CN105201598A - 机动车尾气湿法净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机动车尾气湿法净化装置。其包括集气罩，集气罩具有相连通的进气管道和稳压腔室，所述稳压腔室内设有尾气气阻稳流板，所述尾气气阻稳流板为一半球面，且所述半球面的外侧朝向所述进气管道，汽车尾气直接喷到集气罩中的尾气气阻稳流板上；输送管道，输送管道的一端与稳压腔室远离进气管道的一侧连通，另一端与处理箱连通并通入处理液中；气泵，气泵与输送管道连接，用于将输送管道中的机动车尾气输送至处理箱。本发明提供的机动车尾气湿法净化装置，收集机动车排放的尾气进行湿法净化处理，减少氮氧化物在空气中的含量，同时制造成本较低。

Description

机动车尾气湿法净化装置

技术领域

本发明涉及一种机动车尾气湿法净化装置，属于环境工程技术领域。

背景技术

工业文明和城市发展在为人类创造巨大财富的同时，也把数十亿吨计的废气和废物排入空气之中，使人类赖以生存的空气圈成了空中垃圾库和毒气库。如今，由于空气污染造成的雾霾天气已成为城市居民生活中一个无法逃避的问题。烟囱林立、机动车如流和绿地骤减是形成雾霾天气的主要原因，尤其是城区大量机动车尾气的排放，给城区空气造成了严重污染。

作为机动车燃料的汽油主要由碳和氢组成，汽油正常燃烧时生成二氧化碳和水蒸气等物质。但由于汽油中通常含有其他杂质和添加剂，且常常不能完全燃烧，常排出一些有害物质。研究表明，机动车尾气中的主要污染物包括一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物(如一氧化氮、二氧化氮)等。其中氮氧化合物会损坏人的视力和呼吸系统，并形成光化学烟雾，是产生酸雨的主要物质，并可使植物由绿色变为褐色直至大面积死亡。更重要的是，污染气体在城市上空约800米处形成逆温层，屏蔽整个城市上空，阻碍污染气体的排放和空气对流，是城市雾霾持久不散的主要成因。

由此可见，减少机动车尾气对于改善环境，提高人们的生活质量具有重要的意义。为此很多机动车配备了尾气净化装置，例如三元催化器。通常，三元催化器由壳体1、减震层2、载体3和涂层组成，如图1所示，壳体1具有用双层不锈钢薄板制成的筒形腔体，在双层薄板的夹层中设置减震层2，在筒形腔体内装有载体3，载体3一般由陶瓷制成，其形状为网状隔板，还可以为球形或棱柱形等，载体3上形成有涂层，其中含有能够净化机动车尾气的贵金属催化剂，如铂、铑、钯等。然而上述三元催化器由于使用贵金属作为催化剂，制造成本较高，不利于推广使用和定期更换。另外，三元催化剂的使用寿命通常为8-10万公里，而由于成本问题不及时更换的情况会造成空气净化效果大打折扣。例如，北京现有570万辆私家车保有量，而由于其使用的三元催化剂的失效，实际相当于1500万辆机动车的排放量，严重影响了北京城区的空气质量。

发明内容

本发明提供一种机动车尾气湿法净化装置，对机动车排放的尾气进行湿法净化处理，减少氮氧化物在空气中的含量，同时制造成本较低。

为实现上述目的，本发明提供了一种机动车尾气湿法净化装置，包括集气罩，所述集气罩具有相连通的进气管道和稳压腔室，所述所述稳压腔室内设有尾气气阻稳流板，所述尾气气阻稳流板为一半球面，且所述半球面的外侧朝向所述进气管道；装有处理液的处理箱；

输送管道，所述输送管道的一端与所述稳压腔室远离所述进气管道的一侧连通，另一端与所述处理箱连通并通入所述处理液中；

气泵，所述气泵与所述输送管道连接，用于将输送管道中的所述机动车尾气输送至所述处理箱。

进一步地，所述进气管道内壁远离所述稳压腔室的一端设置有阻气片，所述阻气片与所述进气管道内壁成一角度并向所述稳压腔室的方向倾斜。

进一步地，所述处理液为水或尿素水溶液。

进一步地，所述处理液为碱性水溶液。

进一步地，所述处理箱的内壁材质为塑料或金属材料，如不锈钢等。

进一步地，所述输送管道的内壁具有膛线。

进一步地，所述气泵连接有能够根据机动车行驶速度调整气泵压力的控制器，以使所述气泵压力与机动车行驶速度负相关。

进一步地，所述输送管道与所述处理箱的接口处设置有安全阀门，所述安全阀门在气泵工作时开启，气泵停止时关闭。

进一步地，所述处理箱装有处理液浓度传感器，处理液失效时报警

本发明提供的机动车尾气湿法净化装置能够实现减小机动车所排放的氮氧化物在空气中的含量，从而减小机动车尾气对空气的污染以及对人体的危害，与此同时使用处理液对汽车尾气进行湿法净化，使得该尾气净化装置的成本较低。

