Устройство для очистки отработавших газов

Номер инновационного патента: 20497

Опубликовано: 15.12.2008

Автор: Шанлаяков Аркен Советжанович

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Изобретение относится к оборудованию для очистки отработавших газов от газообразных и твердых примесей и может быть использовано в различных областях промышленности, в частности для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания тепловозов, проходящих реостатные испытания.
Технический результат - упрощение конструк-ции при высокой эффективности очистки газов.
Для этого в устройстве для очистки отработавших газов, содержащем корпус, патрубок для подвода отработавшего газа, установленное в корпусе сопло состоящее из конфузора, горловины и диффузора и имеющее сквозные отверстия в боковых стенках, приспособление для вывода очищенного газа, трубопровод подачи нейтрализующей жидкости, камеру, расположенную вокруг сопла и соединенную с трубопроводом подачи нейтрализующей жидкости, и трубопровод для вывода жидкости, сквозные отверстия в стенках сопла выполнены тангенциальными и расположены в стенках его горловины. Для доочистки отработавших газов в корпусе размещен фильтр, содержащий, по меньшей мере, один слой пропускающего газы сорбента, причем фильтр установлен после сопла до приспособления для вывода очищенных газов. Сорбентом является бентонит, или цеолит, или активированный уголь или смесь, состоящая из измельченных бентонита - 60 мас.%, активированного угля - мас.- 20%, известняка - мас. 20%.

