[go: up one dir, main page]

SU1378789A3 - Internal combustion engine and method of cleaning exhaust gases of internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine and method of cleaning exhaust gases of internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
SU1378789A3
SU1378789A3 SU802955227A SU2955227A SU1378789A3 SU 1378789 A3 SU1378789 A3 SU 1378789A3 SU 802955227 A SU802955227 A SU 802955227A SU 2955227 A SU2955227 A SU 2955227A SU 1378789 A3 SU1378789 A3 SU 1378789A3
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
catalyst
exhaust gases
chromium
engine
substrate
Prior art date
Application number
SU802955227A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдвард Энга Бернард
Ригби Мидллтон Эдвард
Original Assignee
Джонсон,Маттей Энд Ко,Лимитед (Фирма)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Джонсон,Маттей Энд Ко,Лимитед (Фирма) filed Critical Джонсон,Маттей Энд Ко,Лимитед (Фирма)
Application granted granted Critical
Publication of SU1378789A3 publication Critical patent/SU1378789A3/en

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к двига- телестроению. Цель изобретени  - по- вьшение эффективности очистки. Катализатор включает секционированную подложку, помещенную на пути потока газов так, чтобы создать турбулентность потока выхлопных газов. Каталитический металл, выбираемый из группы, содержащей рутений, родий, палладий, иридий, платину, железо. кобальт, никель, ванадий, хром, молибден , вольфрам, иттрий, церий, их сплавы и интерметаллические соединени , содержащие по крайней мере 20 мас,% одного или нескольких указанных металлов, нанесен на поверхность или по всему грунтовочному спою тугоплавкого металлического окисла. Грунтовочный слой из тугоплавкого окисла металла предпочтительно включает окислы одного или нескольких таких элементов, как магний , кальций, стронций, барий, скандий , иттрий, лантаниды, титан, цирконий , гафний, торий, тантал, ванадий, хром, марганец, кобальт, бор, алюминий , кремний и олово. При очистке выхлопных газов их пропускают через камеру с катализатором. Окисление вредных составл ющих начинаетс  при т-ре 207-265 С. Поскольку эта т-ра существенно ниже т-ры выхлопных газов при работе дизельного двигател  в режиме средней или полной нагрузки, то не требуетс  никакого их подогрева при пропуске над катализатором. 2 с. и 7 3.п. ф-лы, 5 ил. i О) С :о 00 | 00 фThe invention relates to engine building. The purpose of the invention is to increase the cleaning efficiency. The catalyst includes a partitioned support placed in the gas flow path so as to create turbulence in the exhaust gas flow. Catalytic metal selected from the group containing ruthenium, rhodium, palladium, iridium, platinum, iron. cobalt, nickel, vanadium, chromium, molybdenum, tungsten, yttrium, cerium, their alloys and intermetallic compounds containing at least 20 wt.% of one or more of these metals are deposited on the surface or along the entire primer of the refractory metallic oxide. The primer layer of refractory metal oxide preferably includes oxides of one or more elements such as magnesium, calcium, strontium, barium, scandium, yttrium, lanthanides, titanium, zirconium, hafnium, thorium, tantalum, vanadium, chromium, manganese, cobalt, boron, aluminum, silicon and tin. When cleaning the exhaust gases they are passed through a chamber with a catalyst. The oxidation of harmful components starts at temperatures of 207-265 ° C. Since these temperatures are significantly lower than the exhaust gases when the diesel engine is operating at medium or full load, no preheating is required when they pass over the catalyst. 2 sec. and 7 3.p. f-ly, 5 ill. i О) С: о 00 | 00 f

Description

смcm

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к двигателестрое- нию, и может быть использовано дл  уменьшени  содержани  вредных составл ющих в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорани .The invention relates to mechanical engineering, namely engine building, and can be used to reduce the content of harmful components in the exhaust gases of internal combustion engines.

Цель изобретени  - побышение эффективности очистки.The purpose of the invention is to learn the cleaning efficiency.

На фиг.1 показано устройство дл 1 shows a device for

tt

очистки выхлопных газов двигател  внутреннего сгочрани , продольный разрез; на фиг.2 - вариант устройства, в котором в качестве подложки катализатора используетс  плетена  проволока; на фиг.З - вариант устройства с двум  выхлопными окнами; на фиг.4 - вариант устройства с комплектами из жестких стержней; на фиг.З - вариант выполнени  реакционной трубы устройства .purification of exhaust gases of the internal combustion engine, longitudinal section; Fig. 2 is a variation of the device in which braided wire is used as the catalyst substrate; FIG. 3 shows a device with two exhaust windows; figure 4 is a variant of the device with sets of rigid rods; Fig. 3 shows an embodiment of the reaction tube of the device.

