专利名称：内燃机废气再利用装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对内燃机废气再利用的装置，尤其是采用汽油等碳类燃料的 内燃机所产生的废气的处理与利用。
背景技术：
目前，针对内燃机工作时产生的高温废气的处理，主要有以下两种方式一是直接 排放在大气环境中。内燃机的燃料一般以汽油为主，燃烧后产生大量的碳氧化合物气体，主 要为C02和部分燃烧不完全产生的CO。C02和CO气体直接排入空气中，不仅对自然环境造 成了较大污染，加剧温室效应；同时，其中的可燃烧成分和高热能量被直接排放至大气环境 中，其蕴含的化学能和热能被白白浪费；二是通过净化装置排放到大气环境中，虽然这种方 式可以减少高温废气中的有害成分，但是无疑加大成本却没有带来经济效益，其携带的化 学能和热能并没有被有效的利用于生活、生产中。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种对内燃机的高温废气可以再利用的装置，提供 一种使用高温废气的化学能和热能的方法。本实用新型所采用的技术方案是一种内燃机废气再利用装置，包括高温废气管道、炉体和出气管道，所述炉体内盛 有碳，炉体的表面设有外部气体入口，其口径大于高温废气管道，向炉体内部直接通入氧气 和水蒸气，或通入氧气和高温废气，出气管道位于炉体的顶部；高温废气管道伸入炉体内 部，其外管壁与炉体内碳充分接触，高温废气管道的进气端与内燃机废气排放管道相连，出 气端布置在炉体外部。所述炉体的中部具有一块支撑板，该支撑板上分布有小孔，碳盛放在支撑板上，高 温废气管道的出气端布置在支撑板下方。所述高温废气管道伸入炉体后，在支撑板上方呈螺旋状布置，外管壁与碳充分接 触，再延伸至支撑板下方。所述出气管道上连接有过滤装置和抽风机。所述炉体的外壁上布置有保温层。所述炉体的底部布置有废料口。所述高温废气管道是金属管道。本实用新型所产生的有益效果是利用本内燃机废气再利用装置，对内燃机工作时产生的高温废气，进行二次处理 和再利用。不仅可以减少高温废气中的有害成分，减少对自然环境的污染；同时，有效地利 用高温废气所蕴含的化学能和热能，将其中的可燃烧成分，转换成为可燃气体。如此，将废 气二次利用，节能减排，实用性较强，价格低廉，具有较高的经济价值和推广意义。
图1所示的是本实用新型的结构示意图；图2所示的是本实用新型的第一种实施方案；图3所示的是本实用新型的第二种实施方案；图中标号所示1-高温废气管道，2-保温层，3-炉体，4-进料口，5-抽风机，6-出 气管道，7-过滤装置，8-支撑板，9-滤网，10-废料口； 11-外部气体入口，12-碳，13-水箱， 14-废气排出管道。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型是一种内燃机废气再利用装置，包括高温废气管道1、炉 体3和出气管道6。高温废气管道1由金属制得，伸入炉体3的内部空腔，高温废气管道1 的进气端与内燃机废气排放管道相连，高温废气管道1的出气端布置在炉体3的外部。出 气管道6位于炉体3的顶部，出气管道6上连接有过滤装置7和抽风机5。内燃机废气再利 用装置的外壁上覆盖有保温层2，防止反应中热量的流失。炉体3的外壁上布置有保温层2，使得炉体内的热能不易流失。炉体3的中部具 有一块支撑板8，支撑板8上盛有碳12。支撑板8上分布有小孔，该孔状设计使得气体可以 在支撑板8的上、下两边自由流动，同时，使得碳12反应后的废料可以轻松落入炉体3的底 部。