Spôsob znižovania obsahu uhľovodíkov a oxidov dusíka vo výfukových plynoch automobilov

Číslo patentu: U 6125

Dátum: 03.05.2012

Autori: Panda Anton, Pandová Iveta

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

(22) Dátum podania prihlášky 9. 6. 2011 (13) Druh dokumentu yl(32) Dátum podania príoritnej prihlášky (51) ĺľlĺ~ C 1 » (2012-WN(43) Dátum zverejnenia prihlášky 5. 12. 2011 Vestník UPV SR č. 12/2011ÚRAD (45) Dátum oznámenia o zápise JRIEMYSELNÉHO úžitkového vzoru 3. 5. 2012 VLASTNÍCTVA Vestník UPV SR č. 5/2012 SLOVENSKEJ REPUBLIKY (47) Dátum zápisu a sprístupneniaúžitkového vzoru verejnosti 19. 3. 2012(67) Číslo pôvodnej patentovej prihlášky(86) Číslo podania medzinárodnej prihlášky podľa PCT(87) Číslo zverejnenia medzinárodnej prihlášky podľa PCTČíslo podania európskej patentovej prihlášky(54) Názov Spôsob znižovania obsahu uhľovodíkov a oxidov dusíka vo výfukových plynoch automobilovJe opisané zeolitové sorpčno-katalytickć zariadenie výfukových plynov na znižovanie obsahu uhľovodíkov aoxídov dusíka nachádzajúcich sa vo výfukových plynoch. Zariadenie napojené na výfukové potrubie spaľ vacieho motora tvorí teplotný snímač, sorpčná zóna, prvá sorpčno-katalytická zóna, druhá sorpčno-katalytická zóna akatalytická zóna. Výfukové plyny unikajúce zo spaľovacieho motora sú v čase studeného štartu nasmerované na sorpčnú zónu, ktorou sú uhľovodíky aj oxidy dusíka nasorbovanć. Po zahriatí zariadenia na 300 °C sú výfukové plyny pomocou teplotného snímača presmerovane na sorpčno-katalytické zóny ana trojcestný katalyzátor. Zároveň pri 300 °C sú uhľovodíky a oxidy dusíka desorbovane zo sorpčnej zóny a nasmerované na prvú sorpčno-katalytickú zónu, kde sú uhľovodíky chemicky premieňané na oxid uhličitý a vodu aďalej sú nasmerované na druhú sorpčno-katalytickú zónu, kde sú chemicky premiestňované oxidy dusíka na dusík. Zvyšok plynov prechádza klasickým troj cestným katalyzátorom.Spaľovacie motory sú zdrojom škodlivých emisií, ktoré prispievajú značnou mierou ku znečisteniu ovzdušia. ch výfukové plyny obsahujú veľké množstvo anorganických a organických zložiek. Z anorganických zložiek sú to predovšetkým oxid uhoľnatý, oxidy dusíka a oxid uhličitý, z organických zložiek alifaticke uhľovodíky, ako aldehydy, ketóny a polycyklické aromatické uhľovodíky, ktoré, ako napríklad benzo(a)pyrén sa vyznačujú karcinogénnymi vlastnosťami. Výrobcovia automobilov znižovanie obsahu týchto škodlivín riešia zabudovaním trojcestného katalyzátora, ktorého minimálna pracovná teplota je 300 °C.Pri benzínových motoroch je problém znižovania obsahu oxidu uhoľnatého, uhľovodíkov a oxidov dusíka riešený použitím trojcestného katalyzátora. Trojcestný katalyzátor premieňa tri druhy škodlivín na menej škodlivé látky. Pomocou platiny dochádza ku oxidácii oxidu uhoľnatého a uhľovodíkov na oxid uhličitý a vodu a pomocou ródía dochádza k redukcii oxidov dusíka na dusík. Oxidačno - redukčné reakcie prebiehajú až pri teplote vyššej ako 300 °C, preto k premene škodlivín dochádza až po nahriati trojcestného katalyzátora. Pred nahriatím katalyzátora počas studeného štartu vzniká vysoký objem škodlivín, najmä uhľovodíkov,ktoré sú vypúšťane do ovzdušia bez zmeny.Riešenie využíva kombináciu klasického katalyzátora so sorpčnou látkou - prírodným zeolítom - klinoptilolitom, ktorého ložisko sa nachádza na Slovensku pri Nižnom Hrabovci. Prirodný zeolit po chemickej modifikácii nadobúda katalytické vlastnosti, preto sa dá použiť aj ako sorbent, aj ako katalyzátor na premenu uhľovodíkov a oxidov dusíka. Riešenie využíva chemicky aktivovaný prírodný zeolit so sorpčnými vlastnosťami, aj chemicky modifikovaný zeolit s katalytickými vlastnosťami. Podľa návrhu sú počas studeného štartu výfukové plyny prepúšťané najprv