附图说明

图1为现有的三元催化器的结构示意图。

图2为本发明一实施例提供的机动车尾气湿法净化装置的结构示意图。

具体实施方式

以下参照本发明实施例的附图来更充分地描述本发明。然而，本发明可以许多不同形式来体现，不应理解为限于本文陈述的实施例。

如图2所示，本发明实施例提供一种机动车尾气湿法净化装置，包括：

集气罩10，所述集气罩10相连通的进气管道11和稳压腔室12，所述进气管道内设有一个尾气气阻稳流板14，尾气气阻稳流板14为一半球面，且半球面的外侧朝向进气管道11；装有处理液的处理箱40，所述处理箱40用于将尾气进行净化处理；

输送管道30，所述输送管道30的一端与稳压腔室12远离进气管道11的一侧连通，另一端与所述处理箱40连通并通入所述处理液中；

气泵20，所述气泵20设置于所述输送管道30中，用于将输送管道30中的所述机动车尾气输送至所述处理箱40。本实施例的稳压腔室12可以为球形、半球形或圆柱形等，其内径可大于与其相连通的进气管道11的内径。

进一步地，进气管道内壁远离所述稳压腔室的一端还可以设置有阻气片13，阻气片13与进气管道11内壁成一角度并向稳压腔室12的方向倾斜。阻气片13设置于进气通道11的内壁，可以为分体式的若干片材，优选均匀分布在进气通道11的内壁远离稳压腔室12的一端，相对的阻气片13之间具有间隔，以使机动车排气管4能够插入进气通道11中。

如图2所示，本实施例提供的机动车尾气湿法净化装置在使用时，将机动车发动机5的排气管4插入进气通道11中，使得排气管4位于相对的阻气片13之间，且与稳压腔室12之间具有设定距离。在进行尾气吸收过程中，利用汽车行进中产生的风压作为第一次吸收动力，使尾气进入进气通道11，并喷到尾气气阻稳流板14上，尾气进入具有较大内径的稳压腔室12，以减小该装置对发动机的气阻的影响，有利于使机动车正常排放尾气后，阻气片13的设置能够有效防止进入的尾气逸出，从而保证吸收效果；在气泵20的作用下，输送管道30内产生负压，其作为第二次吸收动力将稳压腔室12内部的尾气吸入输送管道30，并最终进入处理箱进行净化处理。

本发明提供的机动车尾气湿法净化装置能够在机动车排放的尾气大范围扩散之前将其收集起来并进行净化处理，能有效去除机动车尾气中的微细烟尘和氮氧化物等，同时又不改变汽车发动机输出管道的气阻，且结构简单，制造成本低廉。

处理箱40设置有与外界连通的排气口41，用于将净化后的气体排出至空气中；还设置有排液口42和进液口43，用于排出和灌装处理液。处理箱40例如可设置于机动车的后备箱中，并通过输送管道30与集气罩10相连通。处理箱40中处理液的体积可以根据机动车单位时间内的尾气排放量以及尾气中氮氧化物的含量来确定，以能够有效净化污染气体，并使排出处理箱的气体符合国家相关环保标准的规定为准，通常可为1-10L左右。

气泵20设置于输送管道30中，将排放出的尾气输送至处理箱40中进行净化处理，从而减少了机动车排放的尾气对空气的污染和对人体健康的危害。

所述处理液可以为水，或者为碱性水溶液。例如处理液为NaOH或KOH的水溶液。该处理液能够吸收机动车尾气中的氮氧化物(如NO和NO₂)，将其转化为HNO₃。当使用碱性水溶液作为处理液时，可同时将产生的HNO₃转变为中性的硝酸盐。