高温废气管道1伸入炉体3后，布置在支撑板8的上方，呈螺旋状布置，使得高温废气 管道1的外管壁与碳12充分接触。高温废气管道1与碳12充分接触后，又延伸至支撑板8 下方，并将出气端设计在支撑板8的下方，使得高温废气从碳12的下方送入。炉体3的底部 设有外部气体入口 11，可以向炉体3内部直接通入水蒸气和氧气，或通入氧气和高温废气。 本实施例中氧气的供给，可以直接通过外部气体入口 11，向炉体3内通入纯氧，也可以通入 空气。炉体3的顶部设计有进料口 4，可以直接将碳12投入炉体3内的支撑板8上，内燃机 废气再利用装置工作时，进料口 4被密封关闭，保证其内的气体不溢出。炉体3的底部设计 有废料口 10，可以将氧化还原反应后的废料和废气排出。炉体3的表面还设置有废气排出 管道14，布置在支撑板8的下方，使得多余的废气由此废气排出管道14排入空气中。废气 排出管道14的管口安装有滤网，对排放的废气进行过滤后再排放至空气中，减少有害气体 对大气环境的污染。本实用新型的工作原理是将内燃机工作后产生的高温废气通入高温废气管道1，使炉体3内的碳12在与高 温废气管道1的充分接触下，被加热至高温。这时，通入氧气、水蒸气、高温废气(主要为 C02)，炉体3内的高温碳12会发生以下氧化还原反应2C+02 = 2C0 ；C+C02 = 2C0 ；C+H20 = C0+H2。因此，产生大量的可燃气体，在过滤装置7的过滤后被出气管道6输出。输出的气 体主要成分为C0和H2，因此，输出的气体为可燃气体，可以直接供给内燃机燃烧使用，或 者作为其他外接装置的燃料供给。市面上的大规模使用的碳包括焦炭和木炭两种。其化学性能为焦炭的燃烧值是3. 0*107J/Kg，木炭的燃烧值为3. 4*107J/Kg。同时，众所周知C0的燃烧值为1. 8*107J/m3， H2的燃烧值为1. 4*108J/m3，汽油的燃烧值为4. 6*107J/Kg。因此，lKg的碳与C02反应时可产生约3. 75m3的C0，除去10%的杂质，也可以得到 约3. 37m3的C0，其燃烧产生的热量相当于约1. 3Kg的汽油所产生的热量。lKg的碳与02反应时可产生约1. 8m3的C0，除去10%的杂质，也可以得到约1. 6m3 的C0，其燃烧产生的热量相当于约0. 59Kg的汽油所产生的热量。lKg的碳与H20反应时可产生约1. 86m3的CO和1. 86m3的H2，除去10%的杂质， 也可以得到约1. 67m3的CO和1. 66m3的H2，其燃烧产生的热量相当于约5. 7Kg的汽油所产
生的热量。由于，碳的成本十分低廉，每千克碳的价格只在2-3元左右，通过利用高温废气中 的C02和空气中的氧气或水蒸气，产生大量的CO和H2等可燃气体。成本十分低廉，同时， 对内燃机所排出的高温废气进行二次利用，节能减排，创造更大的经济价值。实施例一炉体3通入水蒸气和氧气如图2所示，是本实用新型的第一种实施方式，即向炉体3内的碳12通入水蒸气。 炉体3的下部安装有一个水箱13，水箱13的上部有一个出气管，出气管连接炉体3的外部 气体入口 11，出气管的外径小于外部气体入口 11，炉体3的外部气体入口 11暴露在空气 中。高温废气管道1接入水箱13，将水箱13内的水加热，产生大量水蒸气。因此，在水蒸气 通过水箱13出气管进入外部气体入口 11时，将空气带入外部气体入口 11，即同时使得水蒸 气和空气通过外部气体入口 11进入炉体3内。水蒸气和空气中的氧气与炉体3内的高温 下的碳12发生氧化还原反应，生成大量的H2和CO。其工作方法是(1)通入高温废气，使得高温废气管道1有效地将热能传递给炉体3内的碳12，使 碳12烧红。