一种基于气液膜接触器的柴油机尾气处理装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于气液膜接触器的柴油机尾气处理装置，包括微粒捕集器、气液膜接触器、液压泵、储液罐和废液罐；所述气液膜接触器包括壳体、吸收液进出口、尾气进出口和中空纤维膜，所述若干中空纤维膜均匀的分布在气液膜接触器的壳体内部，贯穿整个气液膜接触器；所述微粒捕集器与气液膜接触器的尾气入口连接，所述储液罐与吸收液入口连接，废液罐和吸收液出口连接，所述液压泵连接在储液罐与吸收液入口之间。其产生的有益效果是，可将氮氧化物直接吸收到溶液中回收利用，既可以吸收氮氧化物又可以吸收二氧化碳，并且废液可以通过废液罐进行回收利用，避免二次污染。
【专利说明】
一种基于气液膜接触器的柴油机尾气处理装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及能源的利用与环境的保护，具体为一种基于气液膜接触器的柴油机尾气处理装置。
【背景技术】
[0002]近几年环境污染越发严重，节能环保已经成为全世界共同关注的课题。柴油机在作为汽车、拖拉机、船舶、发电机等重型机械的主要动力，在运行过程中产生大量尾气，特别是其尾气排放物中的氮氧化物对环境危害极大，而且其尾气中的二氧化碳排放也同样被认为是环境的污染源。大多数柴油机尾气处理方法只关注氮氧化物的减排，却忽视了二氧化碳的减排。
[0003]对柴油机尾气中氮氧化物的后处理方法有选择性催化还原、吸收、吸附等方法。选择性催化还原在柴油机氮氧化物减排应用较多，但是需要催化剂和低温环境，系统较为复杂，且将处理的氮排放到大气中得不到回收利用；吸附法在柴油机上应用较少，且实现较难，吸附效率较低。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种利用尾气和吸收液之间的气液对流将氮氧化物吸收到溶液中，提高二氧化碳等物质的吸收效率。
[0005]为实现上述目的，本实用新型的基于气液膜接触器的柴油机尾气处理装置，包括微粒捕集器、气液膜接触器、液压栗、储液罐和废液罐;所述气液膜接触器包括壳体、吸收液进出口、尾气进出口和中空纤维膜，所述若干中空纤维膜均匀的分布在气液膜接触器的壳体内部，贯穿整个气液膜接触器;所述微粒捕集器与气液膜接触器的尾气入口连接，所述储液罐与吸收液入口连接，废液罐和吸收液出口连接，所述液压栗连接在储液罐与吸收液入口之间。
[0006]为了对吸收液的流速进行控制，提高吸收效率，该装置还包括单片机，压力表和氮氧化物传感器，所述氮氧化物传感器设置在气液膜接触器的尾气出口，所述压力表设置在液压栗与吸收液入口之间，氮氧化物传感器和压力表均与单片机信号输入端连接，所述单片机信号输出端连接液压栗。
[0007]进一步的，该中空纤维膜为多孔型中空纤维膜，材料为无机中空纤维陶瓷膜或者高分子膜。
[0008]进一步的，如果该中空纤维膜为高分子膜，所述气液膜接触器前还设置有一个中冷器。
[0009 ]所述的吸收液为氢氧化钠、碳酸钠、氨水等碱性液体。
[0010]本实用新型使废气和吸收液产生气液两相对流，可将氮氧化物直接吸收到溶液中，有利于回收利用，且可选择既可以吸收氮氧化物又可以吸收二氧化碳的吸收液进行吸收，不但可以达到去除氮氧化物效果也可以高效吸收二氧化碳，并且废液可以通过废液罐进行回收利用，避免二次污染。
【附图说明】
[0011 ]图1是该装置的整体结构简图。
[0012]图2是气液膜接触器结构图。
[0013]图3是气液膜接触器截面图。
[0014]图4是气液膜接触器原理图。
[0015]图中:I是柴油机，2是微粒捕集器，3是气液膜接触器，4是储液罐，5是废液罐，6是液体栗，7是压力表，8是单片机，9是氮氧化物传感器，10是排气管，11是气液膜接触器壳体，12是中空纤维膜，13是管程，14是壳程，15是尾气进口，16是尾气出口，17是吸收液进口，18是吸收液出口。
【具体实施方式】
[0016]如图1，本实用新型一种基于气液膜接触器的柴油机尾气处理装置主要由微粒捕集器2，气液膜接触器3，储液罐4，废液罐5和控制系统组成，如图2所示的气液膜接触器3主要由壳体11，中空纤维膜12，尾气进出口和吸收液进出口组成，中空纤维膜12均布在气液膜接触器3的壳体内部，微粒捕集器2的一端连接排气口，微粒捕集器2的另一端连接在气液膜接触器3的尾气进口 15，气液膜接触器3的尾气出口 16与排气管10连接，储液罐4连接在气液膜接触器3的吸收液进口 17处，废液罐5与气液膜接触器3的吸收液出口 16连接。
