[发明专利]空气微纳米气泡间接催化氧化柴油车尾气污染物的装置

说明书

本发明涉及一种空气微纳米气泡间接催化氧化柴油车尾气污染物的装置。该装置包括：空气集气袋(8)与微纳米气泡发生器(2)连接，微纳米气泡发生器(2)上部通过玻璃罐(3)与反应塔(5)上部连接，微纳米气泡发生器(2)下部与反应塔(5)下部连接，反应塔(5)顶端与玻璃罐(3)连接，反应塔(5)底端通过气体泵(6)与柴油车尾气集气袋(7)连接。该装置组成简单，能源消耗低，易于操作，且提高气体处理量，更适合柴油车尾气处理。

技术领域

本发明属于柴油车尾气处理体系领域，特别涉及一种空气微纳米气泡间接催化氧化柴油车尾气污染物的装置。

背景技术

我国对重型柴油车尾气污染问题越来越关注，出台的规定标准也越来越严格，2019年7月，我国《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》发行，即将在2021年开始实施，其中对HC、NO_X、PM的要求更加严格。我国目前汽车尾气控制情况仅仅相当于发达国家70年代中期水平，我国尾气控制各指标均高出美国2-6倍，其中重型柴油车的尾气控制情况与其他车型相较差距更加悬殊。柴油车排放的污染物主要有CO、颗粒物、NO_X、SO_X，相较于汽油车，柴油中HC、CO排放量比汽油车低的多，NOx和颗粒物排放较高，NOx是诱发光化学烟雾的主要成分，并且易溶于水形成酸雨，对环境危害极大。

现如今，柴油车尾气主要通过车排气管处添加的三元催化装置进行处理排放，三元催化是由催化还原转换器(SCR)、氧化催化转化器(DOC)、微粒捕集器(DPF)组合，其缺点主要是使用重金属为催化剂价格昂贵，并且由于尾气中含有SO₂使催化剂中毒，我国柴油现状中含硫量较高，在实际运行中，尾气产生的SO₂远高于三元催化正常工作的上限3倍左右，尾气处理装置所起到的作用并不理想，柴油车经过之处黑烟弥漫现象随处可见，面对即将实施的新标准更是巨大挑战。

微纳米气泡是指直径为200nm～50μm的水中超微小气泡。当微纳米气泡破裂时，气泡收缩使在气液界面附近积聚的离子聚集，从而促使气泡表面的电位急剧增加，在界面塌陷处形成反应场，通过界面上聚集的化学能产生羟基等自由基，从而具有氧化能力。由于微纳米气泡具有独特的带电性，并具有吸附能力，破裂时产生的羟基具有强氧化性，在污水处理中已经有广泛的应用。微纳米气泡处理气体，受微纳米气泡机进气量的限制，处理的气体有限，现今，人们对柴油车尾气做了大量的研究，程琪等利用等离子体辅助NH₃-SCR技术，利用等离子技术产生自由基，对NO进行氧化反应，NOx去除效率为69％，但耗能大，易受硫影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种空气微纳米气泡间接催化氧化柴油车尾气污染物的装置，以克服现有技术中微纳米气泡处理气体受气体量限制的缺陷。

本发明提供一种空气微纳米气泡间接催化氧化柴油车尾气污染物的装置，所述装置包括：空气集气袋与微纳米气泡发生器连接，微纳米气泡发生器上部通过玻璃罐与反应塔上部连接，微纳米气泡发生器下部与反应塔下部连接，反应塔顶端与玻璃罐连接，反应塔底端通过气体泵与柴油车尾气集气袋连接，其中反应塔底端设置分布板，微纳米气泡发生器下部与反应塔下部的连接设置在分布板上方，反应塔底端通过气体泵与柴油车尾气集气袋的连接设置在分布板下方。

所述微纳米气泡发生器与计算机连接；玻璃罐与烟气分析仪连接。

本发明还提供一种上述装置催化氧化柴油车尾气污染物的方法，包括：

空气与吸收液在微纳米气泡发生器中生成微纳米气泡分散液，进入反应塔；柴油车尾气通过气体泵进入反应塔，分布板将柴油车尾气分散成小气泡，然后与微纳米气泡分散液混合，进行催化氧化；其中微纳米气泡分散液的进入量为175-350mL/min，柴油车尾气的进气量为1.0-1.5L/min。

所述反应塔中吸收液为5L。

所述吸收液的pH值为3-11。