[实用新型]一种用于脱除柴油机排气氮氧化物的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于柴油机尾气后处理技术领域，涉及一种用于脱除柴油机排气氮氧化物的装置。

背景技术

低温等离子体技术已逐步在处理废气、废水上得到广泛应用。然而，由于柴油机尾气排放流量较大，气体在排气管逗留时间较短以及温度不规律变化等原因，如何在柴油机后处理上运用等离子体技术脱除NO_X，还没有一套具体可行的装置。因此，如何实现在柴油机后处理上，运用放电产生等离子体的方法脱除尾气中的 NO_X，一直是一个困难而富有挑战性的课题。

低温等离子体是指一种通过气体放电产生活性基体，使低温常压下难以发生或化学反应较慢的物质得以快速反应的技术。其净化作用机理包含两个方面：一是在产生等离子体的过程中，高频放电所产生的瞬间高能，足以打开一些有害气体分子的化学能，使之分解为单质原子或无害分子；二是等离子体中包含大量的高能电子、正负离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基，这些活性粒子相互碰撞结合生成无害气体分子。目前，关于等离子体技术脱除NO_X的研究，主要集中在配气研究上，如何在发动机上，特别是在单缸柴油机上，直接安装等离子体NO_X脱除装置一直未能解决。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、紧凑，经济实用，安全可靠，可随时观测放电能耗及电压，氮氧化物去除效率高的用于脱除柴油机排气氮氧化物的装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于脱除柴油机排气氮氧化物的装置，该装置包括可移动支架、设置在可移动支架上的放电管、与放电管电连接的高压电源柜、示波器及功率表，所述的放电管的进气口通过金属软管与柴油机的排气口相连通，所述的放电管的出气口通过放电排气管与外界连通。

所述的放电管包括外电极壳体、沿外电极壳体长度方向布设在外电极壳体中的内电极、垂直于内电极并均匀布设在内电极上的多个放电钢针。

所述的内电极为不锈钢管电极，该不锈钢管电极一端开口，另一端通过焊接螺钉密封。

所述的放电钢针为实心钢针，该实心钢针的尖端距离外电极壳体内表面的距离为15-20mm。

所述的外电极壳体的左、右两端分别设有第一锥形密封塞、第二锥形密封塞，所述的第一锥形密封塞、第二锥形密封塞的中心处分别设有盲孔、通孔，所述的内电极一端插设在盲孔中，另一端穿过通孔与高压电源柜电连接。

所述的盲孔、通孔中均设有密封垫圈。

作为优选的技术方案，所述的外电极壳体的外表面上包设有保温层。

作为优选的技术方案，所述的外电极壳体采用Φ140×3.5不锈钢管，内电极采用Φ10×1.5不锈钢管，并在内电极管道上焊接了两端磨尖、互相垂直的放电钢针，放电间隙合适，放电强度较好。

所述的第一锥形密封塞、第二锥形密封塞伸入外电极壳体的长度为30-40mm。

作为优选的技术方案，所述的第一锥形密封塞、第二锥形密封塞均为聚四氟乙烯密封塞，此密封塞不导电，耐高温，能同时起到密封、固定、内外电极不导通等功能。

所述的柴油机的排气口处设有柴油机排气管，该柴油机排气管通过第一三通管与金属软管相连通。

所述的第一三通管的自由端接头处设有气流调节阀。

所述的金属软管与放电管的进气口之间设有第二三通管，该第二三通管的自由端接头作为第一采样点，所述的放电排气管上还设有第二采样点。

本实用新型装置在实际使用时，柴油机尾气经柴油机排气管由气流调节阀控制流量直接进入放电管，放电管外表面包裹有保温层用以防止热量散失，使放电管两端温差较小，便于NO_X气体的脱除。放电管内电极与高压电源柜接通，并将功率表、示波器并联其中，外电极接地。在实际设计时，放电管的进气口、出气口与外电极壳体相切焊接，排气螺旋进入放电管，延长气体在放电管内的逗留时间，使化学反应充分进行。采用功率表，可用于随时观测气体脱除的能耗。在放电管前后分别设计了测试口，可同时测试处理前后NO_X浓度变化，计算NO_X脱除效果。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

1)柴油机尾气经调节阀控制流入放电管，可防止排气流速过快，未经处理直接排入大气；