[0017]该装置还设置有对吸收液压力进行调节的控制系统，控制系统主要由液体栗6，单片机8，压力表7和氮氧化物传感器9组成，液体栗6和压力表7设置在储液罐4与膜接触器3的吸收液进口 17之间，在排气管10上设置一个氮氧化物传感器9，单片机8的信号输出端与液体栗6连接，信号输入端与氮氧化物传感器9和压力表7连接。
[0018]该装置处理柴油机尾气时，将柴油机排放的尾气首先通过微粒捕集器2进行过滤，除去尾气中的颗粒物，然后将尾气通入气液膜接触器3中的管程(即中空纤维膜12内侧)，与此同时，设置在储液罐4与气液膜接触器3的吸收液进口 17之间的液体栗6将储液罐4内的氮氧化物吸收液注入气液膜接触器3壳程(即中空纤维膜12外侧的壳体11中)，此时在气液膜接触器3的管程通入尾气、壳程通入吸收液，尾气通过管程排除，吸收液将尾气中的氮氧化物吸收，再将通过吸收液出口 18将流入膜接触器并参与吸收尾气中氮氧化物和二氧化碳的吸收液栗入废液罐，使废气和吸收液产生气液两相对流，提高吸收效率。
[0019]液体栗6具有调速功能，设置在液体栗6与气液膜接触器3之间的压力表7输出信号传递至单片机8，单片机8可以根据压力表7的大小控制液体栗6的转速从而调节气液膜接触器3内的吸收液压力。同时设置在气液膜接触器3后排气管10上设有氮氧化物传感器11将处理后的尾气中氮氧化物含量信号传递至单片机8，单片机8可以根据氮氧化物传感器11的信号调节液体栗6的转速改变吸收液的流速；当压力表7显示膜接触器中压力过大时，氮氧化物传感器11不再起作用。
[0020]该装置中的吸收液可以为氢氧化钠、碳酸钠、氨水等碱性液体，其可以吸收尾气中的氮氧化物、二硫化氢和大部分二氧化碳，有利于环境保护，并且废液由废液罐回收利用，避免二次污染。
[0021]上述的中空纤维膜为多孔型中空纤维膜，其制膜材料可以是无机的中空纤维陶瓷膜或者高分子膜。如果材料为中空纤维陶瓷膜是，其工作温度与尾气温度大致接近，无需提前冷却尾气；如果材料是高分子膜，如聚砜中空纤维膜、聚酰亚胺中空纤维膜、聚偏氟乙烯中空纤维膜和聚丙烯中空纤维膜等，但膜接触器前还需设置一个中冷器，先降低尾气的温度再通入膜接触器。
【主权项】
1.一种基于气液膜接触器的柴油机尾气处理装置，其特征在于:包括微粒捕集器(2)、气液膜接触器(3)、液压栗(6)、储液罐(4)和废液罐(5);所述气液膜接触器(3)包括壳体(11)、吸收液进出口、尾气进出口和若干中空纤维膜(12)，所述若干中空纤维膜(12)均匀的分布在气液膜接触器的壳体(11)内部，贯穿整个气液膜接触器(3);所述微粒捕集器(2)与气液膜接触器(3)的尾气进口( 15)连接，所述储液罐(4)与吸收液进口( 17 )连接，废液罐(5)和吸收液出口(18)连接，所述液压栗(6)连接在储液罐(4)与吸收液进口(17)之间。2.根据权利要求1所述的基于气液膜接触器的柴油机尾气处理装置，其特征在于:所述装置还包括单片机(8)，压力表(7)和氮氧化物传感器(9)，所述氮氧化物传感器(9)设置在气液膜接触器(3)的尾气出口(16)位置，所述压力表(7)设置在液压栗(6)与吸收液进口(17)之间，氮氧化物传感器(9)和压力表(7)均与单片机(8)信号输入端连接，所述单片机(8)信号输出端连接液压栗(6)。3.根据权利要求1所述的基于气液膜接触器的柴油机尾气处理装置，其特征在于:所述中空纤维膜(12)为多孔型中空纤维膜，材料为无机中空纤维陶瓷膜或者高分子膜。4.根据权利要求3所述的基于气液膜接触器的柴油机尾气处理装置，其特征在于:所述中空纤维膜(12)为高分子膜，所述气液膜接触器前还设置有一个中冷器。5.根据权利要求1所述的基于气液膜接触器的柴油机尾气处理装置，其特征在于:所述吸收液为氢氧化钠、碳酸钠或氨水。
【文档编号】F01N3/08GK205591987SQ201620033601
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年1月14日
【发明人】徐煌
【申请人】南京工业职业技术学院