柴油发电机尾气处理装置的制作方法

文档序号:16042831发布日期:2018-11-24 10:37阅读:332来源:国知局

本发明涉及尾气处理技术领域,尤其是涉及一种柴油发电机尾气处理装置。

背景技术

柴油发电机具有启动便捷、运维方便、环境适应性强等优点,广泛应用于临时发电、野外工地、矿山工厂等处,常作为备用电源或临时电源。但柴油发电机尾气对大气的污染较为严重,随着国家对环保越来越重视,柴油发电机尾气的处理就尤为重要。柴油发电机尾气是指柴油发电机燃烧柴油后喷出的尾气,主要成分为pm(颗粒状物质)和nox。柴油发电机所排放的微粒主要有碳颗粒物、硫酸盐、灰颗粒等组织的不溶性颗粒和未完全燃烧的燃油、机油及其中间产物或悬浮微粒(气溶胶)组成的可溶性颗粒,颗粒物能深入人的肺部损伤肺部内各种通道的自净作用,从而使其他化合物发挥致癌作用。柴油发电机内混合气体燃烧时,由于火焰区的高温高压,导致空气中氧气和氮气发生反应生成nox,其中no约占90%,其余为n2o和no2等。no进入大气后,易与大气中的臭氧等物质反应生成no2,no2具有较强的毒性和腐蚀性,对人体眼、鼻、呼吸道和肺部具有强烈的刺激,同时,no2还是城市酸雨和光化学烟雾的主要根源。

目前,柴油发电机尾气处理多数采用水喷淋法对尾气进行脱硫除尘治理,但存在处理流程过于简单,处理效果不够理想的情况。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题:现有柴油发电机尾气处理装置无法对柴油发电机尾气中大量的no进行处理。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供柴油发电机尾气处理装置,以解决现有技术中存在的柴油发电机尾气处理装置无法对柴油发电机尾气中大量的no进行处理的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:

本发明提供的柴油发电机尾气处理装置,包括化学药剂处理腔室以及位于所述化学药剂处理腔室内的化学药剂喷淋装置,其中:

所述化学药剂喷淋装置能向所述化学药剂处理腔室内喷淋化学药剂并能利用所述化学药剂至少去除流经所述化学药剂处理腔室的柴油发电机尾气中的no。

进一步,所述化学药剂处理腔室为尿素液喷淋腔室,所述化学药剂喷淋装置为尿素液喷淋装置,所述尿素液喷淋装置包括设置在所述尿素液喷淋腔室内顶部的尿素液入口和与所述尿素液入口相连通的喷淋管路,所述喷淋管路上设有喷淋喷头,所述喷淋喷头能喷出尿素液。

进一步,所述喷淋管路自上而下螺旋状地延伸至所述尿素液喷淋腔室底部;所述喷淋喷头均匀分布在所述喷淋管路上且所述喷淋喷头为万向喷头。

进一步,所述柴油发电机尾气处理装置还包括化学药剂过滤循环装置,所述化学药剂过滤循环装置能过滤由所述化学药剂喷淋装置喷出后聚集在所述化学药剂处理腔室底部的化学药剂,并将过滤后的化学药剂输送回至所述化学药剂喷淋装置。

进一步,所述柴油发电机尾气处理装置还设置有憋压报警处理装置,所述憋压报警处理装置包括压力传感器和与所述压力传感器电连接的警报装置,所述压力传感器位于所述化学药剂处理腔室内且能检测流经所述化学药剂处理腔室的尾气的压力并向所述警报装置输出与尾气的压力相应的检测信号;所述警报装置能在所述检测信号对应的尾气的压力超过报警压力值时发出警报。

进一步,所述化学药剂处理腔室上还设置有排气阀,所述憋压报警处理装置还包括执行装置,所述执行装置与所述警报装置电连接,所述排气阀与所述执行装置相连接;所述执行装置能在所述检测信号对应的尾气的压力等于或超过报警压力值时驱动所述排气阀开启;所述执行装置能在所述检测信号对应的尾气的压力小于报警压力值时驱动所述排气阀关闭。

进一步,所述柴油发电机尾气处理装置还包括不锈钢填料腔室,所述不锈钢填料腔室内设置有不锈钢钢丝网,所述不锈钢钢丝网能过滤流经所述不锈钢填料腔室的柴油发电机尾气中的液滴和固体颗粒物。

