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一種用于去除汽車尾氣顆粒物的技術方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510709397.6

申請日:

2015.10.28

公開號:

CN105240090A

公開日:

2016.01.13

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F01N 3/01申請日:20151028|||公開
IPC分類號: F01N3/01; F01N3/10 主分類號: F01N3/01
申請人: 重慶工商大學
發明人: 吳云
地址: 400067重慶市南岸區學府大道19號
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510709397.6

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.04.24|||2016.02.10|||2016.01.13

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公布了一種可用于去除汽車尾氣顆粒物的技術方法。該方法以靜電除塵技術為主要技術手段,可用于脫除汽車尾氣中存在的微小顆粒物,特別對PM2.5類顆粒物具有很好的去除效果。由于相較于其它顆粒捕獲技術而言,靜電捕獲技術無須使用吸附劑和催化劑,因此其對煙氣成分的適應性強,對燃料硫含量無特殊要求,且不會因顆粒物的累積而產生吸附劑阻塞,造成排氣阻力增大等問題,系統運行相對穩定,具有運行高效、造價低廉、適應性強等特點,能夠減少或消除現行尾氣顆粒凈化系統在實際使用過程中的存在的問題,降低了實際應用門檻,可作為商業化應用推廣的主要技術手段。

權利要求書

權利要求書
1.  本發明涉及一種用于去除汽車尾氣顆粒物的技術方法,該方法的主要技術特征包括以下內容:
(1)汽車尾氣顆粒靜電去除系統的電場集塵部分由硅整流變壓器、管式芒刺陰極線、金屬陽極顆粒收塵極以及外層絕緣體組成,由硅整流器將汽車發電機傳送的低壓電轉換為15~20kv高壓電以使陰極線產生電暈,尾氣顆粒在電場中荷電后,在電場力作用下向陽極移動并被捕獲,由于帶有高壓電場,因此裝置外部需用絕緣材料包裹密封,以防漏電;
(2)汽車尾氣顆粒靜電去除系統煙氣緩沖部分由一橢圓形緩沖罐構成,緩沖罐材質為金屬材質,其進氣口與排氣管相連,出氣口與電場集塵部分相連;
(3)汽車尾氣顆粒靜電去除系統顆粒物燃燒通過電熱絲加熱方式實現,其中,收塵極顆粒物燃燒通過纏繞于陽極板外圍的電熱絲加熱,陰極燃燒裝置則由套在陰極線上的金屬套筒和纏繞在套筒上的電熱絲構成,當電熱絲將溫度加熱到800℃以上時,顆粒物即可燃燒轉化為氣體,電熱絲所需電力仍來自于車載發電機,并通過控制器采用間斷供電方式燃燒顆粒物;
(4)電場集塵裝置采用多個水平排列的圓柱形筒體作為收塵極,每個筒體中間布置一根陰極線,其中陰極線到筒壁的間距為20~30mm,從緩沖罐流出的尾氣經分流管道分流后分別進入各個筒體,電加熱絲則纏繞在筒體外壁;
(5)整個顆粒物去除系統為一個長為20~30cm,直徑為10~15cm的圓柱形整體,可與汽車尾氣排氣管直接相連,以便于安裝。

