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EP2244811A2 - Dispositif pour reduire principalement le dioxyde de carbone produit par tous moteurs a combustion interne et par l'activite de l'industrie - Google Patents

Dispositif pour reduire principalement le dioxyde de carbone produit par tous moteurs a combustion interne et par l'activite de l'industrie

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Publication number
EP2244811A2
EP2244811A2 EP08862293A EP08862293A EP2244811A2 EP 2244811 A2 EP2244811 A2 EP 2244811A2 EP 08862293 A EP08862293 A EP 08862293A EP 08862293 A EP08862293 A EP 08862293A EP 2244811 A2 EP2244811 A2 EP 2244811A2
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EP
European Patent Office
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water
lime
gases
industrial
internal combustion
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Withdrawn
Application number
EP08862293A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Yngve Jakobsen
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Individual
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1493—Selection of liquid materials for use as absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/40—Alkaline earth metal or magnesium compounds
    • B01D2251/404—Alkaline earth metal or magnesium compounds of calcium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/10—Carbon or carbon oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases

Definitions

  • the present invention relates to a device for reducing the carbon dioxide produced by all internal combustion engines and industry.
  • DE 4038068 A1 describes an industrial application by spraying lime milk directly into the expanded gases.
  • the automotive application is done by spraying the milk of lime inside a transverse container hooked on the rear bumper, with a submerged pump.
  • the liquid will obstruct the arrival of gas, and smother the engine, or obstruct the gas outlet and in this case, the pump is defused.
  • lime milk is produced by precipitating water in the heated lime oxide (quicklime), and after chemical reaction, lime milk is obtained with the formula CaO + H 2 O> Ca (OH) 2 , mixed with CO 2 , gives the formula; Ca (OH) 2 + CO 2 > CaCO 3 + H 2 O Described in Patent FR 0708276, slaked lime (calcium hydroxide, powder) is mixed with water to obtain lime water, reactive with CO 2 according to the formula: Ca (OH) 2 + CO 2 + H 2 O> CaCO 3 + 2H 2 O.
  • the two paths and the chemical formulas are not the same, the best industrial application will be injection with lime water, or better the separate injection of calcium hydroxide and water.
  • Gasoline engines since the popularization of the catalytic converter, reject ⁇ 15.7% of the volume of carbon dioxide, which corresponds to a stoichiometric combustion, (14.7 kg of air per 1 kg of gasoline). This concerns all vehicles put into circulation since 1992, for vehicles put into circulation before 1992, the release of CO 2 may be less, but the release of toxic gases is more important. Diesel engines emit less CO 2 compared to gasoline engines, but road transport is mainly equipped with diesel engines. The latest estimates for road transport are 35 million tonnes of CO 2 released into the air in France per year.
  • the device according to the invention makes it possible to significantly reduce the rejection of all internal combustion vehicles and the industrial discharges of CO 2 .
  • the device according to the invention comprises a second characteristic, a high-pressure injection pump (4) and its tube (3), which connects it to the reservoir, arranged under it.
  • the device according to the invention comprises a third characteristic, an injector (6), and its tube (5) which connects it to the pump, to be able to inject the solution into the flow of the exhaust gas (7).
  • the device according to the invention has a fourth characteristic, this device can be sized and calibrated to fit on all internal combustion vehicles, and for the industry on the evacuation devices in the atmosphere.
  • This injection makes it possible to significantly reduce the content of CO 2 / volume in total rejection.
  • CaCO 3 is commonly referred to as shell sand (classified as shell sand as a sediment, or classifiable shell as rock, or as a calcite mineral), which is readily found in nature.
  • the device according to the invention comprises a fifth characteristic, illustrated with FIGS. 2/3 and 3/3, the possibility of injecting separately the calcium hydroxide and the water, to better adapt the quantity of calcium hydroxide and water to inject, and to avoid clogging the injector with very hot gases.
  • the device according to the invention comprises a sixth characteristic, that it emits two volumes of water, 2H 2 O, after the chemical reaction. This water can be recovered, to be reintroduced into the water tank of the device, in industrial application.
  • a muffler silica made of synthetic material, as written in the patent N ° FR2884861, entitled: Exhaust made of synthetic rubber for internal combustion engines two or four times.

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Abstract

Dispositif pour réduire principalement le dioxyde de carbone produit par tous moteurs à combustion interne et de l'activité industrielle. L'invention concerne un dispositif composé d'un ensemble : réservoir (1), pompe (4) et un ou deux injecteur(s) (6), pour injecter directement dans le flux des gaz une solution de l'eau de chaux. Ce dispositif permet de diminuer fortement le rejet de dioxyde de carbone dans l'atmosphère et de réduire les risques du réchauffement de la planète.

