水的沸点非常低(约为-35℃)，在气体热量的作用下，其脱离与其混合的水而蒸发。由于一部分水也蒸发这个事实，我们设置了一个蒸发器3，该蒸发器3的作用为保留水蒸气，仅让氨水蒸气通过。然后这些蒸汽通过冷凝器4，冷凝器4借助于系统产生的压力将蒸汽转变为液态。比氨水重的水被收集在加热器1的下部中，并被引导到吸收器11，以用于与完成传热循环的氨水再次混合。这个组件的特征之一为由电阀5和6以及容器7构成。第一电阀5在容器侧压力低于冷凝器4侧压力时开启。第二电阀6由发动机供电触电驱动。当其停止时，电阀6关闭，并且电阀5在氨水蒸发所产生的压力消失时即当气体不再加热加热器1时关闭。在这种情况下，容器7保持处于压力下液态的工作压力，两个电阀关闭。当发动机启动时，电阀6开启，并且在容器7内积累的压力立即在排气蒸发器中制冷。这种结构与催化剂箱系统不同，后者并不立即起作用，而需要几分钟的加热时间。最后排气箱的上游可以发现第一阶段制冷装置16，该装置16将气体温度降低到约50℃。在排气箱10附近，可以发现由温度传感器(未示出)控制的膨胀阀8。氨水在蒸发器9中蒸发，并且其膨胀而导致温度能够降低到-25℃。膨胀阀8被调节成将排气箱10的气体冷却到约4℃。在排气箱10内侧，蒸发器9之下，为冷凝液体15的回收装置。一通道允许将该液体泵送并重新注入到燃料存放处。在加热器出口处最初为约15巴的氨水的压力在蒸发器9内最终为约1或2巴。一旦循环结束，氨水被送到吸收器11内侧以由水吸收，并然后由泵12泵送到加热器1的内侧。单向阀13防止了在发动机停止时混合物回流到泵的内侧。在一个实施例中，一部分处于压力下的氨水被导出到用于制冷的第二回路14中，以便使车辆的乘客舱或制冷室冷却。应指出的是，以这种方式制冷不仅几乎不消耗任何能量并因此不影响车辆的性能(绝非目前系统中的情况)，并且具有将车辆的气体除污染的优点。图2示出避免沿排气箱10内放置的线圈17形成沉积的优良方式。公知的是，废气趋于堵塞不同的内部物品，尤其是线圈17。这将导致设备性能的快速下降。为了避免这种堵塞，提出一种新的方案，该方案为将线圈17组装到每一端处的两个固定板19和这两个固定板之间的多个可移动板18之间。固定板19包括让气体自由通过的大量的小孔。可移动板18由垫片21支撑在固定板之间，而由这些板形成的组件由较小扭曲力矩20的弹簧支撑在待机位置。以这种方式，当废气进入排气箱时，它们推动可移动板18，可移动板18在线圈长度方向摩擦线圈，消除了固定于其上的残留物。当发动机速度突然降低时，反向压力被传导到排气箱中，可移动板18向排气箱进口方向被拉动，这种来回运动确保了线圈自动清洁。清楚的是，可移动板18不会完全封闭排气箱的直径，而是它们局部打开，一个板在下部，余下的在较高部分上，等等。这种布置迫使气体在结束排气箱出口的路径之前之字形流动，从而确保了抵靠可移动板的压力。这种结构也迫使气体穿过由气体内所含的水蒸气冷凝形成的水接收器。这种通过液体的路径为捕捉气体内含有的颗粒提供了条件。这些颗粒沉积在排气箱的底部，并且在其高度足够高时，它们进入回收装置15。根据本专利技术的一个实施例，回收装置大约每80,000km清空一次。在图3中，示出了催化剂—加热器组件的紧凑型实施例。催化剂—加热器的作用为借助于催化方法燃烧烟尘(CO-Nox-HC)的残留物；再次加热浓溶液(例如NH3H2O)，以便通过混合矩阵型冷却器3和沸腾室4将NH3与H2O分离。烟尘通过催化室内的一个或多个入口24被接纳(这取决于我们是否选择用加热器替代收集器或设置在收集器之后)。该入口2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安装在汽车上的废气的除污染装置，该装置沿所述废气的排放回路放置，包括加热器（１），在其内由废气所提供的热能导致混合物制冷剂－吸收剂的蒸发；液体分离器（３），其位于加热器（１）顶部的出口处；使废气冷却的蒸发器（９）；随之为用于制冷剂－吸收剂混合物再次结合的吸收器（１１），其特征在于，该装置包括放置在发动机气体出口处、加热器（１）之前的催化剂（２３）；放置在蒸发器（９）上游的膨胀阀（８），后者组装在排气箱（１０）上及位于加热器（１）出口处的吸收器（１１）的上游；吸收器（１１）下游的泵（１２），其将制冷剂－吸收剂混合物送入加热器（１）中；以及放置在液体分离器（３）和膨胀阀（８）之间的冷凝器（４），冷凝器（４）利用系统产生的压力将液体分离器（３）过滤的蒸汽转变为液态，所述液体分离器（３）目的为仅让制冷剂的蒸汽通过。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：维塔尔布鲁佐，
申请(专利权)人：SFT服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]