СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ РАБОТЕ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

1. Устройство для обработки отработавших газов (ОГ), которое содержит улавливатель (101) твердых частиц, катализатор (102) селективного каталитического восстановления оксидов азота (СКВ-катализатор) и генератор (103) аммиака в качестве селективного восстановителя оксидов азота и в котором указанный улавливатель (101) твердых частиц предусмотрен в основном выпускном тракте (104), а указанный генератор (103) аммиака предусмотрен в первом побочном выпускном тракте (105), который соединяется с основным выпускным трактом (104) в соответствующем месте входа в него, которое по ходу потока ОГ расположено перед СКВ-катализатором (102) для возможности прохождения через него потока аммиаксодержащего газа, полученного в генераторе (103) аммиака.
2. Устройство по п.1, в котором первый побочный выпускной тракт (105) соединяется с основным выпускным трактом в первом месте (106) входа в него, которое по ходу потока ОГ расположено перед улавливателем (101) твердых частиц для возможности прохождения и через него потока аммиаксодержащего газа, полученного в генераторе (103) аммиака.
3. Устройство по п.1 или 2, в котором улавливатель (101) твердых частиц выполнен с возможностью собственной регенерации.
4. Устройство по п.3, в котором улавливатель (101) твердых частиц выполнен таким образом и/или предусмотрены такие средства (116, 117, 124), что возможность регенерации улавливателя твердых частиц обеспечивается путем реализации по меньшей мере одной из следующих мер:
10.1) обеспечение наличия в ОГ диоксида азота по ходу их потока перед по меньшей мере частью улавливателя (101) твердых частиц,
10.2) повышение температуры по меньшей мере части улавливателя (101) твердых частиц сверх граничной температуры,
10.3) обеспечение наличия в ОГ окислителя по ходу их потока перед по меньшей мере частью улавливателя (101) твердых частиц или
10.4) регенерация электрическим разрядом.
5. Устройство по п.4, в котором предусмотрены средства (116) для регенерации улавливателя твердых частиц скользящим разрядом.
6. Устройство по п.1 или 2, в котором улавливатель (101) твердых частиц имеет средства (135) для создания в нем первого электрического поля, под действием которого происходит по меньшей мере один из следующих процессов:
12.1) агломерация твердых частиц или
12.2) сепарация твердых частиц.
7. Устройство по п.1 или 2, в котором улавливатель (101) твердых частиц имеет средства (116) для создания в нем второго электрического поля, под действием которого возникает скользящий разряд для регенерации улавливателя твердых частиц.
8. Устройство по п.1 или 2, в котором генератор (103) аммиака имеет плазматрон (5, 114).
9. Устройство по п.1 или 2, в котором генератор (103) аммиака имеет по меньшей мере один накопительный элемент (115, 131, 132) для временного накопления по меньшей мере одного из следующих компонентов:
15.1) аммиака или
15.2) предшественника аммиака.
10. Устройство по п.9, в котором компонент 15.2) содержит моноксид азота.
11. Устройство по п.1 или 2, в котором по первому побочному выпускному тракту (105) проходит по меньшей мере один из следующих газов:
24.1) ОГ,
24.2) содержащий по меньшей мере кислород и азот газ или
24.3) воздух.
12. Устройство по п.1 или 2, в котором в по меньшей мере одном из следующих мест предусмотрен катализатор (108, 117) окисления:
26.1) по ходу потока перед улавливателем (101) твердых частиц,
26.2) по ходу потока после генератора (103) аммиака и перед СКВ-катализатором (102) или
26.3) по ходу потока после СКВ-катализатора (102).
13. Устройство по п.1 или 2, имеющее первую проточную часть (3) и по меньшей мере одну вторую проточную часть (2) с возможностью прохождения через них ОГ в основном параллельными друг другу потоками, при этом первая проточная часть (3) является по меньшей мере участком основного выпускного тракта (104) и первая (3) и вторая (2) проточные зоны выполнены с возможностью теплопередачи из первой проточной части (3) в по меньшей мере одну вторую проточную часть (2).
14. Устройство по п.13, в котором во второй проточной части (2) предусмотрен по меньшей мере один из следующих компонентов:
31.1) по меньшей мере один плазматрон (5, 114),
31.2) по меньшей мере один риформер (111) или
31.3) по меньшей мере один реактор (133).
15. Способ обработки отработавших газов (ОГ), заключающийся в том, что с помощью улавливателя (101) твердых частиц по меньшей мере частично отделяют от ОГ присутствующие в них твердые частицы и по меньшей мере частично восстанавливают содержащиеся в ОГ оксиды азота в катализаторе (102) их селективного каталитического восстановления (СКВ-катализаторе), отделяя при этом твердые частицы в основном выпускном тракте (104) и получая в первом побочном выпускном тракте (105) аммиак, который в качестве восстановителя подают в СКВ-катализатор (102).
16. Способ по п.15, при осуществлении которого первый побочный выпускной тракт (105) и основной выпускной тракт (104) соединяют в месте, расположенном по ходу потока ОГ перед улавливателем (101) твердых частиц для возможности прохождения через него потока аммиаксодержащего газа, полученного в первом побочном выпускном тракте (105).
17. Способ по п.15 или 16, при осуществлении которого в улавливателе (101) твердых частиц создают по меньшей мере одно электрическое поле, под действием которого происходит по меньшей мере один из следующих процессов:
58.1) агломерация твердых частиц,
58.2) сепарация твердых частиц или
58.3) регенерация улавливателя (101) твердых частиц.
18. Способ по п.15 или 16, при осуществлении которого улавливатель (101) твердых частиц выполняют с возможностью собственной регенерации.
19. Способ по п.18, при осуществлении которого возможность регенерации улавливателя твердых частиц реализуют на основании по меньшей мере одного из следующих механизмов:
60.1) обеспечивают наличие в ОГ диоксида азота по ходу их потока перед по меньшей мере частью улавливателя (101) твердых частиц,
60.2) повышают температуру по меньшей мере части улавливателя (101) твердых частиц сверх граничной температуры,
60.3) обеспечивают наличие в ОГ окислителя по ходу их потока перед по меньшей мере частью улавливателя (101) твердых частиц или
60.4) улавливатель твердых частиц регенерируют электрическим разрядом.
20. Способ по п.19, при осуществлении которого возможность регенерации улавливателя твердых частиц согласно п.60.4) основана на использовании скользящего разряда.
3
21. Способ по п.15 или 16, при осуществлении которого аммиак (NH) получают путем плазменного образования моноксида азота и его последующего восстановления до аммиака.
22. Способ по п.21, при осуществлении которого в плазматрон подают азот- и кислородсодержащий первый рабочий газ.
3
x
23. Способ по п.15 или 16, при осуществлении которого аммиак (NH) получают в его генераторе (103), который имеет предпочтительно по меньшей мере один накопительный элемент (131, 132), обеспечивающий возможность обратимого накопления в нем оксидов азота (NO).
x
24. Способ по п.15 или 16, при осуществлении которого образование аммиака регулируют и/или образованием аммиака управляют в зависимости от концентрации NO и/или аммиака в ОГ.
x
25. Способ по п.24, при осуществлении которого содержание NO и/или аммиака в ОГ определяют с помощью соответствующего датчика.
x
26. Способ по п.24, при осуществлении которого концентрацию NO определяют на основании рабочих параметров двигателя (20, 100) внутреннего сгорания.