Двигатель внутреннего сгорани  (фиг.1 и 2) включает устройство 1 дл  очистки выхлопных газов, содержащее входные отверсти  2, примыкающие к выхлопным окнам двигател , выходное отверстие 3, состыкованное с выхлопной трубой 4, реактор 5, укреп ленный в устройстве на стойках 6 и заполненный катализатором 7.The internal combustion engine (Figures 1 and 2) includes an exhaust gas cleaning device 1, comprising inlet openings 2 adjacent to engine exhaust ports, an outlet opening 3 coupled to the exhaust pipe 4, a reactor 5 strengthened in a rack 6 and filled with catalyst 7.

Подложка кателизатора 7 имеет вид плетеной проволочной сетки и может быть выполнена в виде единого куска либо в виде кольцевых секций.Catalyst substrate 7 has the form of woven wire mesh and can be made in a single piece or in the form of annular sections.

Слой грунта и каталитический слой могут наноситьс  на каждую секцию отдельно либо после того, как секции будут св заны вместе. Кроме того на подложку (отдельные секции или св занные вместе) грунтовка и каталитический слой могут наноситьс  после помещени - этих секций в реактор 5.The soil layer and the catalytic layer can be applied to each section separately or after the sections are joined together. In addition, a primer and a catalytic layer can be applied to the substrate (separate sections or bonded together) after placing these sections into the reactor 5.

На фиг.З показан вариант устройства 1 , в соответствии с которым катализатор 7 помещен в реактор 5, использу  пространственные пластины, показанные на фиг.4.On fig.Z shows a variant of the device 1, in accordance with which the catalyst 7 is placed in the reactor 5, using the spatial plates shown in figure 4.

На фиг.4 показан вариант, в соответствии с которым в устройстве 1 вместо реактора 5 размещаютс  комплекты из жестких стержней 8, прот нувшихс  по длине реактора. Они зафиксированы в пространстве один относительно другого, удержива  жестко на месте в пределах устройства 1 катализатор на подложке путем использовани  пространственных пластин 9. Пары пластин соедин ют по три из п ти стержней, располагают под пр мыми углами один к другому вдоль выпускной трубы 4. Возможно применение двух или большего числа пар пространственных пластин, которые обычно располагаютс  с определенными интервалами по длине камеры. Эти пластины могут также использоватьс  вместо стержней, как показано на фиг.З.Fig. 4 shows an embodiment in which sets of rigid rods 8 extending along the length of the reactor are placed in the device 1 instead of the reactor 5. They are fixed in space one relative to the other, holding the catalyst on the substrate rigidly in place within device 1 by using spatial plates 9. A pair of plates are joined by three of five rods, arranged at right angles to each other along the exhaust pipe 4. use of two or more pairs of spatial plates, which are usually located at certain intervals along the length of the chamber. These plates can also be used in place of rods, as shown in FIG.

Стержни и пластины должны быть изготовлены из материала, устойчивого к окислению по крайней мере до . Катализатор включает секционированную подложку, помещенную на путиThe rods and plates must be made of a material that is resistant to oxidation at least until. The catalyst includes a partitioned support placed in the path.

потока газов так, чтобы создать турбулентность потока выхлопных газов; прилипший к поверхности подложки тугоплавкий грунтовочный слой окисла металла; каталитргческий металл, выбираемый из группы, содержащей рутений , родий, палладий, иридии, платину , железо, кобальт, никель, ванадий , хром, молибден, вольфрам, иттрий , церий, их сплавы и интерметалgas flow so as to create turbulence in the exhaust gas flow; a refractory primer layer of metal oxide adhering to the surface of the substrate; a catalytic metal selected from the group consisting of ruthenium, rhodium, palladium, iridium, platinum, iron, cobalt, nickel, vanadium, chromium, molybdenum, tungsten, yttrium, cerium, their alloys and intermetals

личёские соединени , содержащие поlich compounds containing

00

крайней мере 20 мас.% одного или нескольких указанных металлов, нанесенных на поверхность или по всему грунтовочному слою тугоплавкого ме0 таллического окисла.at least 20% by weight of one or more of these metals deposited on the surface or over the entire primer layer of the refractory metallic oxide.

