[发明专利]一种尾气处理装置及包括该尾气处理装置的柴油发动机

说明书

技术领域

本发明涉及发动机的技术领域，特别涉及一种能够大大降低尾气中的有害气体及颗粒物的一种尾气处理装置及包括该尾气处理装置的柴油发动机。

背景技术

柴油发动机排放尾气中的主要污染物为一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）、硫化物和微粒（由碳颗粒、铅氧化物等重金属氧化物和烟灰等组成）。其净化的主要通过在催化剂作用下氧化还原的化学反应生成H2O、CO2和N2等排放到大气中；目前我们的尾气处理装置的处理能力有限，不能彻底的出去尾气中的有害成分，如图1所示，目前发动机尾气处理装置，包括冷却管路9、除硫装置10、除碳装置11以及安装壳体12，冷却管路9与除硫装置10以及除碳装置11连接且都安装在安装壳体12内，冷却管路9对发动机尾气进行降温处理后降低尾气气压，除硫装置10内设有碱性除硫物，除碳装置11将尾气中的碳颗粒过滤后继续氧化成可排放的二氧化碳，存在以下缺点：

1）不能去除尾气中主要的有害成分CO、HC和NOX，对尾气净化不彻底；

2）如果尾气处理装置堵塞会造成排气背压增大，较低发动机的功率；

3）冷却管路1对发动机尾气进行降温处理后，会降低催化剂的活性，降低碳颗粒过滤后继续氧化成二氧化碳的转化率；

针对以上缺点本发明尾气处理装置可以有效的除去尾气中的一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）、硫化物和微粒。

发明内容

针对以上的缺点和局限性，本发明通过增加催化装置、颗粒捕获器及气体单向阀来解决和改善上述问题，具体方案如下：

一种柴油发动机尾气处理装置，其中，包括除硫装置、催化装置、碳颗粒捕获器、气体单向阀、壳体以及连接管组成，所述除硫装置、催化装置、碳颗粒捕获器、气体单向阀都安装在所述安装壳体内。

上述一种柴油发动机尾气处理装置，其中，所述单向阀安装在所述连接管上且靠近壳体内壁，所述除硫装置连接在连接管后且在除硫装置末端有一堵头Ⅳ，形成空腔Ⅰ，除硫装置可以除去尾气中的硫化物。

上述一种柴油发动机尾气处理装置，其中，所述催化装置在所述除硫装置外层，且所述催化装置一侧设置有堵头Ⅴ，所述堵头Ⅴ、所述催化装置、所述除硫装置和所述催化装置另一侧的挡板形成空腔Ⅱ，上述催化装置，由合金多孔材料Fe-Al-Gr作为载体，A2BO4类钙钛矿（La2-xSrxO4）作为催化剂，使一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）中的NO发生氧化反应，生成可以直接排放的气体CO2、H2O和N2。

上述一种柴油发动机尾气处理装置，其中，所述碳颗粒捕获器在所述催化装置外层且紧贴着催化装置，所述壳体和内部封闭结构形成空腔Ⅲ，上述碳颗粒捕获器，由合金多孔材料Fe-Al-Gr过滤网组成，借助惯性碰撞、截留、扩散和重力沉降等作用使碳颗粒从尾气气流中分离，并和尾气中的NO2反应生成CO2和N2。

上述一种柴油发动机尾气处理装置，其中，所述连接管分别接涡轮增压器和消声器。

上述一种柴油发动机尾气处理装置，其中，尾气通过连接管进入空腔，通过除硫装置进入空腔，再通过催化装置和碳颗粒捕获器进入空腔，最后通过连接管排出。

上述一种柴油发动机尾气处理装置，其中，尾气处理装置堵塞会造成排气背压增大，所述空腔Ⅰ中的气体压力达到10kpa时，单向阀自动打开，尾气会直接通过消声器排出。

一种柴油发动机，其中，包括上述任一项所述的尾气处理装置。

采用本发明后的有益效果是：

1）可以有效去除发动机尾气中的主要污染物一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）、硫化物和碳颗粒；

2）如果尾气处理装置堵塞造成排气背压增大，达到气体单向阀开启压力，会自动打开单向阀，降低排气背压；

3）采用A2BO4型催化剂，降低了生产的成本，同时可以降低催化剂的起燃温度，尤其是冷车启动时较低温度尾气的处理；

4）此尾气处理装置装在涡轮增压器和消声器之间，方便对装置进行拆卸和维修。

附图说明

图1为目前发动机尾气处理装置示意图；

图2为本发明尾气处理装置示意图。

其中，1为除硫装置 2为催化装置 3为碳颗粒捕获器 4为气体单向阀5为壳体 6为连接管 7为连接管 8为挡板 9为冷却管路 10为除硫装置 11为除碳装置 12为安装壳体 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为所形成的腔室Ⅳ、Ⅴ分别为堵头。

具体实施方式