进一步,所述柴油发电机尾气处理装置还包括陶瓷滤芯腔室,所述陶瓷滤芯腔室内设置有陶瓷滤芯,所述陶瓷滤芯能吸附流经所述陶瓷滤芯腔室的柴油发电机尾气中的固体颗粒物。

进一步,所述柴油发电机尾气处理装置还包括电光解腔室,所述电光解腔室内设置有电光解装置,所述电光解装置能将流经所述电光解腔室的柴油发电机尾气中的有机物降解为至少c2o和h2o。

进一步,所述电光解腔室内还设置有活性炭,所述活性炭能吸附流经所述电光解腔室的柴油发电机尾气中的固体颗粒物和/或尾气中的有机污染物分子。

本发明的有益效果为:由于现有技术中对柴油发电机尾气中的no、固体颗粒物没有进行有效的处理,因此本发明的柴油发电机尾气处理装置设有化学药剂处理腔室,在化学药剂处理腔室内设置了能够对流经化学药剂处理腔室的尾气喷淋化学药剂的化学药剂喷淋装置,喷出的化学药剂至少能与柴油发电机尾气中的no进行化学反应从而去除no,避免了no成分进入大气被氧化成no2从而对大气及其他环境造成严重的危害,同时喷淋的化学药剂可以部分去除固体颗粒物,进一步减少了尾气中对环境危害的成分。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明柴油发电机尾气处理装置的示意图;

图2是本发明柴油发电机尾气处理装置的尿素液喷淋腔室和第五腔室的示意图;

图3是本发明柴油发电机尾气处理装置的不锈钢填料腔室的示意图;

图4是本发明柴油发电机尾气处理装置的陶瓷滤芯腔室的示意图;

图5是本发明柴油发电机尾气处理装置的电光解腔室的示意图。

图中1、尿素液喷淋腔室;111、尿素液入口;112、喷淋管路;113、喷淋喷头;121、压力传感器;122、警灯;123、执行装置;13、排气阀;14、排液口;2、不锈钢填料腔室;21、丝网抽屉;3、陶瓷滤芯腔室;31、陶瓷滤芯抽屉;4、电光解腔室;41、uv光解废气处理灯;42、活性炭抽屉;5、第五腔室;511、滤液篦子;512、尿素液水槽;513、污水过滤器;514、循环泵。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。

如图1至图5所示,本发明提供了一种柴油发电机尾气处理装置,包括化学药剂处理腔室以及位于化学药剂处理腔室内的化学药剂喷淋装置,化学药剂喷淋装置能向化学药剂处理腔室内喷淋化学药剂并能利用化学药剂至少去除流经化学药剂处理腔室的柴油发电机尾气中的no。

由于现有技术中对柴油发电机尾气中的no没有进行有效的处理,因此本发明的柴油发电机尾气处理装置设有化学药剂处理腔室,在化学药剂处理腔室内设置了能够对流经化学药剂处理腔室的尾气喷淋化学药剂的化学药剂喷淋装置,喷出的化学药剂至少能与柴油发电机尾气中的no进行化学反应从而去除no,避免了no成分进入大气被氧化成no2从而对大气及其他环境造成严重的危害,同时喷淋的化学药剂可以部分去除固体颗粒物,进一步减少了尾气中对环境危害的成分。本实施例中,除了设置了化学药剂处理腔室之外,还设置了不锈钢填料腔室、陶瓷滤芯腔室和电光解腔室,后续腔室强化了对固体颗粒物及尾气中有机污染物的处理,确保了柴油发电机尾气排放深度净化的目的。

作为可选地实施方式,化学药剂处理腔室为尿素液喷淋腔室1,化学药剂喷淋装置为尿素液喷淋装置,尿素液喷淋装置包括设置在尿素液喷淋腔室1内顶部的尿素液入口111和与尿素液入口111相连通的喷淋管路112,喷淋管路112上设有喷淋喷头113,喷淋喷头113能喷出尿素液。

本实施例中,化学药剂处理腔室为尿素液喷淋腔室1,利用尿素液与no反应生成无害的n2和水,而没有其他有害的副产品生成,比较彻底地解决了no的污染问题;尿素喷淋装置包括设置在尿素液喷淋腔室1内顶部的尿素液入口111和与尿素液入口111相连通的喷淋管路112,这样尿素液入口111可以与提供尿素液的装置相连接,以便尿素液源源不断地被喷淋管路112上的喷淋喷头113喷出与no反应并去除no。