Текст

Смотреть все

(51) 01 47/00 (2006.01) 01 50/00 (2006.01) 01 53/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Для этого в устройстве для очистки отработавших газов, содержащем корпус, патрубок для подвода отработавшего газа, установленное в корпусе сопло состоящее из конфузора, горловины и диффузора и имеющее сквозные отверстия в боковых стенках, приспособление для вывода очищенного газа,трубопровод подачи нейтрализующей жидкости, камеру, расположенную вокруг сопла и соединенную с трубопроводом подачи нейтрализующей жидкости, и трубопровод для вывода жидкости, сквозные отверстия в стенках сопла выполнены тангенциальными и расположены в стенках его горловины. Для доочистки отработавших газов в корпусе размещен фильтр,содержащий, по меньшей мере, один слой пропускающего газы сорбента, причем фильтр установлен после сопла до приспособления для вывода очищенных газов. Сорбентом является бентонит, или цеолит, или активированный уголь или смесь, состоящая из измельченных бентонита 60 мас., активированного угля - мас.- 20,известняка - мас. 20.(72) Шанлаяков Аркен Советжанович Мусабеков Мурат Омарбекович Акбасова Аманкул Джакановна Саинова Гаухар Аскеровна(73) Акционерное общество Казахская академия транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева(56) Авторское свидетельство СССР 1738309, кл. 01 47/06, 1992(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ(57) Изобретение относится к оборудованию для очистки отработавших газов от газообразных и твердых примесей и может быть использовано в различных областях промышленности, в частности для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания тепловозов, проходящих реостатные испытания. Технический результат - упрощение конструкции при высокой эффективности очистки газов. 20497 Изобретение относится к оборудованию для очистки отработавших газов от газообразных и твердых примесей и может быть использовано в различных областях промышленности, в частности для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания тепловозов, проходящих реостатные испытания. Известно устройство для мокрой очистки газа(а.с. СССР 360961, 01 47/10, 1972 г.). Оно содержит патрубок для подвода газа, конфузор,горловину и диффузор, патрубок для вывода очищенного газа,трубопровод подачи увлажняющего агента - водяного пара, трубопровод для подачи охлаждающей воды. Трубопровод для подачи увлажняющего агента соединен с соплом,которое тангенциально установлено в начале горловины. Трубопровод для подачи жидкости установлен в диффузоре. Недостатками известной конструкции является недостаточная эффективность очистки газа из-за недостаточной диспергации увлажняющего агента и неравномерного распределения капель в сопле. В книге Жегалина О.И., Лупачева П.Д. Снижение токсичности автомобильных двигателей М. Транспорт, - 1985. - с.79-80. описано устройство для очистки отработавших газов, которое используют для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. Устройство содержит корпус,патрубок для подвода отработавшего газа,установленное в корпусе сопло, состоящее из конфузора,горловины и диффузора,приспособление для вывода очищенного газа,трубопровод подачи нейтрализующей жидкости,разбрызгиватель, соединенный с трубопроводом подачи нейтрализующей жидкости и расположенный в горловине сопла, и трубопровод для вывода шлама. В верхней части корпуса расположены каплеуловитель, выполненный из слоя из гравия, керамзита или другого материала с развитой поверхностью, и приспособление для вывода очищенного газа в виде отверстий в боковых стенках корпуса. Патрубок для подвода отработавшего газа снабжен каталитическим блоком. Недостатками известной конструкции является недостаточная эффективность очистки газа. В качестве ближайшего аналога выбрано устройство для очистки газа, применяемое для очистки газов от твердых, жидких и газообразных примесей (а.с. СССР 1738309, кл. 01 47/06,1992 г.). Оно содержит корпус, патрубок для подвода отработавшего газа, установленное в корпусе сопло, состоящее из конфузора, горловины и диффузора и имеющее сквозные отверстия в боковых стенках диффузора, патрубок для вывода очищенного газа, трубопровод подачи жидкости,камеру,расположенную вокруг сопла и соединенную с трубопроводом подачи нейтрализующей жидкости, и трубопровод для вывода жидкости. В диффузоре размещено средство для повторной диспергации жидкости, выполненное в виде полой винтообразной перфорированной лопасти, укрепленной на наружной поверхности 2 вертикальной трубы с заглушнными торцами и сообщенной с полостью последней. Нижняя часть этой трубы сообщена с камерой, расположенной вокруг сопла, на уровне горловины посредством радиальных патрубков. Внутри вертикальной трубы размещена эжекционная трубка, верхний торец которой открыт и установлен в верхней части трубы, а нижний заглушн и снабжен по бокам эжекционными отверстиями, причем заглушнный нижний торец выступает за пределы трубы. В верхней части корпуса перед патрубком для вывода