(2)高温废气管道1加热水箱13内的水，产生大量水蒸气。(3)水蒸气通过外部气体入口 11进入外部气体入口 11，同时带动外部气体入口 11 周围的空气进入，使得水蒸气和空气通过外部气体入口 11同时进入炉体3内。(4)水蒸气和空气中的氧气与高温下的碳12反应，产生CO和H2等可燃气体。(5)打开抽风机5的开关，可燃气体在通过过滤装置7的过滤后，由抽风机5抽入 出气管道6中，待用。实施例二 炉体3通入氧气和高温废气如图2所示，是本实用新型的第二种实施方式，即向炉体3内的碳12通入氧气和 高温废气。炉体3的外部气体入口 11暴露在空气中，其外径大于高温废气管道1，高温废 气管道1直接接入外部气体入口 11。因此，在高温废气通过高温废气管道1进入外部气体 入口 11时，将空气带入外部气体入口 11，即同时使得高温废气和空气通过外部气体入口 11 进入炉体3内。其工作方法是(1)通入高温废气，使得高温废气管道1有效地将热能传递给炉体3内的碳12，使 碳12烧红。(2)高温废气通过高温废气管道1进入外部气体入口 11，同时带动外部气体入口11周围的空气进入，使得高温废气和空气通过外部气体入口 11同时进入炉体3内。(3)碳12在高温下与空气中的氧气反应，产生CO等可燃气体；碳12在高温下与 高温废气中的C02反应，产生CO等可燃气体。(4)可燃气体在通过过滤装置7的过滤后，由抽风机5抽入出气管道6中，待用。
权利要求一种内燃机废气再利用装置，包括高温废气管道、炉体和出气管道，其特征在于所述炉体内盛有碳，炉体的表面设有外部气体入口，其口径大于高温废气管道，向炉体内部直接通入氧气和水蒸气，或通入氧气和高温废气，出气管道位于炉体的顶部；高温废气管道伸入炉体内部，其外管壁与炉体内碳充分接触，高温废气管道的进气端与内燃机废气排放管道相连，出气端布置在炉体外部。
2.根据权利要求1所述的内燃机废气再利用装置，其特征在于所述炉体的中部具有 一块支撑板，该支撑板上分布有小孔，碳盛放在支撑板上，高温废气管道的出气端布置在支 撑板下方。
3.根据权利要求2所述的内燃机废气再利用装置，其特征在于所述高温废气管道伸 入炉体后，在支撑板上方呈螺旋状布置，外管壁与碳充分接触，再延伸至支撑板下方。
4.根据权利要求1所述的内燃机废气再利用装置，其特征在于所述出气管道上连接 有过滤装置和抽风机。
5.根据权利要求1所述的内燃机废气再利用装置，其特征在于所述炉体的外壁上布 置有保温层。
6.根据权利要求1所述的内燃机废气再利用装置，其特征在于所述炉体的底部布置 有废料口。
7.根据权利要求1所述的内燃机废气再利用装置，其特征在于所述高温废气管道是金属管道。
专利摘要本实用新型提供一种内燃机废气再利用装置，包括高温废气管道、炉体和出气管道，所述炉体内盛有碳，炉体的表面设有外部气体入口，其口径大于高温废气管道，向炉体内部直接通入氧气和水蒸气，或通入氧气和高温废气，出气管道位于炉体的顶部；高温废气管道伸入炉体内部，其外管壁与炉体内碳充分接触，高温废气管道的进气端与内燃机废气排放管道相连，出气端布置在炉体外部。利用本装置处理内燃机工作时产生的高温废气，不仅可以减少高温废气中的有害成分，减少对自然环境的污染；同时，有效地利用高温废气所蕴含的化学能和热能，将其中的可燃烧成分，转换成为可燃气体。如此，将废气二次利用，节能减排，具有较高的经济价值和推广意义。
文档编号F01N13/08GK201606138SQ201020120878
公开日2010年10月13日 申请日期2010年2月27日 优先权日2010年2月27日
发明者张孝翠 申请人:张孝翠