作为可选地实施方式,喷淋管路112自上而下螺旋状地延伸至尿素液喷淋腔室1底部;喷淋喷头113均匀分布在喷淋管路112上且喷淋喷头113为万向喷头。

本实施例中,喷淋管路112自上而下螺旋地延伸至尿素液喷淋腔室1底部,而喷淋喷头113均匀分布在喷淋管路112上,这样尿素液喷淋腔室1内自上而下都设置有喷头,而喷淋喷头113是万向喷头,这样就能够保证尿素液喷淋腔室1内的尾气与喷淋出的尿素液充分接触,确保尾气中的no成分与尿素液充分反应,尽量减少遗漏,避免有部分no被排入大气,危害环境;喷淋时,喷淋喷头113处尿素液的出液速度为3m/s~5m/s,这样的出液速度,保证了尾气中的no能充分与尿素液反应,而又不会出液速度过大造成尿素液过度浪费。

作为可选地实施方式,柴油发电机尾气处理装置还包括化学药剂过滤循环装置,化学药剂过滤循环装置能过滤由化学药剂喷淋装置喷出后聚集在化学药剂处理腔室底部的化学药剂,并将过滤后的化学药剂输送回至化学药剂喷淋装置。

由于化学药剂被喷淋出去后,并未全部与尾气中的有害成分反应,如果将喷淋出去的化学药剂丢弃掉会造成较大的浪费,如果能够回收处理并重新利用,将会很大程度地节省成本;本实施例中,化学药剂处理腔室为尿素液喷淋腔室1,化学药剂喷淋装置为尿素液喷淋装置,化学药剂过滤循环装置为尿素液过滤循环装置;

尿素液过滤循环装置包括上部覆盖有滤液篦子511的尿素液水槽512,以及依次与尿素液水槽512相连通的污水过滤器513和循环泵514,尿素液喷淋腔室1底部设有排液口14,排液口14与尿素液水槽512相连通,循环泵514与尿素液喷淋腔室1内顶部的尿素液入口111相连通;尿素液喷淋腔室1底部聚集的尿素液通过排液口14并经过滤液篦子511过滤后进入尿素液水槽512,尿素液水槽512内的尿素液经过污水过滤器513再次过滤后,通过循环泵514被泵送至尿素液入口111;滤液篦子511的筛孔尺寸为0.300mm,标准目数为50目,单层布置;污水过滤器513采用316l不锈钢烧结滤网,强度大、精度高、耐腐蚀性好,最高过滤精度可达0.1mm;循环泵514选用管道泵,泵排量根据柴油发电机的功率及排烟量进行核算;

由于尿素液跟尾气接触时,不仅去除了no成分,而且尾气中的颗粒物也与尿素液混合,如果直接将尿素液喷淋腔室1底部的尿素液输送回尿素液喷淋装置,颗粒物会造成喷淋管路112和喷淋喷头113被堵塞,影响喷淋效果,因此聚集在尿素液喷淋腔室1底部的尿素液需要先过滤其中颗粒物成分,然后再被输送回尿素液喷淋腔室1做循环使用;而本实施例中,采取了滤液篦子511和污水过滤器513这样的二级过滤方式,回收利用的尿素液中杂质更少,更不容易对尿素液喷淋装置造成堵塞,也不需要经常停机清洗尿素液喷淋装置,不会给生产带来损失;管道泵运行平稳,噪音低,结构简单,维护方便。

作为可选地实施方式,柴油发电机尾气处理装置还设置有憋压报警处理装置,憋压报警处理装置包括压力传感器121和与压力传感器121电连接的警报装置,压力传感器121位于化学药剂处理腔室内且能检测流经化学药剂处理腔室的尾气的压力并向警报装置输出与尾气的压力相应的检测信号;警报装置能在检测信号对应的尾气的压力超过报警压力值时发出警报。

柴油发电机尾气处理装置与柴油发电机的排气管相连通,一旦柴油发电机尾气处理装置发生堵塞、排气不畅则会造成憋压的情况发生,可能对柴油发电机尾气处理装置与柴油发电机造成严重的损害,但是憋压现象发生一开始没有明显的征兆,工作人员也无法轻易察觉,容易错失干预处理的良机,因此设置了憋压报警处理装置;

