CN103470346A

CN103470346A - 一种多效汽车尾气净化装置

Info

Publication number: CN103470346A
Application number: CN2013104599506A
Authority: CN
Inventors: 冯仲科; 杜婧
Original assignee: Beijing Forestry University
Current assignee: Beijing Forestry University
Priority date: 2013-10-08
Filing date: 2013-10-08
Publication date: 2013-12-25

Abstract

本发明公开了一种多效汽车尾气净化装置，包括水箱、喷雾净化管、气液分离沉降箱、气体处理管以及液体处理管。该装置基于水洗和淋浴净化尾气的原理，通过对尾气水雾化，分气体和液体两种途径进一部净化处理，对未水雾化的气体采用三元催化器将有害气体转化为无污染气体排放至大气，对水雾化沉降的液体通过活性炭吸附去除有害物质，并且将净化后的水通入水箱加以循环利用。该净化装置不仅能够大量减少颗粒物的排放，而且将有害气体无害化，同时实现水的循环使用，真正达到“节能减排”的目的。

Description

一种多效汽车尾气净化装置

一、技术领域

本发明涉及一种净化装置，特别是一种多效汽车尾气净化装置。

二、技术背景

自从1886年第一辆汽车诞生以来，给人们的生活和工作带来了极大的便利，已经发展成为近现代物质文明的支柱之一。但随着汽车数量剧增的同时，不仅出现了家常便饭似的交通拥堵，而且对大气造成严重污染。目前，汽车尾气已成为大中型城市主要的大气污染源，也是近期受到社会高度关注的大中型城市PM2.5的主要来源之一，2013年初北京地区持续多日的雾霾天气就是强有力的证明。

汽车尾气中含有大量的有害物质，包括一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO_X)、碳氢化合物(HC)、铅(Pb)和固体悬浮颗粒等。与较粗的大气颗粒物相比，细颗粒物粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。这些有害物质在直接危害人体健康的同时，还会对人类生活的环境产生深远影响。因此，对汽车尾气的治理已成为刻不容缓的任务。

三、发明内容

为克服现有处理装置成本较高、效果不明显、实用性差的缺点，基于水洗的原理：汽车排出的尾气中含有许多有害物质呈细小颗粒状，这些微小粒子经水洗和淋浴可吸收水分而胀大，通过重力作用沉降，然后经过滤和吸附，从而达到去除的目的。本发明提供一种多效汽车尾气净化装置，直接连接在汽车尾气排放管后端。其特征在于：

该装置包括水箱、喷雾净化管、气液分离沉降箱、气体处理管以及液体处理管。所述水箱设有监测水量的水表和加水口，并设有进水管连通喷雾净化管。所述喷雾净化管直接与汽车尾气排气口连接，尾气由此进入，喷雾净化管间隔设有四个水雾化压力喷头，与进水管所设有的微型增压泵连通；所述微型增压泵与排气管内设有的压力感应器无线相连，可通过排气量对水量进行控制，避免资源浪费。所述气液分离沉降箱与喷雾净化管出口连通，其上部连接气体处理管，下部连接液体处理管，并设有排污口；所述气液分离沉降箱内设有倾斜筛网，倾斜面筛网增加了接触面积，可以更有效地过滤拦截较大颗粒。所述气体处理管入口与气液分离沉降箱连接处设有筛网，进一步拦截未沉降颗粒，以免排入大气。所述气体处理管连接三元催化器，将未雾化的CO、HC、NOX等有害气体转化为CO2、H2O和N2等无污染气体，经排气口排入大气。所述液体处理管入口处设有筛网，可将微粒拦截在气液分离沉降箱内，通过排污口排出，避免堵塞液体处理管。所述液体处理管内设有多级间隔分布的活性炭过滤层，水雾化液体通过多次吸附得以净化，净化后的水经微型提升泵通入水箱，从而实现循环利用。

该多效汽车尾气净化装置，其特征在于：所述气液分离沉降箱设有手孔，筛网可经此拆卸清洗。

该多效汽车尾气净化装置，其特征在于：液体处理管内活性炭吸附层均由栅板固定于管内，可拆卸更换活性炭吸附剂。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

该装置结构简单，便于安装，实用性强。

该装置采用水作为处理原料，成本低廉，易于实现，且处理效果好。

该装置采用对经水雾化后的有害气体分气体和液体两种途径进一步处理，对气体状态的污染物通过三元催化器无害化，对液体状态的污染物通过过滤和吸附有效去除，大幅提高了处理效果。

