способ снижения токсичности отработавших газов энергетической установки и устройство для его осуществления
Классы МПК: | F01N3/04 с помощью жидкостей F02M25/06 для добавления паров смазочных материалов или отработавших газов |
Автор(ы): | Романов Г.Н., Тюпаев К.К., Кононов В.В. |
Патентообладатель(и): | Романов Геннадий Николаевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
1990-09-10 публикация патента:
27.01.1995 |
Сущность изобретения: способ снижения токсичности отработавших газов (ОГ) осуществляется мокрой очисткой нейтрализующей жидкостью в циклонно-пенистом аппарате, отработанная нейтрализующая жидкость отводится в отстойник, а очищенная жидкость подается в циклонно-пенный аппарат. Для повышения эффективности очистки ОГ и снижения тепло- и влагоуноса теплоту ОГ отводят для утилизации, а очищенные ОГ частично направляют на вход энергоустановки, при этом регулируют расход этого рециркулируемого газа и влагосодержание в нем. Для реализации способа предложено устройство, содержащее энергетическую установку с впускным коллектором и выпускным патрубком, отстойник с насосом на выходном патрубке, коллектор подвода нейтрализующей жидкости в контактный аппарат, регуляторы расхода жидкости, температуры и рециркуляции очищенных газов ОГ и встроенный теплообменник. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. 1. Способ снижения токсичности отработавших газов энергетической установки путем мокрой очистки газов нейтрализующей жидкостью в контактном аппарате, отвода отработанной нейтрализующей жидкости в отстойник, выделения шлама и подачи очищенной от шлама жидкости из отстойника в контактный аппарат, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса очистки отработавших газов и снижения тепло- и влагоуноса, теплоту отработавших газов отводят для утилизации, а очищенные газы частично направляют на рециркуляцию в энергетическую установку, регулируя их расход и влагосодержание. 2. Устройство для снижения токсичности отработавших газов энергетической установки, имеющей выпускной патрубок и впускной коллектор, содержащее контактный аппарат с коллектором подвода нейтрализующей жидкости и выходным жидкостным патрубком, соединенным с отстойником, имеющим на его выходном патрубке насос, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности, оно снабжено регуляторами расхода жидкости, температуры и рециркуляции очищенных и охлажденных газов, контактный аппарат выполнен циклонно-пенным с входным и выходным газовыми патрубками и встроенным в него теплообменником, выпускной патрубок энергетической установки соединен с входным газовым патрубком циклонно-пенного аппарата, его выходной газовый патрубок через регулятор рециркуляции соединен с впускным коллектором энергетической установки, коллектор подвода нейтрализующей жидкости сообщен через регулятор расхода жидкости с выходом насоса, а регулятор температуры установлен во встроенном теплообменнике.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к энергетическому машиностроению. Преимущественная область использования - снижение токсичности отработавших газов (ОГ) двигателей внутреннего сгорания (двс), а также котельных и газотурбинных установок. Известен способ очисти (нейтрализации) ОГ двс [1], по которому воду перед подачей для нейтрализации ОГ двс предварительно подвергают электролитической обработке с разделением на катодный (щелочной) и анодный (кислотный) потоки. При этом для очистки ОГ используют лишь щелочной поток, а кислотный поток выливают в поток отработавшей жидкости. Недостатком данного способа являются дополнительные затраты электроэнергии на электролитическую обработку воды, не используя кислотный поток, и значительный расход воды из щелочного потока вследствие влагоуноса в виде пара. Известен способ мокрой очистки газов (2), взятый в качестве прототипа, по которому газы очищают впрыском жидкости в трубу Вентури с последующим разделением газожидкостного потока в циклонном аппарате на потоки газов и жидкости, причем жидкость удаляют в отстойник, где шлам отделяется от жидкости, которая подается вновь насосом в скруббер. Известный скруббер с трубой Вентури [2], взятый в качестве прототипа, содержит конфузоры, горловины, отверстия для подачи жидкости, диффузор, циклонный сепаратор, отстойник, насос. Недостатками этого способа и устройства являются низкая эффективность очистки ОГ из-за отсутствия элементов и способа воздействия на источник ОГ, значительный влагоунос и выброс избыточного тепла в атмосферу из-за высокой температуры ОГ, выбрасываемых в атмосферу. Цель изобретения - повышение эффективности очистки ОГ от токсичных составляющих за счет введения дополнительных операций регулируемой подачи очищенных, охлажденных ОГ на вход энергетической установки (рециркуляция ООГ), а также снижение тепло- и влагоуноса с ОГ в атмосферу за счет стабилизации температуры ООГ путем отвода избыточного тепла через теплообменник и подачи жидкости в контактный аппарат. Цель достигается тем, что по способу снижения токсичности ОГ их теплоту отводят для утилизации, а очищенные газы частично направляют на рециркуляцию в энергетическую установку, регулируя их расход и влагосодержание, устройство дополнительно снабжено регуляторами расхода жидкости, температуры, рециркуляции очищенных и охлажденных газов, а контактный аппарат выполнен в виде циклонно-пенного с входными и выходными газовыми патрубками, входным жидкостным патрубком и встроенным в него теплообменником, причем выпускной патрубок энергетической установки соединен с входным газовым патрубком контактного аппарата, а ее выходной газовый патрубок через регулятор рециркуляции соединен с впускным коллектором энергетической установки, входной жидкостной патрубок контактного аппарата соединен через регулятор расхода жидкости с выходом насоса отстойника, а регулятор температуры установлен во встроенном теплообменнике, что соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень". Предложенный способ может быть реализован с помощью устройства, структурная схема которого приведена на чертеже. Устройство содержит энергетическую установку 1, контактный аппарат 2, встроенный теплообменник 3, коллектор 4 подвода нейтрализующей жидкости, отстойник 5, насос 6, регулятор 7 температуры, регулятор 8 рециркуляции очищенных газов и ООГ, регулятор 9 расхода жидкости. Способ снижения токсичности ОГ энергетической установки реализуется в предложенном устройстве следующим образом. Для примера в качестве энергетической установки рассмотрим работу дизеля, который через впускной коллектор засасывает из атмосферы воздух. ОГ через выпускной патрубок поступают через входной газовый патрубок в контактный аппарат 2, выполненный в виде циклонно-пенного аппарата. В исходном состоянии нижняя часть контактного аппарата 2 заполнена нейтрализующей жидкостью, например раствором щелочи. ОГ, идущие с большой скоростью и температурой газов 50-500оС, ударяются о слой жидкости в контактном аппарате 2, разбиваются на мелкие пузырьки, которые обволакиваются раствором щелочи. Так образуется пена с пузырьками с развитой фазой контакта между ОГ и нейтрализующей жидкостью. При этом диоксид углерода вступает в реакцию со щелочью по уравнениюСO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O. Одновременно вступают в реакцию и другие вредные компоненты ОГ, хотя они идут пассивно:
2NO2 + 2NaOH = 2NaNO3 + H2O;
SO2 + H2O = H2SO3;
H2SO3 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O + H
![способ снижения токсичности отработавших газов энергетической установки и устройство для его осуществления, патент № 2027870](/images/patents/446/2027870/2027870t.gif)
Класс F01N3/04 с помощью жидкостей
Класс F02M25/06 для добавления паров смазочных материалов или отработавших газов