Грунтовочный слой из тугоплавкого окисла металла предпочтительно включает окислы одного или нескольких таких элементов, как магний, кальций,The primer layer of refractory metal oxide preferably comprises oxides of one or more elements such as magnesium, calcium,

5 стронций, барий, скандий, иттрий, лантаниды, титан, цирконий, гафний, торий, тантал, ванадий, хром, марганец , кобальт, бор, алюминий, кремний и олово.5 strontium, barium, scandium, yttrium, lanthanides, titanium, zirconium, hafnium, thorium, tantalum, vanadium, chromium, manganese, cobalt, boron, aluminum, silicon and tin.

0 В качестве грунтовочного материала предпочтительна Alg 0 и гидраты окиси алюмини , также могут примен тьс  стабилизирующие окислы, такие как ВаО, и окислы, промотирующие ка5 талитическую активность, такие как TiO, ZrOa , HfOj, ThO , Cr Oj и NiO.0 Alg 0 and alumina hydrates are preferred as a primer, as well as stabilizing oxides, such as BaO, and oxides that promote catalytic activity, such as TiO, ZrOa, HfOj, ThO, Cr Oj and NiO.

Одной из предпочтительных форм подложки катализатора  вл етс  структура , изготовленна  в форме тканой Ш1И в заной проволоки, более предпочтительно в форме тканой или в заной проволоки, котора  прокатана до образовани  тканой или в заной структуры. Дл  изготовлени  проволоки могут прис мен тьс  антикоррозионные и, в частности , стойкие к окислению неблагородные .металлические сплавы.One preferred form of catalyst support is a structure made in the form of woven WI in a knitted wire, more preferably in the form of a woven or knitted wire that is rolled to form a woven or knitted structure. Anticorrosive and, in particular, oxidation-resistant non-precious metal alloys can be used to fabricate wires.

Примерами таких сплавов неблагородных металлов могут служить сплавыExamples of such alloys of non-precious metals are alloys

никел  и хрома, содержание агрегатов никел  плюс хрома в которых превышает 20 мас.%, и сплавы железа, включающие по крайней мере один из элементов , таких как хром (3-40 мас.%), алюминий (1-10 мас.%), кобальт (следы - 5 мас.%), никель (следы -. 72 мас.%) и углерод (следы - 0,5 масЛ).nickel and chromium, the aggregate content of nickel plus chromium in which exceeds 20 wt.%, and iron alloys, including at least one of the elements, such as chromium (3-40 wt.%), aluminum (1-10 wt.%) , cobalt (traces - 5 wt.%), nickel (traces - 72 wt.%) and carbon (traces - 0.5 masl).

Другими примерами сплавов неблагородных металлов, способных противосто ть жестким услови м, могут служить сплавы железо - алюминий - хром которые также могут включать иттрий. Такие сплавы включают 0,5-12 мас.% алюмини , 0,1-3,0 мас.% иттри , 0- 20 мас.% хрома и остальное - железо. Другие сплавы железо - хром - алюминий - иттрий включают 0,5-4 мас.% алюмини , 0,5-3,0 мас.% иттри , 20,095 мас.% хрома и остальное - железо. IOther examples of alloys of non-precious metals capable of withstanding harsh conditions are iron-aluminum-chromium alloys, which may also include yttrium. Such alloys include 0.5–12 wt.% Aluminum, 0.1–3.0 wt.% Yttrium, 0–20 wt.% Chromium, and the balance is iron. Other iron-chromium-aluminum-yttrium alloys include 0.5–4 wt.% Aluminum, 0.5–3.0 wt.% Yttrium, 20.095 wt.% Chromium, and the balance is iron. I

Сплавы неблагородных металлов могут обладать меньшей коррозионной стойкостью, например м гка  сталь, на поверхность подложки будет иметь защитное покрытие.Alloys of non-precious metals may have a lower corrosion resistance, such as soft steel, which will have a protective coating on the surface of the substrate.

Способ очистки выхлопных газов заключаетс  в пропускании выхлопных газов через камеру с катализатором, причем выхлопные газы турбулизируют, а окисление вредных составл ющих начинают при 207-265 с, эта температура существенно ниже той, при которой происходит сгорание в отсутствии катализатора .The method of purification of exhaust gases consists in passing the exhaust gases through a chamber with a catalyst, the exhaust gases turbulent, and the oxidation of harmful components start at 207-265 s, this temperature is much lower than that at which combustion takes place in the absence of a catalyst.