本实施例中,憋压报警处理装置包括压力传感器121和与压力传感器121电连接的警报装置,警报装置包括控制装置、警灯122和警铃,警灯122和警铃分别与控制装置电连接;压力传感器121位于尿素液喷淋腔室1内且能检测流经尿素液喷淋腔室1的尾气的压力并向控制装置输出与尾气的压力相应的检测信号,当检测信号对应的尾气的压力等于或者超过报警压力值时,控制装置能向警灯122和警铃发出控制信号,使警灯122亮起,使警铃发出铃声,以提醒工作人员采取必要的措施,如切断柴油发电机和柴油发电机尾气处理装置的连接等;

尿素液喷淋腔室1包括尾气入口,柴油发电机的排气管与尾气入口相连通,压力传感器121设置在尾气入口附近,这样能够及时有效地监测到尿素液喷淋腔室1内的尾气压力变化,使工作人员尽早得到反馈并及时采取处理措施。

作为可选地实施方式,化学药剂处理腔室上还设置有排气阀13,憋压报警处理装置还包括执行装置123,执行装置123与警报装置电连接,排气阀13与执行装置123相连接;执行装置123能在检测信号对应的尾气的压力等于或超过报警压力值时驱动排气阀13开启;执行装置123能在检测信号对应的尾气的压力小于报警压力值时驱动排气阀13关闭。

本实施例中,除了仅仅发出警报的做法之外,在尿素液喷淋腔室1上还设置了排气阀13,憋压报警处理装置还包括执行装置123,执行装置123与控制装置电连接,执行装置123与排气阀13相连接,当尿素液喷淋腔室1内的压力大于报警压力值时,尾气压力检测值超过报警压力值,控制装置能向执行装置123发送控制信号,使执行装置123驱动排气阀13开启,降低尿素液喷淋腔室1内的压力;同理,当尿素液喷淋腔室1内的压力降低至小于报警压力值时,尾气压力检测值小于报警压力值,控制装置能向执行装置123发送控制信号,使执行装置123驱动排气阀13关闭,这样柴油发电机尾气处理装置可以继续处理尾气,这样就无需人工去切断或者重建柴油发电机和柴油发电机尾气处理装置的连接,或者采取其他措施;即使工作人员无法及时赶赴现场处理,也不会发生严重的危害或者后果。

作为可选地实施方式,柴油发电机尾气处理装置还包括不锈钢填料腔室2,不锈钢填料腔室2内设置有不锈钢钢丝网,不锈钢钢丝网能吸附流经不锈钢填料腔室2的柴油发电机尾气中的液滴和固体颗粒物。

不锈钢填料室内设置了多层不锈钢钢丝网来过滤尾气,本实施例中,将多层不锈钢钢丝网层叠设计成丝网抽屉21的结构方便其推入拉出不锈钢填料室,在不锈钢填料腔室2内丝网抽屉21的工作面与尾气的流向方向垂直;丝网抽屉21的厚度为100mm-150mm,不锈钢填料腔室2内设置有四个相互间隔的丝网抽屉21,且相邻两个丝网抽屉21之间设置有一定的间隔,该间隔为丝网抽屉21的厚度的0.7-1.5倍距离,这是为了保证尾气处理的质量,同时保证尾气能够顺畅地通过不锈钢填料腔室2,不会发生憋压现象;

不锈钢填料室内的不锈钢钢丝网可以过滤掉尾气中的水气及其他小液滴,去除尾气中的颗粒和未完全燃烧的燃油、机油及其中间产物或悬浮微粒(气溶胶)组成的可溶性颗粒,降低尾气中有害物质进入大气的部分。