очищенного газа расположены опорная решетка,подвижная насадка и ограничительная рештки,система орошения в виде форсунок. Известное устройство повышает эффективность очистки газа, но имеет сложную конструкцию. В основу изобретения положена задача создания устройства для очистки отработавшего газа,имеющего простую конструкцию при высокой эффективности очистки. Технический результат - упрощение конструкции устройства при высокой эффективности очистки газов. Для достижения технического результата в устройстве для очистки отработавших газов,содержащем корпус, патрубок для подвода отработавшего газа, установленное в корпусе сопло,состоящее из конфузора, горловины и диффузора и имеющее сквозные отверстия в боковых стенках,приспособление для вывода очищенного газа,трубопровод подачи нейтрализующей жидкости,камеру,расположенную вокруг сопла и соединенную с трубопроводом подачи нейтрализующей жидкости, и трубопровод для вывода жидкости, согласно изобретению, указанные сквозные отверстия в стенках сопла выполнены тангенциальными и расположены в стенках его горловины. В предпочтительном варианте осуществления устройства для очистки отработавших газов в корпусе размещен фильтр, содержащий, по меньшей мере, один слой пропускающего газы сорбента,причем фильтр установлен после сопла и до приспособления для вывода очищенных газов. Сорбентом может быть бентонит, или цеолит,или активированный уголь. Предпочтительно сорбентом является смесь из измельченных бентонита, активированного угля и известняка,при следующем соотношении компонентов, мас. Бентонит 60 Активированный уголь 20 Известняк 20 Слой сорбента может быть выполнен толщиной 10-15 см. Кроме того,патрубок для подвода отработавшего газа может быть снабжен каталитическим блоком и содержать в качестве катализатора бентонит. Предпочтительный вариант осуществления устройства предусматривает, что в трубопроводе вывода жидкости установлен фильтр кассетного типа с несколькими фильтрующими элементами, а 20497 трубопровод подачи нейтрализующей жидкости снабжен насосом и соединен с трубопроводом вывода жидкости. Фильтрующие элементы фильтра кассетного типа могут быть выполнены из бентонита, или цеолита, или активированного угля. Помимо этого,патрубок для подвода отработавшего газа выполнен с зонтом для сбора отработавших газов. Корпус предпочтительно частично заполнен нейтрализующей жидкостью. Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 схематично изображено устройство для очистки отработавших газов, продольный разрез на фиг.2 поперечное сечение горловины сопла на фиг. 3 продольный разрез фильтра кассетного типа. Устройство для очистки отработавших газов содержит корпус 1, частично заполненный нейтрализующей жидкостью, патрубок для подвода отработавшего газа 2, приспособление для вывода очищенного газа, выполненное в виде открытого верха корпуса или отдельного патрубка для выхода очищенных газов (не показан). Патрубок для подвода отработавшего газа 2 выполнен с зонтом 3 для сбора отработавших газов на одном конце и соплом 4 на другом конце, расположенном в корпусе 1. В патрубке для подвода отработавшего газа 2 установлен каталитический блок 5 и нагнетатель 6. Каталитический блок 5 содержит в качестве катализатора бентонит. Сопло 4 состоит из конфузора 7 и диффузора 8, соединенных горловиной 9. В стенках горловины 9 сопла равномерно по е сечению выполнены сквозные тангенциальные отверстия 10. Вокруг сопла выполнена камера 11. Она соединена с трубопроводом подачи нейтрализующей жидкости 12 и с полостью сопла 4 сквозными тангенциальными отверстиями 10 в стенках горловины сопла. В корпусе 1 после сопла 4, но до приспособления для вывода очищенных газов установлен фильтр, выполненный в виде натянутой в верхней части корпуса металлической сетки 13, на которой размещен, по меньшей мере, один слой пропускающего газы сорбента 14, например,бентонита, или цеолита, или активированного угля. Наиболее эффективной в качестве сорбента является смесь, состоящая из измельченных бентонита - 60 мас., активированного угля - мас. - 20,известняка - мас.20. Толщина слоя сорбента составляет 10-15 см. При толщине слоя, меньшей чем 10 см, доочистка газов недостаточно эффективна, а при толщине слоя, большей чем 15 см, увеличивается гидравлическое сопротивление при незначительном увеличении степени очистки. В нижней части корпуса 1 расположен трубопровод вывода жидкости 15. Он снабжен фильтром кассетного типа 16 с фильтрующими элементами 17. Трубопровод подачи нейтрализующей жидкости 12 снабжен насосом 18. Фильтрующие элементы 17 фильтра кассетного типа могут быть выполнены из бентонита, цеолита, активированного угля и т.