处理液还可以为尿素水溶液，该尿素水溶液产生具有还原作用的氨气，根据下述式1，氨气与机动车尾气中的NO_x反应，转化为无害的水和N₂，同时吸收了有害的烟气颗粒。使用尿素水溶液作为处理液时，尿素浓度通常可以在15-50wt％之间，以实现良好的净化效果。

NH₃+NO_x→H₂O+N₂……式1

上述处理液应当定期更换，可通过检测处理液中尿素等物质的浓度或处理液pH来判断处理液是否已失效。具体地，处理液可连接处理液失效报警器80，当处理液失效报警器80检测到处理液失效时，发出警报。或者处理箱40装有处理液浓度传感器，处理液失效时报警。通过排液口42排除失效处理液，并从进液口43进行重新灌装。

所述处理箱40的内壁材质可以为塑料，使用塑料材质的处理箱内壁更能有效避免酸碱的腐蚀，延长处理箱的使用寿命。另外处理箱40的内壁材质也可以使用惰性金属或陶瓷等，或者在金属表面涂覆耐酸或耐碱的涂层，以达到避免处理箱内壁受到酸碱腐蚀，从而延长处理箱的使用寿命的目的。

所述输送管道30的内壁可以具有膛线。所述膛线为沿输送管道轴向呈现螺旋状凸起的线，输送管道30的内壁设置有膛线有利于使进入其中的机动车尾气在气泵20的作用下以更快的速度进入处理箱，进行处理并排出，有利于进一步减小该机动车尾气湿法净化装置对于发动机气阻的影响。

所述气泵20可连接有能够根据机动车速度调整气泵20压力的控制器60，以使所述气泵20的压力与机动车速度负相关。具体地，该控制器60能够获取机动车行驶的速度，并根据该速度调整气泵20的压力，在机动车正常行驶或高速行驶过程中，因汽车行进时产生强大的风压，调整气泵20以较低的转速工作，当发动机为怠速状态时，尾气排放量相对较大，此时可调整气泵20以较高转速工作。

所述输送管道30与所述处理箱40的接口处可以设置有安全阀门，所述安全阀门在气泵20工作时开启，气泵20停止时关闭。具体地，该安全阀门可为电磁阀门，其连接有能够获取气泵20的工作状态的阀门控制器，以使得安全阀门在气泵20工作时开启，气泵20停止时关闭，该安全阀门能够防止发动机冷却后，且气泵20停止时处理液倒吸进入气泵20。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种机动车尾气湿法净化装置，其特征在于，包括：

集气罩，所述集气罩具有相连通的进气管道和稳压腔室，所述稳压腔室内设有尾气气阻稳流板，所述尾气气阻稳流板为一半球面，且所述半球面的外侧朝向所述进气管道；

装有处理液的处理箱；

输送管道，所述输送管道的一端与所述稳压腔室远离所述进气管道的一侧连通，另一端与所述处理箱连通并通入所述处理液中；

气泵，所述气泵与所述输送管道连接，用于将输送管道中的所述机动车尾气输送至所述处理箱。

2.根据权利要求1所述的机动车尾气湿法净化装置，其特征在于，所述进气管道内壁远离所述稳压腔室的一端设置有阻气片，所述阻气片与所述进气管道内壁成一角度并向所述稳压腔室的方向倾斜。

3.根据权利要求1所述的机动车尾气湿法净化装置，其特征在于，所述处理液为水或尿素水溶液。

4.根据权利要求1所述的机动车尾气湿法净化装置，其特征在于，所述处理液为碱性水溶液。

5.根据权利要求1所述的机动车尾气湿法净化装置，其特征在于，所述处理箱的内壁材质为塑料或金属材料。

6.根据权利要求1所述的机动车尾气湿法净化装置，其特征在于，所述输送管道的内壁具有膛线。

7.根据权利要求1所述的机动车尾气湿法净化装置，其特征在于，所述气泵连接有能够根据机动车行驶速度调整气泵压力的控制器，以使所述气泵压力与机动车行驶速度负相关。

8.根据权利要求1-7任一项所述的机动车尾气湿法净化装置，其特征在于，所述输送管道与所述处理箱的接口处设置有安全阀门，所述安全阀门在气泵工作时开启，气泵停止时关闭。

9.根据权利要求1-7任一项所述的机动车尾气湿法净化装置，其特征在于，所述处理箱装有处理液浓度传感器，处理液失效时报警。