Поскольку в присутствии катализатора окисление дымообразующих частиц в газе происходит при более низкой температуре, чем обычные температуры сгорани , то при необходимости осуществить каталитическое окисление любых дымообразующих частиц в потоке выхлопных газов двигател  внутреннего сгорани  требуетс  либо незначительный подогрев, либо его вовсе не требуетс  осуществл ть. Это обусловлено тем, что при работе дизельного двигател  в режиме средней или полной нагрузки температура выхлопных газов примерно 400°С, так что не требуетс  никакого их подогрева при пропуске указанных выхлопных газов над катализатором.Since, in the presence of a catalyst, the oxidation of smoke-generating particles in a gas occurs at a lower temperature than usual combustion temperatures, if necessary, catalytic oxidation of any smoke-forming particles in the exhaust gas of an internal combustion engine is required, either slight heating is required or it is not required at all. This is due to the fact that when the diesel engine is operating in the mode of medium or full load, the temperature of the exhaust gases is about 400 ° C, so that no preheating is required when the indicated exhaust gases pass over the catalyst.

Claims (9)

1. Двигатель внутреннего сгорани  включающий устройство дл  очистки1. Internal Combustion Engine Including Cleaning Device 00 5five 00 5five 00 5five 00 5five 00 врлхлопных газов двигател , имею1Г(его по меньшей мере оДно выхлопное окно, причем устройство очистки выхлопных газов содержит корпус с выходным отверстием и по меньшег мере с входным отверстием и размещенный в корпусе катализатор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности очистки, катализатор нанесен на тугоплавкий окисел металла, расположенный на подложке, выполненной из металлической проволоки в нитевидной или плетеной форме.The engine has engine gases that have 1 G (it is at least one exhaust window, the exhaust gas cleaning device comprising a housing with an outlet and, to a lesser extent, with an inlet, and a catalyst disposed in the housing, in order to increase the cleaning efficiency on refractory metal oxide located on a substrate made of metal wire in a threadlike or woven form. 2.Двигатель по п.1, отличающийс  тем, что подложка выполнена в форме полосы.2. The motor according to claim 1, wherein the substrate is in the form of a strip. 3.Двигатель по пп.1 и 2, о т - л и чающийс  тем, что тугоплавкий окисел металла содержит окись алюмини  с барием или с церием ,3. The engine according to claims 1 and 2, about t - l and due to the fact that the refractory metal oxide contains alumina with barium or cerium, 4.Двигатель по п.I, отличающийс  тем, что подложка выполнена из антикоррозионного сплава , содержащего неблагородный металл .4. The motor according to Claim I., characterized in that the substrate is made of an anticorrosive alloy containing base metal. 5.Двигатель по п.4, отличающийс  тем, что подложка выполнена из сплава, содержащего никель и хром, причем общее содержание никел  и хрома превышает 20 мас.%.5. The engine according to claim 4, wherein the substrate is made of an alloy containing nickel and chromium, the total content of nickel and chromium exceeding 20 wt.%. 6.Двигатель по п.5, отличающийс  тем, что подложка выполнена из сплава железа, содержащего по меньшей мере один из следующих элементов: хром от следов до6. The motor according to claim 5, characterized in that the substrate is made of an iron alloy containing at least one of the following elements: chromium from traces to 50 мас.%, алюминий от I до 10 мас.%, кобальт от следов до 5 мас.%, никель от следов до 72 мас.% и углерод от следов до 0,5 мас.%.50 wt.%, Aluminum from I to 10 wt.%, Cobalt from traces to 5 wt.%, Nickel from traces to 72 wt.% And carbon from traces to 0.5 wt.%. 7.Двигатель по п.6, отличающийс  тем, что сплав неблагородного металла дополнительно содержит иттрий в количестве от 0,1 до 3,0 мае.7,,7. The engine according to claim 6, wherein the base metal alloy further comprises yttrium in an amount of from 0.1 to 3.0 May. 8.Двигатель по пп.1-7, о т л и - чающийс  тем, что катализатор содержит металлы: родий, палладий , платину, кобальт или никель.8. The engine according to claims 1-7, about tl and - because the catalyst contains metals: rhodium, palladium, platinum, cobalt or nickel. 9.Способ очистки выхлопных газов двигател  внутреннего сгорани  путем пропускани  выхлопных газов с дымообразующими частицами через камеру9. Method of cleaning exhaust gases of an internal combustion engine by passing exhaust gases with smoke-forming particles through the chamber с катализатором, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  эффективности очистки, выхлопные газы турбулизируют, а окисление вредных составл ющих начинают при 207-265 С.with a catalyst, characterized in that, in order to increase the cleaning efficiency, the exhaust gases are turbulized, and the oxidation of the harmful constituents starts at 207-265 C. /I/ I фце.2fts.2 фцг.Зftsg.Z 8 eight Фие.Phie. Фие.Phie.
SU802955227A 1980-03-31 1980-07-28 Internal combustion engine and method of cleaning exhaust gases of internal combustion engine SU1378789A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8010768 1980-03-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1378789A3 true SU1378789A3 (en) 1988-02-28

