Способ удаления сажи из выхлопных газов дизельных двигателей

з РЕГИСТРИРОВАН в РЕСПУБЛИНЕ - дйд д БЕЛАРУСЬ ПАТЕНТ не 22 даадэуат дщт/дд/ЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР П 0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ 4 ОТНРЫТИИ(21) 3502657 Ю 2326 1 (54)(57) СПрСОБ УДАЛЕНИЯ САЖИ ИЗ(22) 19.10.82 ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ ДИЗЕПЬНЫ ДВИГАТЕ(31) Р 3141713, ПЕЙ. включающий улавливание сажи и(32) 21.10.81 ее сжигание путем пропускания через(46) 23.05.86. Бюл. т 19 представляющим собой соединение се(71) Дегусса АГ (ПЕ) ребра с оксидом переходного металла,(72) Райнер Домесле. Херберт ФелЬ 0 т л И Ч а Ю ЩН й с я тем. что. кер (ПЕ), Эдгер Коберштайн И Ханс 1 С целью снижения температуры восплач Дитер Плетка (АТ) 1 менения сажи, в качествекатализа (53) бб.О 74.6(О 88.8) тора используют ванадат серебра(56) Заявка ФРГ Н 2951316. кл. г о ы 3/10, 02.07.81. щадит/гид дадлгнш Заявка ФРГ не 2944841, Ггмперптурадбдгд едут/кл. г о ы 3/10. 21.05.81. дирдддш/д/н филдтддмИзобретение относится к способам удалении сажи и капелек конденсата. образующихся при сгорании дизельного топлива. и может найти применение при эксплуатации дизельных ДВИ гателей. 7Цель изобретения - снижение томпературы воспламенения сажи.-ТЕМПЕВЗТУРЫ ДОЖИГЗНИЯ И ПЗДЕНИЯ дав ленияв течение срока эксплуатации для фильтра, активированного согласно предлагаемому способу для одного цикла на фигч 2 кривые температур воспламенения дизельной сажиИ ПЗДВНИЯ ДЗВЛВНИН ПОСЛЕ ДОЖИГЗНИНсажи для активированного предлагаемым способом фильтра и для активированного фильтра.В химическом стакане при нагреванин в 1.5 л НЗО растворяют 23 д г(1 моль) ЫаЧОЧ-4 НдО н подливают при перемешивании 178.5 г (1.05 моль) Адыоэ в 250 мл Н 2 О. Монованадат серебра. имеющий интенсивно оранжевую окраску, сразу выпадает в осадок. Осадок отфильтровывают и дваждыотмывают 1 л иго, затем осадок сушат в сушильном шкафу при 8000.В качестве катализатора применимы все Ванадаты серебра.Ванадат серебра может быть осажден иа носителе, устойчивом к нагреванию или смешан с этим носителем. В качестве материала носителя могутПРИМЕНЯТЬСЯ В ЧЕСТНОСТИ т ОКИ СЛЫ ЗПЮМИНИЯ , КРЕМНИЯ , ТИТа на , ЦНРКОНИЯ И РЕДКОЗЕМЕЛЬВанадат серебра или его комбинацию с носителем можно наносить на фильтрующий элемент, служащий структурны усилителем. В качестве структурного усилителя могут быть использованы известные фильтрУЮЩие системы для вылопных газов, в которых каналы подводящие и отводящие выхлопные газы, расположены таким образом, что при максимально возможной фильтрующей способности обеспечивается минимум потери давления. фильтрующий элемент располагают в попеРЕЧНОМ СЕЧВНИИ КОЖУХЕ. СНабЖеННОГ 0 каналом. по которому отводнтвыхлоп 10ные газы. В качестве структурного усилителя может быть применена набивка из устойчивого к нагреванию металлического или минерального волокна или иной фильтрующий элемент. Особенно благоприятным оказывается применение монолитного керамического элемента, пронизанного многочисЛЕННЫМИ. ПРОВОДЯЩИМИ ПОТОК. каналами. нмеющми на противоположных концах заглушки. таким образом. что канал, имеющий на одном торце заглушку,открыт с противоположного торца. Такой фильтрующий элемент имеет форму обычного монолитного структурного