說明書

說明書一種用于去除汽車尾氣顆粒物的技術方法
技術領域
本發明屬于汽車尾氣排放污染控制及空氣污染治理領域,其技術內容涉及一種可用于去除汽車尾氣中顆粒污染物的綜合解決方法。
背景技術
近年以來,霧霾天氣在我國各大城市反復出現,造成該問題的元兇就是空氣中的污染顆粒物(PM)。一般來講,顆粒污染物按照其直徑可劃分為PM10、PM2.5、PM1、PM0.5等不同的等級類型。其中,PM2.5可吸入顆粒物因其數量較大,是造成大氣霧霾及呼吸系統疾病的主要顆粒污染物。在眾多的大氣顆粒污染物排放源中,汽車尾氣排放是最為重要的排放源頭之一,特別是隨著國民經濟的飛速發展以及人民生活水平的快速提高,汽車的保有量急速上升,汽車尾氣排放污染問題也日益嚴重。研究表明,排放到空氣中的汽車尾氣顆粒物不僅會造成大氣霧霾,還會對呼吸系統等造成惡劣影響,嚴重危害人體健康。
一般而言,根本性減少汽車尾氣顆粒物排放的方法主要有兩種,一是通過改進燃料的燃燒品質及尋找更為清潔的替代燃料來達到減少排放的目的;二是通過對汽車發動機進行改良,以提高燃料的燃燒效率,從而減少尾氣排放顆粒物。然而,無論是燃料品質的提高,替代燃料的研發,還是發動機的改良,都需要耗費大量的人力、物力和時間,在短期內都難以解決汽車尾氣排放存在的問題。而且,對于目前正在運行的車輛而言,其尾氣排放問題也不能通過發動機改良的方法予以解決。正因如此,汽車尾氣顆粒凈化裝置因其技術過程簡單、安裝簡便、凈化效果顯著、且能在短期內解決汽車尾氣顆粒排放問題而受到各方重視。
然而,對于汽車尾氣顆粒污染物凈化,目前公知的技術方法是采用基于吸附-燃燒原理的“顆粒捕捉器”來進行,該方法雖然具有安裝簡便、效果顯著等優點,但也存在尾氣排放阻力大,吸附層易堵塞,燃燒過程影響運行,催化劑昂貴,對燃料硫含量要求高等一系列缺陷,導致其仍然無法得以大規模推廣應用。為了使汽車尾氣凈化系統具備運行高效、價格低廉、適應性強等特點,真正滿足大規模推廣應用的需要,本發明針對現行汽車尾氣顆粒凈化技術存在的不足,采用獨創性的技術解決方案,構建了一種汽車尾氣顆粒去除系統,以解決現行汽車尾氣顆粒凈化技術存在的尾氣排放阻力大,吸附層易堵塞,燃燒清灰過程影響運行,造價昂貴,對燃料硫含量要求高等問題,使其具有運行高效、價格低廉、適應性強等特點,從而減少或消除尾氣顆粒凈化系統在實際使用過程中的存在的問題,降低其實際應用門檻,達到大規模商業化推廣應用的要求。
發明內容
為了克服現有汽車尾氣顆粒凈化技術存在的不足和問題,本發明提供了一種用于去除汽車尾氣顆粒物的技術解決方法。該方法具有運行高效、運行設備造價相對低廉、適應性強等特點,十分適用于作為汽車尾氣顆粒物凈化器的技術解決方案,該技術解決方案一旦實施,將有可能解決以往汽車尾氣顆粒凈化器所存在的問題,使該項技術迅速得以大規模推廣應用,從而產生良好的商業效益和社會效益。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:(1)以靜電除塵技術為主要技術手段,用于脫除汽車尾氣中存在的微小顆粒物。由于相較于其它顆粒捕獲技術,靜電除塵技術無須使用吸附劑和催化劑,因此其對煙氣成分的適應性強,對燃料硫含量無特殊要求,且不會因顆粒物的累積而產生吸附劑阻塞,造成尾氣排放阻力增大等問題,系統運行相對穩定,可作為去除汽車尾氣顆粒的主要技術手段。(2)以車載發電機作為汽車尾氣顆粒靜電去除系統的供電源,并采用硅整流變壓器將低壓交流電轉換為15~20kv的高壓直流電。(3)設置排氣緩沖罐,以減緩汽車尾氣流動速度,增加尾氣在電場中的停留時間,使顆粒物能夠更多地被收塵極捕獲,從而提高去除效率。(4)在收塵極板外纏繞電熱絲加熱對顆粒進行燃燒,燃燒后的顆粒物轉化為二氧化碳等氣體進行清潔排放。
本發明具有的主要技術特點是:(1)與現行的尾氣顆粒物去除技術相比,整個顆粒物去除過程不采用吸附方式和催化燃燒方式,無須使用吸附劑和催化劑,可避免堵塞、燃油適應性差以及催化劑昂貴引起的造價高等問題。(2)設置了排氣緩沖裝置,降低尾氣流動速度,增加了煙氣在靜電場中的停留時間,使煙氣中顆粒物能夠充分荷電,并使荷電顆粒在兩極板間有充足的移動時間,使顆粒物盡可能多地被捕獲,從而提高去除效率。(3)在收陳極設置了電熱絲加熱,以燃燒收塵極顆粒物,一方面可減少收塵極顆粒物聚集過多對電場強度的影響,另一方面可使顆粒物轉化為氣體進行無害化排放。
具體實施方式
1、汽車尾氣顆粒靜電去除系統的電場集塵部分由硅整流變壓器、管式芒刺陰極線、金屬陽極顆粒收集板以及外層絕緣體組成,由硅整流器將汽車發電機傳送的低電壓轉換為15~20kv高壓電以使陰極線產生電暈,尾氣顆粒在電場中荷電后,在電場力作用下向陽極移動并被捕獲,由于帶有高壓電場,因此裝置外部需用絕緣材料包裹密封,以防漏電。
2、汽車尾氣顆粒靜電去除系統煙氣緩沖部分由一橢圓形緩沖罐構成,緩沖罐材質為金屬材質,其進氣口與排氣管相連,出氣口與電場集塵部分相連。
3、汽車尾氣顆粒靜電去除系統顆粒物燃燒通過電熱絲加熱方式實現,其中,收塵極顆粒物燃燒通過纏繞于陽極板外圍的電熱絲加熱,陰極燃燒裝置則由套在陰極線上的金屬套筒和纏繞在套筒上的電熱絲構成,當電熱絲將溫度加熱到800℃以上時,顆粒物即可燃燒轉化為氣體,電熱絲所需電力仍來自于車載發電機,并通過控制器采用間斷供電方式燃燒顆粒物。
4、電場集塵裝置采用多個水平排列的圓柱形筒體作為收塵極,每個筒體中間布置一根陰極線,其中陰極線到筒壁的間距為20~30mm,從緩沖罐流出的尾氣經分流管道分流后分別進入各個筒體,電加熱絲則纏繞在筒體外壁。
5、整個顆粒物去除系統為一個長為20~30cm,直徑為10~15cm的圓柱形整體,可與汽車尾氣排氣管直接相連,以便于安裝。

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一種 用于 去除 汽車尾氣 顆粒 技術 方法
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