Family

ID=10512505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802955227A SU1378789A3 (en) 1980-03-31 1980-07-28 Internal combustion engine and method of cleaning exhaust gases of internal combustion engine

Country Status (2)

Country Link
BR (1) BR8004544A (en)
SU (1) SU1378789A3 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4229471A1 (en) * 1992-09-03 1994-03-10 Man Nutzfahrzeuge Ag Process for the purification of exhaust gases from diesel engines
RU2460570C2 (en) * 2006-05-03 2012-09-10 Сэйбертек Эл.Эл.Си. Method and device for reduction of gaseous wastes emission
RU2732357C2 (en) * 2015-03-19 2020-09-15 Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани Exhaust system for a self-ignition engine having a catching surface for volatilized platinum

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент FR № 2139152, кл. F 01 N 3/00, опублик. 1973. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4229471A1 (en) * 1992-09-03 1994-03-10 Man Nutzfahrzeuge Ag Process for the purification of exhaust gases from diesel engines
RU2460570C2 (en) * 2006-05-03 2012-09-10 Сэйбертек Эл.Эл.Си. Method and device for reduction of gaseous wastes emission
RU2732357C2 (en) * 2015-03-19 2020-09-15 Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани Exhaust system for a self-ignition engine having a catching surface for volatilized platinum

Also Published As

Publication number Publication date
BR8004544A (en) 1982-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1083485A (en) Device for the purification of exhaust gases
SU1011035A3 (en) Molded carrier of catalyst for purifying exhaust gases of internal combustion engine and method for its use
EP0639398B1 (en) Corrosion-resistant metal filters
US4388275A (en) Apparatus containing a carrier matrix for catalysts
US4289652A (en) Catalyst comprising a metal substrate
US4485191A (en) Catalysts for converting reductive and oxidative gases in exhaust gases into innoxious gases
JPS6458347A (en) Catalyst of superior heat resistance for purifying internal combustion engine exhaust gas and its preparation
JP6174494B2 (en) Exhaust gas purification catalyst composition and exhaust gas purification catalyst
JPH06129247A (en) Arrangement strcuture of catalyst for exhaust gas of internal combustion engine
WO1979000611A1 (en) Catalyst comprising a metal substrate
US3873472A (en) Catalyst for the purification of exhaust gases and process for preparing the catalyst
SU1378789A3 (en) Internal combustion engine and method of cleaning exhaust gases of internal combustion engine
US4299192A (en) Catalytic combustion
DK155541B (en) METHOD FOR REDUCING PARTICULATE POLLUTION IN EXHAUST GAS FROM DIESEL ENGINES AND DIESEL ENGINE FOR EXERCISING THE PROCEDURE
DE69734420T2 (en) Catalyst element for cleaning the exhaust gas of an internal combustion engine
JPH1047035A (en) Particulate trap for diesel engine
SE446473B (en) COMBUSTION ENGINE PROVIDED WITH CATALYST
JP2007521946A (en) Coated metal substrate
FI89463C (en) ANVAENDNING AV EN NICKELBASERAD, ALUMINIUM INNEHAOLLANDE METALLEGERING SOM SUBSTRATMATERIAL FOER EN AVGASER RENANDE KATALYSATOR
JPH01142208A (en) Filter for collecting diesel particulate
DK0540635T3 (en) After Combustion Catalysts
WO1994025206A1 (en) Corrosion resistant porous body and production process
DE2411378C3 (en) catalyst
JPH0457367B2 (en)
JPH02169007A (en) Particulate collecting filter