Description

DISPOSITIF POUR REDUIRE PRINCIPALEMENT LE DIOXYDE DE CARBONE PRODUIT PAR TOUS MOTEURS A COMBUSTION INTERNE ET PAR L'ACTIVITE DE L'INDUSTRIE
La présente invention concerne un dispositif pour réduire le dioxyde de carbone produit par tous moteur à_ combustion interne .et l'industrie. Le brevet DE 4038068 Al, décrit une application industrielle en pulvérisant du lait de chaux directement dans les gaz expansés. L'application automobile se fait en pulvérisant le lait de chaux à l'intérieur d'un conteneur transversal accroché sur le pare choc arrière, avec une pompe immergée. D'après la figure 2, et avec les accélérations latérales, le liquide va obstruer l'arrivée des gaz, et étouffer le moteur, ou obstruer la sortie des gaz et dans ce cas, la pompe se désamorce. Ces deux applications ne sont pas réalisables, parce qu'en pulvérisant le lait de chaux sur les gaz et après l'expansion de ceux-ci, le dispositif, fig. 1, ne traitera qu'une partie des gaz industriels. Après la vulgarisation du pot catalytique, les températures sont largement au dessus 1000C, et d'après ce brevet, le lait de chaux ne pourrait pas fonctionner au dessus de 1000C.
Suivant le brevet DE 4038068 Al on fabrique du lait de chaux, en précipitant de l'eau dans l'oxyde de chaux chauffée (chaux vive), et après réaction chimique, on obtient du lait de chaux, avec la formule CaO + H2O > Ca(OH)2, mélangé avec CO2, donne la formule ; Ca(OH)2 + CO2 > CaCO3 + H2O Décrit dans le brevet FR 0708276, on mélange de la chaux éteinte (hydroxyde de calcium, en poudre) avec de l'eau, pour obtenir l'eau de chaux, réactif avec le CO2 d'après la formule : Ca(OH)2 + CO2 + H2O > CaCO3 + 2H2O. Les deux chemins et les formules chimiques ne sont pas les mêmes, la meilleure application industrielle sera l'injection avec de l'eau de chaux, ou mieux l'injection séparée d'hydroxyde de calcium et de l'eau.
Les moteurs à combustion interne et les industries rejètent une quantité de gaz considérés comme toxiques (CO, HC, NOx, etc..) et dangereux pour l'homme, la faune et la flore. Longtemps le dioxyde de carbone n'étant pas considéré comme dangereux pour l'homme, mais à des concentrations au-delà de 5%/ volume d'air par inhalation, l'homme et la faune peuvent avoir des malaises. Depuis plusieurs années, les scientifiques tirent la sonnette d'alarme ; le dioxyde de carbone réchauffe l'atmosphère, et la température terrestre augmente. Pour produire 1000 kilos de ciment, les cimenteries rejètent 760 kilos de CO2 dans l'air. Une cimenterie qui produit 500000 tonnes de ciment, rejette env. 380000 tonnes de CO2 par an. Les moteurs à essence, depuis la vulgarisation du pot catalytique, rejètent ~15.7% du volume de dioxyde de carbone, qui correspondent à une combustion stoechiométrique, (14.7 kg d'air pour 1 kg d'essence). Ceci concerne tous véhicules mis en circulation depuis 1992, pour les véhicules mis en circulation avant 1992, le rejet en CO2 peut être moindre, mais le rejet des gaz toxiques est plus important. Les moteurs diesel rejètent moins de CO2 comparé aux moteurs à essence, mais le transport routier est principalement équipé de moteurs diesel. Les dernières estimations en matière de transport routier sont de 35 millions de tonnes de CO2 rejeté dans l'air en France par an.
Le dispositif selon l'invention permet de diminuer d'une façon importante le rejet de tous véhicules à combustion interne et les rejets industriels en CO2.
Il comporte en effet, selon une première caractéristique, d'après l'illustration Fig. 1/3 : un réservoir (1) contenant de l'eau de chaux, obtenu en mélangeant de l'hydroxyde de calcium en poudre et de l'eau, avec son orifice de remplissage (2), et une sortie (3) sur sa partie basse. Le dispositif selon l'invention comporte une deuxième caractéristique, une pompe à injection haute pression (4) et son tube (3), qui le relie au réservoir, disposée sous celui-ci.
Le dispositif selon l'invention comporte une troisième caractéristique, un injecteur (6), et son tube (5) qui le relie à la pompe, pour pouvoir injecter la solution dans le flux des gaz d'échappement (7).
Le dispositif selon l'invention comporte une quatrième caractéristique, ce dispositif peut être dimensionné et calibré pour s'adapter sur tous véhicules à combustion interne, et pour l'industrie sur les dispositifs d'évacuation dans l'atmosphère.
En injectant de l'eau de chaux avec une pompe d'injection haute pression dans le flux d'échappement, (hydroxyde de calcium mélangé avec l'eau), ou dans les gaz industriels, avant l'expansion de ceux-ci, permet de mieux homogénéiser le mélange gaz/l'eau de chaux, qui fait une réaction chimique plus complète et selon la formule :
Ca (OH) 2 + CO2 + H2O => CaCO3 +2 H2O.
Cette injection permet de réduire d'une manière importante le contenu du CO2 / volume dans le rejet total.
Le CaCO3 est communément appelé sable coquiller (classifïé sable coquiller en tant que sédiment, ou classifïé calcaire coquiller en tant que roche, ou en tant que minéral classifïé calcite), qu'on trouve facilement dans la nature.
Le dispositif selon l'invention comporte une cinquième caractéristique, illustrée avec les figures 2/3 et 3/3, la possibilité d'injecter séparément l'hydroxyde de calcium et l'eau, pour mieux adapter la quantité d'hydroxyde de calcium et de l'eau à injecter, et d'éviter l'obstruction de l'injecteur avec des gaz très chauds.
Le dispositif selon l'invention comporte une sixième caractéristique, qu'il émet deux volumes d'eau, 2H2O, après la réaction chimique. Cette eau peut être récupérée, pour être réintroduite dans le réservoir d'eau du dispositif, en application industrielle. Pour assurer la longévité du silencieux, il convient d'utiliser un pot d'échappement (silencieux) en matière synthétique, comme écrit dans le brevet N° FR2884861, intitulé : Pot d'échappement réalisé en caoutchouc synthétique pour moteurs à combustion interne deux ou quatre temps.