усилителя для катализатора И можетКаналы, по которым движется поток имеют макропористые стенки, которые служат в качестве фильтрующих поверхностей. Для обесПЕЧЕНИД ЭТОГО канал ОТКРЫТ С ОДНОГО торца и закрыт с противоположного торца заглушкой, выполненной в виде керамической пробки, которая или спечена с материалом монолита, или приклеена огнеупорнм клеем. Эти пробки установлен таким образом, что закрытому торцу канала противолежит открытый торец. Поэтому выхлопные газывынуждены просачиваться через выполненные макропористыми стенками каналов, и дизельная сажа задерживается.75 г ванадата серебра, полученного по примеру 1, распределяют в 250 мл Н 2 О, в течение 15 ч размалывают в шаровой мельнице и затем полуг ченную суспензию разбавляют 800 мл Н 20. Монолитный фильтрующий элемент из кордиерита, имеющий диаметр Г 11,85 см, длину 15,5 см и Е 55 ячеекчна квадратный сантиметр, обрабаты вают раэбавленной суспензией, благодаря чему ванадат серебра осаждается на фильтрующем элементе. После этого излиек суспензии удаляют И фильтр с нанесенным на нем катализатором сушат в течение 3 ч при ЗОООС. Поглощение ванадата серебра составляет при этом около 35 г. По сравнению сдфильтром, не иМеющимпокрытня фильтр, покрытый катализатором,имеет чуть-более высокое давление подпора. Изменение давления подпора при постоянных условиях показано в таблице. з шить дТЕННИ Активный фильтр, изготовленный по примеру 2, устанавливают в потоке выхлопных газов дизельного мотора и проводят проверку его способности к фильтрованию и снижению температуры воспламенения дизельной сажи.Параметры испытаний следующие 4 цилиндровый дизельный мотор с непосредственным вспрыском (рабочий объем цилиндра 1,6 л, мощность 40 кВт) на фазе фильтрования сажи нагрузка 72 Н (около й 00 С перед фильтром) количество оборотов 2100 мин и со держание КИСЛОРОДЗ В БЫХЛОПНОМ газе10 по объему на фазе дожигания число оборотов 3000 мин 2 нагрузка 75 НВо время фазы фильтрования сажифильтр пропускает выхлопной газ до ТЕХ пор, пока разность давления недостигнет 150 мбар. Для следующей за ней фазы дожига устанавливается число оборотов 3 ОО 0 миНи нагрузка,начиная с 72 Н непрерывно регулируетсн по возрастанию. Падение давления благодаря повыенному числу обоРОТОВ И ТЕМПЕРНТУРЕ ЕРЭМЕННО РЕЗКО повышается до 300 мбар.В то время как при неактивиро ванном фильтре падение давления при числе оборотов двигателя 3000 мин и нагрузке около 80 Н остается на УРОБНВ 200 Мбар при активированном согласно изобретению фильтре оно опускается в течение очень короткого времени (около 12 мин) до величины ниже 100 мбар. Для демонстрации надежности отдельных измерений проводят послдовательно один за другим несколько циклов по улавливанию и дожиганию с применением одного и того же фильтра (фиг. 2).Активация, проведенная согласно предлагаемому способу снижает температуру воспламенения дизельной сажи на 50 С по сравнению с неактивирован ным катализатором и одновременно способствует ее полному сгоранию. После 6 ч работы фильтра с нанесенным ванадатом серебра температура.О воспламенения сажи составляетод 97 С.В также условиях при использовании нанесенных перманганата и молибдата серебра температуры воспламененияВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35 Раушская наб. Д. 4/5