cez vrstvu chemicky upraveného zeolitu do monoiónovej formy, na ktorý sa škodliviny nasorbujú. Po nadobudnutí optimálnej pracovnej teploty pre klasický katalyzátor sú výfukové plyny presmerované pomocou teplotného spínača na vetvu prvej a druhej sorpčno-katalytickej zóny. Za nimi nasleduje klasický katalyzátor, vplyvom ktorého dôjde ku katalytickej premene zvyšku uhľovodíkov, oxidu uhoľnatého a oxidov dusíka, ktoré neboli premenene sorpčno - katalytickou zónou. Súčasne po zahriatí zeolítu V sorpčnej zóne nad 300 °C, sú uhľovodíky a oxidy dusíka nasorbované počas studeného štartu znovu desorbované a následne premieňane prvou a druhou sorpčno - katalytickou zónou a katalytíckou zónou na oxid uhličitý, vodu a dusík. Prvá aj druhá sorpčno katalytická zóna obsahuje klinoptilolit modiñkovaný pomocou roztokov katiónov kovových prvkov.Výhody tohto riešenia Sorpcia uhľovodíkov aj oxidov dusíka počas studeného štartu. Zvýšená ochrana životného prostredia pri kombinácii klasickej katalytickej premeny so sorpciou.Prehľad obrázkov na výkresochNa priloženom obrázku 1 je znázornená schéma zeolitového sorpčno - katalytického výfukového zariadenia na znižovanie obsahu uhľovodíkov a oxidov dusíka vo výfukových plynoch automobilov.Zeolitové sorpčno - katalytické zariadenie na znižovanie obsahu uhľovodíkov a oxidov dusíka vo výfukových plynoch automobilov je znázornená na obrázku l. Na obrázkuje znázornený spaľovací motor l, výfukové potrubie g od spaľovacieho motora l, teplotný snímač 3, sorpčná zóna i, prvá sorpčno - katalytická zóna 5, druhá sorpčno - katalytická zóna 6, katalytická zóna. Postup činnosti je nasledovnýVýfukové plyny produkované spaľovacím motorom sú za studeného štartu prepúšťané cez adsorpčnú zónu, na ktorú sa nasorbujú uhľovodíky a oxidy dusíka. Po nahriati zeolitu na 300 °C sa škodliviny desorbujú a pri prechode prvou a druhou sorpčno - katalytickou zónou a katalytickou zónou sú uhľovodíky katalyticky premieňané na oxid uhličitý a vodu a oxidy dusíka na dusík. Zároveň po nadobudnutí optimálnej pracovnej teploty u klasického katalyzátora (300 °C) sú vznikajúce výfukové plyny pomocou teplotného spínača presmerované na sorpčno katalytické zóny a na trojcestný katalyzátor.Zeolitové sorpčno - katalytické zariadenie na znižovanie obsahu uhľovodíkov a oxidov dusíka vo výfukových plynoch automobilov je využiteľné v benzínových vozidlách. Šetrí životné prostredie. Napomáha k dosiahnutiu tak dnešných limitov, ako aj o to viac budúcich sprísnených limitov, ktoré budú dané normou Euro 6 od roku 2020. Zároveň napomáha využitiu domácich zdrojov zeolitu.Spôsob znižovania obsahu uhľovodíkov a oxidov dusíka vo výfukových plynoch automobilov, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že špeciálne upravený prírodný zeolit - klinoptilolit uložený v sorpčnej zóne(4) zachytí uhľovodiky a oxidy dusíka vo výfukových plynoch zo spaľovacieho motora (l) vedené výfukovým potrubím (2) ovládané teplotným snímačom (3) pri studenom štarte, ktoré sú pri klasickom katalyzátore vypúšťané do ovzdušia a zároveň po inej chemickej úprave chemicky mení uhľovodíky na oxid uhličitý a vodu a oxidy dusíka na dusík v prvej sorpčno- katalytickej zóne (5) a v druhej adsorpčno-katalytickej zóneObr.l Schéma navrhovaného zeolitového sorpčno-katalytického zariadenia

MPK / Značky

MPK: B01D 53/94, F01N 3/10

Značky: plynoch, dusíka, oxidov, výfukových, obsahu, uhľovodíkov, znižovania, spôsob, automobilov

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-u6125-sposob-znizovania-obsahu-uhlovodikov-a-oxidov-dusika-vo-vyfukovych-plynoch-automobilov.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob znižovania obsahu uhľovodíkov a oxidov dusíka vo výfukových plynoch automobilov</a>

Podobne patenty