作为可选地实施方式,柴油发电机尾气处理装置还包括陶瓷滤芯腔室3,陶瓷滤芯腔室3内设置有陶瓷滤芯,陶瓷滤芯能吸附流经陶瓷滤芯腔室3的柴油发电机尾气中的固体颗粒物。

陶瓷滤芯腔室3内设置有管束式陶瓷滤芯,陶瓷滤芯设置在抽屉内构成陶瓷滤芯抽屉31的形式方便其推进拉出陶瓷滤芯腔室3,在陶瓷滤芯腔室3内的陶瓷滤芯抽屉31的工作面与尾气的流向方向垂直,本实施例中,陶瓷滤芯抽屉31内的陶瓷滤芯的厚度为100mm-150mm,在陶瓷滤芯腔室3内设置有四层陶瓷滤芯抽屉31,为了提高过滤效果,每一层陶瓷滤芯抽屉31内的陶瓷滤芯的管束方向不同;相邻两个陶瓷滤芯抽屉31之间设置有一定的间隔,该间隔为陶瓷滤芯抽屉31的厚度的0.7-1.5倍距离,这是为了保证尾气处理的质量,同时保证尾气能够顺畅地通过不锈钢填料腔室2,不会发生憋压现象;

陶瓷滤芯可以捕集到柴油发电机尾气中的pm颗粒,经过陶瓷滤芯捕集后,pm颗粒的去除率可以达到90%以上;对于陶瓷滤芯,可以通过对pm颗粒的氧化处理实现陶瓷滤芯的再生。

作为可选地实施方式,柴油发电机尾气处理装置还包括电光解腔室4,电光解腔室4内设置有电光解装置,电光解装置能将流经电光解腔室4的柴油发电机尾气中的有机颗粒物降解为至少c2o和h2o。

本实施例中,电光解装置为uv光解废气处理灯41,uv光解废气处理灯41主要是以紫外线光为能源,配合纳米tio2作为催化剂,将尾气中的有机物降解为co2和h2o及其他无害成分,使柴油发电机尾气处理后达标排放;光催化反应过程中无任何添加剂,也不会产生二次污染,运行成本只是利用电能,无需经常更换配件(一般一年更换一次),运行成本低,节能环保;

为了更好地处理尾气,电光解腔室4内间隔设置有四盏或者四盏以上uv光解废气处理灯41。

作为可选地实施方式,电光解腔室4内还设置有活性炭,活性炭能吸附流经电光解腔室4的柴油发电机尾气中的固体颗粒物和/或尾气中的有机污染物分子。

为了将流经电光解腔室4内的尾气中残留的颗粒物吸附,在电光解腔室4内设置活性炭,活性炭设置在抽屉内以活性炭抽屉42的形式方便其推进拉出电光解腔室4,便于更换活性炭,在电光解腔室4内的活性炭抽屉42的工作面与尾气的流向方向垂直,且在电光解腔室4内,uv光解废气处理灯41处于尾气流向的上游,活性炭抽屉42处于尾气流向的下游;本实施例中,活性炭抽屉42内的活性炭的厚度为100mm-150mm,在电光解腔室4内设置有两层活性炭抽屉42,相邻两个活性炭抽屉42之间设置有一定的间隔,该间隔为活性炭抽屉42的厚度的0.7-1.5倍距离,这是为了保证尾气处理的质量,同时保证尾气能够顺畅地通过电光解腔室4,不会发生憋压现象;

本实施例中,尿素液喷淋腔室1、不锈钢填料腔室2、陶瓷滤芯腔室3和电光解腔室4依次相连通,尿素液喷淋腔室1上设置有尾气入口,电光解腔室4上设置有尾气出口,柴油发电机的排气管与尾气入口相连通,尾气依次流经尿素液喷淋腔室1、不锈钢填料腔室2、陶瓷滤芯腔室3和电光解腔室4并在其中发生化学反应和/或其中的液滴、颗粒物被吸附,并通过尾气出口排至大气中,多重腔室的化学反应和/或吸附作用较强,能够有效去除尾气中的有害成分;

当然根据不同地方的尾气排放等环保标准要求不同,在满足环保要求的前提下可以灵活选择适当的腔室组合来实现尾气处理,进一步降低运行成本;

为了减少对其他腔室的干扰,尿素液过滤循环装置被设置在一独立腔室——第五腔室5内,第五腔室5设置在尿素液喷淋腔室1、不锈钢填料腔室2、陶瓷滤芯腔室3和电光解腔室4下方;

尿素液喷淋腔室1和/或不锈钢填料腔室2、陶瓷滤芯腔室3、电光解腔室4和第五腔室5,共同构成一个占地面积较小的立方体的外观,这样的组合结构体积较小,易于搬运,施工简单,适用范围广,总体造价也较低,可在尾气排放领域广泛应用。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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