基于尿素热解和等离子技术的柴油车尾气净化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及尾气净化处理技术领域，尤其是涉及基于尿素热解和等离子技术的柴油车尾气净化装置，其具有套筒，该套筒具有进气端、排气端及连接进气端和排气端的内部排气通道；套筒内设有侧流式热反应器、二次空气供给装置、直流式热反应器、金属蜂窝载体催化器、尿素干粉热解模块和等离子净化模块；尿素干粉热解模块将粉末状尿素热解成NH3和CO2并间歇性喷入套筒的排气通道；等离子净化模块营造等离子体反应环境，使有害排放物分子经过等离子体定向链式化学反应，重新组合形成无毒害的气体分子。本实用新型专利技术结构简单可靠，能全面净化柴油机尾气中的固体微粒、HC、CO、NOx，净化效果良好，可广泛作为各种柴油机的尾气处理净化装置。

【技术实现步骤摘要】
基于尿素热解和等离子技术的柴油车尾气净化装置
本技术涉及尾气净化处理
，尤其是涉及柴油车尾气净化装置。
技术介绍
目前柴油车以其热效率高、燃油经济性好、低速转矩大、使用寿命长和维护成本低等特点广泛应用于社会各工业领域。但是，随着柴油车保有量的逐年增加，由其造成的大气污染问题日益严重。柴油发动机排放出来的尾气如何处理，一直是车辆工程以及环境工程所关注的问题。柴油机尾气除了排放废热之外，还包含有大量固体微粒、HC(碳氢化合物)、CO、NOx(各类氮氧化合物)，对大气污染严重。为了避免柴油机的尾气污染大气，现在的车辆配件中普遍都包含了尾气净化器。现有柴油机尾气净化器基本上都采用催化剂净化的模式，其重点在于在净化器中装有含催化剂的陶瓷催化转化器或金属催化转化器，通孔一般采用蜂窝式，利用氧化性催化剂将尾气中的HC和CO成分进行催化氧化，生成H2O和CO2；或者，在尾气通入催化转化器前，让其先经过热反应器，使其在成分、温度的均匀性方面得到改善，然后再氧化排气当中的HC和CO，并保持整个过程的高温以利于后续的催化转化处理。通常热反应器分为直流式、侧流式和回流式三种。然而多数柴油机尾气净化器，只能进行单一净化，不能对尾气进行多效的全面净化处理。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种基于尿素热解和等离子技术的柴油车尾气净化装置，全面净化柴油机排放的尾气中的固体微粒、HC、CO、NOx，复合式净化处理，减少污染。为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：基于尿素热解和等离子技术的柴油车尾气净化装置，其具有套筒，该套筒具有进气端、排气端及连接进气端和排气端的内部排气通道；套筒内设有侧流式热反应器、二次空气供给装置、直流式热反应器、金属蜂窝载体催化器、尿素干粉热解模块和等离子净化模块；侧流式热反应器对套筒的进气端输入的尾气净化除去部分HC和CO；金属蜂窝载体催化器设置在套筒的排气端，金属蜂窝载体催化器增加有害尾气成分的活性，使其在较低的温度条件下发生氧化还原反应而被除去。所述二次空气供给装置是将排气再循环技术和二次空气供给技术结合在一起的文丘里管式二次空气供给装置，套筒的周壁上设有配合二次空气供给装置工作的进气孔。直流式热反应器设有若干块具有吸附能力的导流板，导流板由振动马达驱动而达到自身的共振；所述尿素干粉热解模块将粉末状尿素热解成NH3和CO2并间歇性喷入套筒的排气通道；等离子净化模块营造等离子体反应环境，使有害排放物分子经过等离子体定向链式化学反应，重新组合形成无毒害的气体分子。上述方案进一步是：所述等离子净化模块外接24V直流电源并采用1万伏斩波升压器进行升压，24V直流电源来自于柴油车使用的24V蓄电池电源。上述方案进一步是：所述尿素干粉热解模块具有便于尿素干粉置放的添加盒及将粉末状尿素热解成NH3和CO2的气化室，添加盒与气化室之间通过可通断的电磁阀连接，气化室具有喷射开关，喷射开关连接到套筒的排气通道。