[发明专利]一种处理发动机排放尾气的装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，涉及发动机尾气处理技术领域，具体来说是一种处理发动机排放尾气的装置和方法。

背景技术

发动机会产生大量的尾气，发动机尾气中含有上百种不同的化合物，其中的污染物有固体悬浮微粒(简称粉尘或颗粒)、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。大量的发动机尾气排放在空气，是造成雾霾、酸雨及其它大气污染的主要原因之一。

各国已经对发动机的排放尾气制定了新的标准，其对氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳和悬浮粒子等机动车排放物有严格的限制，满足新标准的汽柴油发动机将减排多项污染物，包括削减PM2.5的排放。

发明内容

本发明的目的在于提供一种处理发动机排放尾气的装置和方法，所述的这种处理发动机排放尾气的装置和方法要解决现有技术中的排放的发动机尾气含有大量的有毒、有害物质(包括颗粒)，影响环境和人们身体健康的技术问题。

本发明提供了一种处理发动机排放尾气的装置，包括一个或多个以下部件：

1.静电场除颗粒(或粉尘)部件；

2.表面介质阻挡放电部件；

3.体积介质阻挡放电部件。

上述部件可以以任何顺序排列；但是优选地，发动机尾气首先通过静电场部件.

优选地，本发明装置可以包括一个或多个入口段，该入口段可以通过法兰或其它方式与发动机尾气管连接，其目的是通过变孔径技术使发动机尾气能均匀地进入本装置。

优选地，静电场消除颗粒部件可以包括：电源(优选地，高压电源)、正电极和负电极、外壳。电源用于为静电场供电，产生的电场使尾气发生电离，气流中的颗粒荷电在电场作用下与气流分离。优选地，电源的负电极为放电电极，正电极为集尘电极。集尘电极可以采用圆管，也可以采用平板，简称阳极板。由于电源的作用，负电极(阴极)发生电晕放电、产生电子，它们与尾气中的颗粒相碰，致使颗粒荷以负电，荷电后的颗粒在电场力的作用下，亦向阳极运动，到达阳极后，放出所带的电子，颗粒则沉积于阳极板上，排除或减少发动机尾气中的颗粒物。颗粒被净化后的尾气排出静电场处理部件之外，进入表面介质阻挡放电处理部件或体积介质阻挡放电部件。

优选地，静电场消除颗粒部件采用5千伏-40千伏(或8千伏-30千伏，或10千伏-20千伏，或13千伏-17千伏)的直流电处理发动机排放的尾气，使得发动机排放尾气中的颗粒物被静电场消除颗粒部件吸收。优选地，静电放电消除颗粒部件的功率不大于500W。

优选地，表面介质阻挡放电部件可以包括：电源(优选地，高压电源)、高电压电极和零电压电极，电压可以是正高压或负高压、外壳。电源用于为高电压电极和零电压电极供电。高电压电极和零电压电极的两个表面可以是圆柱面，也可以是平面，其间有绝缘介质层。绝缘介质层可以覆盖在一个电极表面上，也可以覆盖在两个电极表面上，即高电压电极和零电压电极上均覆盖，绝缘介质层也可以悬挂在两电极之间在电源的高压作用下介质阻挡放电就发生在两电极间的气体和介质表面上，产生放电等离子体尾气分子进入到表面介质阻挡放电处理装置中，参与放电至少尾气中的部分污染粒子与放电等离子体中的活性粒子发生反应，使污染物粒子在表面介质阻挡放电处理装置内分解，并转化为无害物质。比如说，有害的氧化氮气体转化为无害的氮气和氧气。通过表面介质阻挡放电处理的尾气，还可以进入体积介质阻挡放电处理装置作进一步的处理。

优选地，表面介质阻挡放电部件在2千伏特到50千伏特(或5千伏特到35千伏特，或8千伏特到20千伏特，或11千伏特到17千伏特)，1千赫兹到60千赫兹(或3千赫兹到40千赫兹，或5千赫兹到30千赫兹，或10千赫兹到20千赫兹)的交流电压下，使得发动机排放尾气(比如，氮氧化物和挥发性有机化合物)被分解。

优选地，体积介质阻挡放电消除有害气体化合物部分同样包括电源(优选地，高压电源)高电压电极和零电压电极，电压可以是正高压或负高压、外壳。电源用于为高电压电极和零电压电极供电。体积介质阻挡放电的特征是绝缘介质插在两个电极之间的放电空间较大，具有强度较高的电场，能够有效电离发动机尾气，比如电离氮氧化物并使其分解为没有毒害的氮气和氧气。通过体积介质阻挡放电处理的尾气，还可以进入表面介质阻挡放电处理装置作进一步的处理。