该装置设有三处筛网，不仅保护装置不被堵塞，而且极大限度地拦截了细小颗粒排入大气。

该装置通过感应器根据排气量对水量和喷雾大小进行控制避免造成资源和能源的浪费。

该装置液体处理经过滤和多层活性炭吸附净化后通入水箱，实现循环利用，不仅节约了水资源，而且方便了使用，增强了实用性。

综上所述，该装置能够最大限度地减少尾气中的有害颗粒物质，将有害气体转化为无害气体排入空气，同时实现水资源的循环使用，真正达到“节能减排”的目的。

四、附图说明

图1为多效汽车尾气净化装置结构示意图(图中：1：汽车尾气排气管；1-1：压力感应器；2：喷雾净化箱；3：微型增压泵；4：进水管；5：水箱；5-1：水表；5-2：加水口；6：排水管；7：微型提升泵；8：气体处理管；9：三元催化器；10：净化气体排气管；11：液体处理管；12：活性炭吸附层；13：排污口；14：气液分离沉降箱；14-1：手孔；14-2：筛网；14-3：倾斜筛网；14-4：筛网；14-5：手孔；15：水雾化喷头)

五、具体实施方式：

汽车发动时，微型增压泵(3)开始工作，水箱(5)里的水由进水管(4)通入水雾化压力喷头(15)开始喷水，汽车排出的尾气从排气管(1)直接进入喷雾净化箱(2)，喷头喷出的雾化水与尾气中的CO、CO2、HC、NOX、铅化合物、硫氧化合物、未完全燃烧的碳微粒等混合，互相碰撞、吸附，细小颗粒因吸收水分而胀大，水雾的存在也会使微粒相互吸附而聚在一起形成更大粒子。然后进入气液分离沉降箱(14)，由于重力作用胀大的颗粒物沉降，其中比较大的颗粒经筛网(14-3)过滤在气液分离沉降箱内，较小的通过筛网。通过筛网(14-4)的液体进入液体处理管(11)，污染物质经多级活性炭吸附层(12)吸附作用基本得以去除，净化后的水经微型提升泵(7)输送到水箱中循环利用；还有部分未经沉降的气体经气体处理管(8)连接的三元催化器(9)有效转化为无污染的气体从排气口(10)排至大气中。

汽车在启动、行驶和加速等过程中排气量是不同的，为了节约水资源，该装置在汽车尾气排气管内设有压力感应器(1-1)，感应器可传递排气量信息给微型压力泵(3)，排气量大时加大水量，排气量小时，减小水量，以此控制进水量，节约水资源。

经水雾喷淋后的废气混合体进入气液分离沉降箱(14)，为避免部分颗粒排入大气或者堵塞液体处理管口，故设置三处筛网：气液分离沉降箱内倾斜筛网(14-3)、气体处理管入口处筛网(14-2)、液体处理入口处筛网(14-4)。所述第一处筛网倾斜设置不仅增加了与污染物的接触面，而且使得一部分的污染物与水分离，更好地拦截了污染颗粒物。所述第二处筛网可以避免部分未沉降的颗粒物进入管内排入大气。所述前两处筛网就近设有手孔，以便筛网可以拆卸清洗。所述第三处筛网可以防止部分未经拦截的颗粒堵塞液体处理管，进一步拦截颗粒物，所拦截的颗粒物可就近经排污口(13)排出，回收处理。

所述液体处理管内活性炭吸附层均由栅板固定于管内，可拆卸更换活性炭吸附剂。

Claims

1.一种多效汽车尾气净化装置，其特征在于：包括水箱、喷雾净化管、气液分离沉降箱、气体处理管以及液体处理管。所述喷雾净化管与汽车尾气排气管连接，尾气由此进入，喷雾净化管上设有水雾化压力喷头，与微型增压泵和水箱相连。所述气液分离沉降箱与喷雾净化管出口相连，其上部连接气体处理管，下部连接液体处理管，并设有排污口；所述气体处理管连接三元催化器，可将未水雾化尾气中的CO、HC、NO_X有害气体转化为无害的CO₂、H₂O和N₂，经排气口排入大气；所述液体处理管内设有多级活性炭过滤层，净化后的水经提升泵连入水箱，实现循环利用。

2.根据权利要求1所述的多效汽车尾气净化装置，其特征在于：所述微型增压泵与排气管内设有的压力感应器无线相连，可通过排气量对水量进行控制和调节。

3.根据权利要求1所述的多效汽车尾气净化装置，其特征在于：对于经雾化净化管雾化的尾气分气体和液体两种形态进行净化处理，对于未雾化气体经气体处理管处理，对于沉降的液体经液体处理管处理。

4.根据权利要求1所述的多效汽车尾气净化装置，其特征在于：所述气液分离沉降箱内设有倾斜筛网，可以有效地过滤拦截较大颗粒，所述气体处理管以及液体处理管入口处设有筛网，对颗粒物再次拦截，以免堵塞处理管。

5.根据权利要求3所述的多效汽车尾气净化装置，其特征在于：所述液体处理管内设有可拆卸更换的多级活性炭处理层，间隔分布，污水经多级吸附基本净化，净化后的水可经提升泵通入水箱，实现水循环利用。