上述方案进一步是：所述直流式热反应器的导流板均沿排气流动的方向水平设置，且每一个水平面上均只有一块导流板，每块导流板上开有若干个吸附孔，每块导流板末端均与驱动杆连接；驱动杆与振动马达相连，振动马达驱动驱动杆做上下运动，从而使导流板在驱动杆的作用下达到自身的共振以震落吸附在其表面的碳烟微粒，振动马达外接24V直流电源，24V直流电源来自于柴油车使用的24V蓄电池电源。上述方案进一步是：所述导流板中部均装有自净发热器，自净发热器的一端均与驱动杆相连，驱动杆作为导流板上自净发热器的正极使用，由驱动杆接入外部电源到自净发热器。上述方案进一步是：所述导流板设计为长方形，长度在150-200mm之间，末端有50mm以上的非开孔端，在导流板其他开孔端处设有孔径在1-3mm之间的吸附孔；所述吸附孔按阵列分布，顺着排气流动的方向孔与孔之间的间距逐渐增大。上述方案进一步是：所述振动马达的振动频率可调，且振动频率和导流板的固有频率相同。上述方案进一步是：所述等离子净化模块设置在套筒的进气孔的后面，实现二次空气供给装置输入二次等离子空气进入套筒的排气通道。上述方案进一步是：所述等离子净化模块依照排气方向设置在尿素干粉热解模块和直流式热反应器之间，等离子净化模块的整体呈管状，套筒内输入的尾气依次经过侧流式热反应器、二次空气供给装置、尿素干粉热解模块、等离子净化模块直流式热反应器、金属蜂窝载体催化器进行净化处理。采用上述方案，本技术具有如下有益效果：1、采用侧流式热反应器、二次空气供给装置、直流式热反应器、催化转化器、尿素干粉热解模块和等离子净化模块对柴油车排气中的CO、HC、NOx、碳烟微粒等多种有害气体成分进行协调净化处理，达到全面高效的复合式净化处理，而非市面上单一排气净化装置可比拟。2、设计了3个净化碳烟微粒的模块，分别是侧流式热反应器、直流式热反应器和催化转化器，比现有单一孔径的微粒捕集器（捕集器致命的弱点就是微粒捕集后造成捕集能力下降，再生困难）效果更佳，而且可兼顾不同粒径碳烟微粒的捕获，同时本产品设计创新了捕集碳烟微粒的再生措施，使其使用寿命更长、捕集能力容易再生，因此实用性更强。3、在直流式热反应器中采用设有吸附孔的导流板和与其连接的驱动杆来协调工作，在振动马达驱动驱动杆做上下运动时，驱动杆带动导流板达到自身的共振而震落吸附在其表面的碳烟微粒，使得导流板在柴油车起动后能快速恢复其工作性能。另外，在直流式热反应器中导流板设置了自净发热器，自净发热器同样会在柴油车起动后快速恢复导流板吸附碳烟微粒的性能。4、本技术还将二次空气供给装置设计成将排气再循环技术和二次空气供给技术结合在一起的文丘里管式二次空气供给装置，使得部分进入的尾气由于背压增大而留在发动机气缸里参加下一循环的燃烧，使缸内EGR(排气再循环)率可根据柴油机负荷自行调节达到其最佳性能，有利于大量降低NOx的排放。5、本技术结构简单可靠，能全面净化柴油机尾气中的固体微粒、HC、CO、NOx，净化效果良好，可广泛作为各种柴油机的尾气处理净化装置。附图说明：附图1为本技术较佳实施例结构示意图；附图2为图1实施例的尿素干粉热解模块结构示意图；附图3为图1实施例的等离子净化模块结构示意图。具体实施方式：以下将结合附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本技术的目的、特征和效果。参阅图1、2、3所示，为本技术较佳实施例结构示意图，本技术有关一种基于尿素热解和等离子技术的柴油车尾气净化装置，其具有套筒1，该套筒1具有进气端11、排气端12及连接进气端11和排气端12的内部排气通道。套筒1的进气端11通过法兰盘固定连接到柴油车的排气管上，排气端12设有后端盖给予保护及稳固套筒1内的部件。套筒1内设有侧流式热反应器2、二次空气供给装置3、直流式热反应器4、金属蜂窝载体催化器5、尿素干粉热解模块7和等离子净化模块8；侧流式热反应器2对套筒1的进气端11输入的尾气净化除去部分HC和CO。