СПОСОБ ОЧИСТКИ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ
METHOD FOR PURIFICATION OF EXHAUST GASES

Изобретение относится к области создания автомобилей и автомобильной техники и может использоваться в коммунальном, городском, сельском хозяйствах, в горном деле и в металлургии.
Известен способ очистки выхлопных газов, который сводится к пропусканию газов через слой жидкости. При этом газы охлаждаются до температуры 40-80°С. Водорастворимые компоненты очищаемых газов - альдегиды, оксиды серы. Оксиды азота нейтрализуются, сетевые и другие дисперсные частицы улавливаются жидкостью. Ослабляется интенсивность запаха выхлопов (Леончук Я.С. Магистерская диссертация «Анализ методов очистки газовых выбросов двигателей внутреннего сгорания». Донецкий национальный технологический университет, Донецк, 2002).
Недостаток этого способа - его пригодность в основном для дизельных двигателей, необходимость частой замены рабочей жидкости, необходимость обезвреживания загрязнений жидкости.
Также известен способ, сводящийся к турбонаддуву воздуха, подаваемого в рабочие цилиндры, или к рециркуляции отработавших газов. Турбонаддув используется как в дизельных, так и в карбюраторных двигателях. Рециркуляция представляет собой перепуск части отработавших газов во впускной трубопровод двигателя. Рециркуляция 10% газов снижает содержание оксидов азота в выхлопах на 30-40% и улучшает процесс смесеобразования, хотя дымность выхлопов несколько возрастает (В кн. В.Н.Денисов, В.А.Рогалев. Проблемы экологизации автомобильного транспорта. С-П, 2003, с.129).
К недостаткам данного способа относится недостаточная степень очистки выхлопных газов от токсичных примесей, а также увеличение дымности.
В качестве прототипа выбран способ очистки выхлопных газов, описанный в патенте РФ №2164298. Способ включает пропускание выхлопных газов через патрубок, на внутренней поверхности которого расположен анодный шлам, образующийся при электролитическом восстановлении цинка из сульфидных растворов. Являясь химически активным веществом, шлам вступает в реакцию с вредными примесями, имеющимися в выхлопных газах, очищая их. Одновременно осуществляется очистка от аэрозолей за счет осаждения, прилипания и сепарации на пористых частицах катализатора.
Недостатком описанного способа является невысокая химическая активность катализатора, которая приводит к возможности выпуска не вполне очищенных выхлопных газов.
Указанный недостаток устраняется тем, что анодный шлам перед использованием его в качестве катализатора подвергают механохимической активации.
Механохимическая активация описана, например, в кн. Голик В.И., Алборов И.Д. «Охрана окружающей среды утилизацией отходов горного производства». М.: Недра, 1995, с.30-38, и заключается в механическом воздействии на материал, при котором поверхность минеральных частиц обновляется и повышает свою химическую активность.
Сущность предложенного способа заключается в том, что подлежащие очистке выхлопные газы пропускают через патрубок, на внутренней поверхности которого расположен слой анодного шлама, образующегося при электролитическом восстановлении цинка из сульфидных растворов. Являясь химически активным веществом, шлам вступает в реакцию с примесями, имеющимися в выхлопных газах, очищая их. Одновременно происходит очистка от аэрозолей за счет осаждения, прилипания и сепарации на пористых частицах катализатора.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания.
Поставленная задача решается за счет того, что способ очистки выхлопных газов, включающий пропускание газов сквозь патрубок, на внутренней поверхности которого расположен шлам, образующийся при восстановлении цинка из сульфидных растворов, согласно изобретению для повышения эффективности очистки газов от токсичных примесей за счет увеличения химической активности шлама последний подвергают механической активации путем воздействия на частицы шлама мелющими телами с использованием титаномагниевых стержней.
Между существенными признаками заявляемого способа и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, представленная в таблице.
Таблица
Виды технического результата и его размерность
Показатели фактические или расчетные
Объяснение, за счет чего (отличительный признак и их совокупность) стало возможным улучшение показателей предлож. объекта по сравнению с прототипом
прототипа
заявляемого объекта
Эффективность очистки
40%
90%
В качестве адсорбера используется шлам, прошедший механическую активацию
Изобретение позволяет при незначительных дополнительных затратах более чем в два раза увеличить эффективность очистки выхлопных газов ДВС.
Возможность осуществления заявляемого изобретения подтверждается наличием в технике устройств для автоматической активации. Данное устройство представляет собой, например, стержневую мельницу размером 500×700 мм, заполненную мелющими стержнями на 45-47%. При ее использовании частицы шлама не разрушаются, но обнажается их поверхность и повышается химическая активность в 2-3 раза.