п. Устройство работает следующим образом. Тепловоз 19 на станции реостатных испытании устанавливают так, чтобы его выхлопная труба находилась прямо под зонтом для сбора отработавших газов 3. При работе тепловоза 19 отработавшие газы(далее ОГ),имеющие температуру 400-460 С, собираются под зонтом 3,затем по патрубку для подвода отработавшего газа 2 через каталитический блок 5 с помощью нагнетателя 6 подаются через сопло 4 в корпус 1. Поток ОГ показан пунктирными стрелками. Поток ОГ сужается конфузором 7 и увеличивает свою скорость. Нейтрализующая жидкость, например вода, насосом 18 под небольшим давлением по трубопроводу подачи нейтрализующей жидкости 12 подается в камеру 11, а затем через тангенциальные отверстия 10 в горловине сопла попадает в полость сопла 4. Поток нейтрализующей жидкости показан сплошными стрелками. Нейтрализующая жидкость эжектируется ОГ через тангенциальные отверстия 10 внутрь, диспергируется и закручивается. Происходит дополнительное турбулентное перемешивание мелкодисперсной нейтрализующей жидкости и ОГ. Благодаря высокой температуре ОГ,нейтрализующая жидкость превращается в пар. При этом водорастворимые компоненты ОГ - альдегиды,оксиды серы, высшие оксиды азота нейтрализуются,сажевые и другие механические примеси улавливаются. Пар конденсируется в диффузоре 8 и после него и жидкость с растворимыми веществами,полученными при нейтрализации, и механическими примесями попадает в нижнюю часть корпуса 1 и по трубопроводу вывода жидкости 15 подается в фильтр кассетного типа 16, где в фильтрующих элементах 17 происходит очистка нейтрализующей жидкости. Очищенная жидкость насосом 18 по трубопроводу подачи нейтрализующей жидкости 12 подается в камеру 11, ОГ далее поднимаются вверх и направляются во вторую ступень очистки к фильтру со слоями сорбента 14. В слоях сорбента 14 происходит дополнительная нейтрализация оксида углерода и оксида азота, а также происходит отделение влаги от ОГ. Очищенные ОГ выбрасываются в атмосферу через открытый верх корпуса 1. Благодаря диспергированию и закручиванию нейтрализующей жидкости в тангенциальных отверстиях горловины сопла происходит увеличение контакта нейтрализующей жидкости и ОГ и их дополнительное перемешивание, что повышает эффективность очистки газов. Расположенные в верхней части корпуса слои сорбента являются доочистителями ОГ и влагоуловителями, что также повышает эффективность очистки газов. Каталитический блок способствует повышению степени очистки ОГ. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для очистки отработавших газов,содержащее корпус, патрубок для подвода отработавшего газа, установленное в корпусе сопло,состоящее из конфузора, горловины и диффузора и имеющее сквозные отверстия в боковых стенках,приспособление для вывода очищенного газа,трубопровод подачи нейтрализующей жидкости,3 20497 камеру,расположенную вокруг сопла и соединенную с трубопроводом подачи нейтрализующей жидкости, и трубопровод для вывода жидкости, отличающееся тем, что сквозные отверстия в боковых стенках сопла выполнены тангенциальными и расположены в стенках его горловины. 2. Устройство для очистки отработавших газов по п.1, отличающееся тем, что в корпусе размещен фильтр, содержащий, по меньшей мере, один слой пропускающего газы сорбента, причем фильтр установлен после сопла и до приспособления для вывода очищенных газов. 3. Устройство для очистки отработавших газов по п. 2, отличающееся тем, что указанным сорбентом является бентонит, или цеолит, или активированный уголь. 4. Устройство для очистки отработавших газов по п. 2, отличающееся тем, что указанным сорбентом является смесь из измельченных бентонита, активированного угля и известняка, при следующем соотношении компонентов, мас. Бентонит 60 Активированный уголь 20 Известняк 20 5. Устройство для очистки отработавших газов по любому из п.п. 2-4, отличающееся тем, что слой сорбента выполнен толщиной 10-15 см. 6. Устройство для очистки отработавших газов по любому из п.п. 1-5, отличающееся тем, что патрубок для подвода отработавшего газа снабжен каталитическим блоком. 7. Устройство для очистки отработавших газов по п. 6, отличающееся тем, что каталитический блок содержит бентонит. 8. Устройство для очистки отработавших газов по любому из п.п. 1-7, отличающееся тем, что в трубопроводе вывода жидкости установлен фильтр кассетного типа с фильтрующими элементами, а трубопровод подачи нейтрализующей жидкости снабжен насосом и соединен с трубопроводом вывода жидкости. 9. Устройство для очистки отработавших газов по любому из п.п. 1-8, отличающееся тем, что фильтрующие элементы выполнены из бентонита,или неолита, или активированного угля. 10. Устройство для очистки отработавших газов по любому из п.п. 1-9, отличающееся тем, что патрубок для подвода отработавшего газа выполнен с зонтом для сбора отработавших газов. 11. Устройство для очистки отработавших газов по любому из п.п. 1-10, отличающееся тем, что корпус частично заполнен нейтрализующей жидкостью.

МПК / Метки

МПК: B01D 50/00, B01D 47/00, B01D 53/00

Метки: отработавших, газов, устройство, очистки

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/5-ip20497-ustrojjstvo-dlya-ochistki-otrabotavshih-gazov.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Устройство для очистки отработавших газов</a>

Похожие патенты