金属蜂窝载体催化器5设置在套筒1的排气端12，金属蜂窝载体催化器5增加有害尾气成分的活性，使其在较低的温度条件下发生氧化还原反应而被除去。所述二次空气供给装置3是将排气再循环技术和二次空气供给技术结合在本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于尿素热解和等离子技术的柴油车尾气净化装置，其特征在于：具有套筒（1），该套筒（1）具有进气端（11）、排气端（12）及连接进气端（11）和排气端（12）的内部排气通道；套筒（1）内设有侧流式热反应器（2）、二次空气供给装置（3）、直流式热反应器（4）、金属蜂窝载体催化器（5）、尿素干粉热解模块（7）和等离子净化模块（8）；侧流式热反应器（2）对套筒（1）的进气端（11）输入的尾气净化除去部分HC和CO；金属蜂窝载体催化器（5）设置在套筒（1）的排气端（12），金属蜂窝载体催化器（5）增加有害尾气成分的活性，使其在较低的温度条件下发生氧化还原反应而被除去；所述二次空气供给装置（3）是将排气再循环技术和二次空气供给技术结合在一起的文丘里管式二次空气供给装置，套筒（1）的周壁上设有配合二次空气供给装置（3）工作的进气孔（13）；直流式热反应器（4）设有若干块具有吸附能力的导流板（43），导流板（43）由振动马达（41）驱动而达到自身的共振；所述尿素干粉热解模块（7）将粉末状尿素热解成NH3和CO2并间歇性喷入套筒（1）的排气通道；等离子净化模块（8）营造等离子体反应环境，使有害排放物分子经过等离子体定向链式化学反应，重新组合形成无毒害的气体分子。...

【技术特征摘要】
1.基于尿素热解和等离子技术的柴油车尾气净化装置，其特征在于：具有套筒（1），该套筒（1）具有进气端（11）、排气端（12）及连接进气端（11）和排气端（12）的内部排气通道；套筒（1）内设有侧流式热反应器（2）、二次空气供给装置（3）、直流式热反应器（4）、金属蜂窝载体催化器（5）、尿素干粉热解模块（7）和等离子净化模块（8）；侧流式热反应器（2）对套筒（1）的进气端（11）输入的尾气净化除去部分HC和CO；金属蜂窝载体催化器（5）设置在套筒（1）的排气端（12），金属蜂窝载体催化器（5）增加有害尾气成分的活性，使其在较低的温度条件下发生氧化还原反应而被除去；所述二次空气供给装置（3）是将排气再循环技术和二次空气供给技术结合在一起的文丘里管式二次空气供给装置，套筒（1）的周壁上设有配合二次空气供给装置（3）工作的进气孔（13）；直流式热反应器（4）设有若干块具有吸附能力的导流板（43），导流板（43）由振动马达（41）驱动而达到自身的共振；所述尿素干粉热解模块（7）将粉末状尿素热解成NH3和CO2并间歇性喷入套筒（1）的排气通道；等离子净化模块（8）营造等离子体反应环境，使有害排放物分子经过等离子体定向链式化学反应，重新组合形成无毒害的气体分子。2.根据权利要求1所述的基于尿素热解和等离子技术的柴油车尾气净化装置，其特征在于：所述等离子净化模块（8）外接24V直流电源并采用1万伏斩波升压器（81）进行升压。3.根据权利要求1所述的基于尿素热解和等离子技术的柴油车尾气净化装置，其特征在于：所述尿素干粉热解模块（7）具有便于尿素干粉置放的添加盒（71）及将粉末状尿素热解成NH3和CO2的气化室（72），添加盒（71）与气化室（72）之间通过可通断的电磁阀连接，气化室（72）具有喷射开关（721），喷射开关（721）连接到套筒（1）的排气通道。4.根据权利要求1所述的基于尿素热解和等离子技术的柴油车尾气净化装置，其特征在于：所述直流式热反应器（4）的导流...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘存山，舒雨锋，李笑勉，马良，马良超，于剑锋，何锦旺，黄伟松，
申请(专利权)人：东莞职业技术学院，
类型：新型
国别省市：广东,44