Claims

REVENDICATIONS
1) Dispositif pour réduire principalement le rejet de dioxyde de carbone produit par tous moteurs à combustion interne et des activités industrielles, caractérisé en ce qu'il comporte un réservoir (1) rempli d'eau de chaux fabriquée par le mélange de l'hydroxyde de calcium saturé en eau, une pompe d'injection haute pression (4) placée en partie basse du réservoir, un injecteur (6), l'ensemble relié par des tubes (3 et 5), qui permet d'injecter l'eau de chaux directement dans les gaz industriels, ou directement dans les gaz d'échappement, pour mieux homogénéiser le mélange gaz/eau de chaux.
2) Utilisation du dispositif selon la revendication 1), caractérisé en ce qu'il peut être adapté et calibré à tous types de véhicule avec moteur à combustion interne, et adapté ou calibré pour tous les rejets de fumées industrielles.
3) Dispositif selon revendication 1) et 2), caractérisé en ce que la pompe (4), placée en partie basse du réservoir, permet d'utiliser une pompe à injection. 4) Procédé, selon la revendication 3), caractérisé en ce que l'hydroxyde de calcium en poudre peut se stocker plusieurs années, sans perdre sa réactivité.
5) Procédé, selon revendication 3) et 4), caractérisé en ce que l'eau de chaux peut être mélangée et injectée à froid directement dans les gaz industriels et dans les gaz d'échappement des véhicules.
6) Procédé, selon les revendications 3), 4) et 5), caractérisé en ce que l'injection de l'eau de chaux froide, qui est réchauffée par les gaz à traiter, augmente ainsi la capacité d'éliminer le CO2.
7) Procédé, selon les revendications 3) ,4) ,5) et 6), caractérisé en ce que l'hydroxyde de calcium et l'eau peuvent être injectés séparément, pour mieux adapter la quantité d'hydroxyde de calcium et de l'eau à injecter, et ainsi éviter l'obstruction de l'injecteur avec des gaz très chauds.
8) Procédé, selon les revendications 3), 4), 5), 6) et 7), caractérisé en ce que l'injection de l'eau de chaux directement dans les gaz industriels et dans l'échappement des véhicules permet de fixer l'azote (NOX) et les résidus des hydrocarbures (HC).
9) Procédé, selon revendications 3), 4), 5), 6), 7) et 8), caractérisé en ce qu'on peut récupérer l'eau après la réaction chimique, et la réintroduire dans le réservoir du dispositif, en application industrielle.
EP08862293A 2007-11-27 2008-10-02 Dispositif pour reduire principalement le dioxyde de carbone produit par tous moteurs a combustion interne et par l'activite de l'industrie Withdrawn EP2244811A2 (fr)

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