Спосіб очищення вихлопних газів двигуна внутрішнього згоряння

Спосіб очищення вихлопних газів двигуна внутрішнього згоряння, який полягає в ПІДГОТОВЦІ каталізу, контакті каталізатора та вихлопних газів, який відрізняється тим, що як каталізатор використовують пил, який утворюється під час уловлювання зварювальних аерозолів Винахід відноситься до двигунобудування та може бути використаний у вихлопних пристроях, обладнаних засобами очищення відпрацьованих газів двигунів внутрішнього згоряння Найбільш близьким за своєю сутністю є спосіб очищення вихлопних газів двигуна внутрішнього згоряння, який полягає в ПІДГОТОВЦІ каталізу, контакті каталізатора та вихлопних газів, де як каталізатор використовують шлам, що утворюється на свинцевому аноді, до складу якого входить більш 50% дюксиду марганцю (МпОг), до 15% дюксиду свинцю (РЬОг), до 0,15% оксиду срібла (АдгО), решта ДОМІШКИ (див Патент РФ № 2164298, МПК 7F01N3/10, B01D53/94, B01J23/34, опубл 2001 р, бюл № 8) - прототип Недоліком відомого способу очищення вихлопних газів є забруднення навколишнього середовища свинцем (РЬ), який входить до складу каталізатора у вигляді дюксиду свинцю (РЬОг), КІЛЬКІСТЬ якого в анодному шламі досягає 15%, і який розплавляється під впливом високої температури та відпрацьованими газами виноситься з вихлопного пристрою При температурі 290°С дюксид свинцю (РЬОг) розкладається до ортоплюмбату свинцю (РЬзО4) та оксиду свинцю (РЬО), котрі в свою чергу відновлюються до свинцю (РЬ), температура плавління якого складає 327,4°С (див Вредные вещества в промышленности Справочник для химиков, инженеров и врачей Изд 7-е, пер и доп В трех томах Том 3 Неорганические и элементоорганические соединения Под ред заел деят науки проф Н В Лазарева и докт биол наук проф И Д Гадаскиной Л , «Химия», 1977), а, як відомо, каталізатор працює в діапазоні температур 150 800°С (див Юзеф Якубовский Автомобильный транспорт и защита окружающей среды Пер с пол , М Транспорт, 1979 - С 176), тобто максимальна робоча температура каталізатора у 2,4 рази вище температури плавлення свинцю Іншим недоліком використання анодного шламу як каталізатора є складність та висока вартість технології підготовки каталізу, оскільки анодний шлам - це аморфний осад Як правило, збезводнення шламу здійснюють за допомогою вакуумфільтрів, прес-фільтрів або центрифуг, із застосуванням реагентів, які дорого коштують В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу очищення вихлопних газів двигуна внутрішнього згоряння, шляхом того, що як каталізатор використовують пил, який утворюється під час уловлювання зварювальних аерозолів, що приведе до виключення можливості забруднення навколишнього середовища свинцем або його сполуками під час експлуатації каталізатора, а також до використання ВІДХОДІВ зварювання, теплового різання та наплавлення, і можливості підбору ХІМІЧНОГО складу каталізатора в залежності від виду відпрацьованих газів, які очищають Поставлена задача досягається тим, що в способі очищення вихлопних газів двигуна внутрішнього згоряння, який полягає в ПІДГОТОВЦІ каталізу, контакті каталізатора та вихлопних газів, згідно винаходу, як каталізатор, замість анодного шламу, використовують пил, який утворюється під час уловлювання зварювальних аерозолів Спосіб очищення вихлопних газів двигуна внутрішнього згоряння полягає в поверхневому окислюванні продуктів неповного згоряння та розкладанні окислів азоту при взаємодії відпрацьованого О (О (О ю 56460 стільки ж пилу виділяється під час зварювання МІДІ, титану, алюмінію та їх сплавів, але склад пилу при цьому інший, і характеризується підвищеним вмістом оксидів МІДІ, титану та алюмінію ВІДПОВІДНО ПІД час газового різання низьколегованої вуглецевої сталі завтовшки 10мм виділяється близько 130г/ч пилу, під час різання якісних та легованих сталей, а також сплавів титану, ця КІЛЬКІСТЬ збільшується в 1,1 - 1,5 рази Під час плазмового різання інтенсивність виділень ще вища для низьколегованої вуглецевої сталі завтовшки 10мм інтенсивність виділень пилу сягає 800г/ч, для якісної легованої сталі ця КІЛЬКІСТЬ в 1,1 - 2,1 рази вища, причому пил містить оксиди марганцю, хрому та ІНШІ (див Контроль за выбросами в атмосферу и работой газоочистных установок на предприятиях машиностроения Практическое руководство / Н Г Булгакова, Л С Василевская, Л Я Градуса и др М Машиностроение, 1984 -С 8 - 9 ) Оскільки відпрацьовані гази дизельних двигунів характеризуються підвищеною КІЛЬКІСТЮ оксиду азоту (NOx), а карбюраторні двигуни - оксиду вуглецю (СО), то використання як каталізатора пилу зварювальних аерозолів, с різним ХІМІЧНИМ складом, дозволяє цілеспрямовано впливати на ефективність нейтралізації найбільш масового токсичного компоненту, характерного для двигуна, який експлуатують, шляхом підбору каталізатора з оптимальним ХІМІЧНИМ складом До переваг запропонованого способу очищення можна віднести наступне виключення можливості забруднення навколишнього середовища свинцем та його сполуками при температурі 800°С, використання ВІДХОДІВ зварювання, теплового різання та наплавлення, Під час витрачання 1кг електродів в процесі зниження витрат на підготовку каталізу, ручного дугового зварювання сталей утворюється можливість підбору ХІМІЧНОГО складу каталізадо 40г пилу, в процесі зварювання та наплавлютора в залежності від виду відпрацьованих газів, вання чавунів утворюється 43 - 45г пилу, який місякі очищають тить ванадій, нікель, мідь та їх оксиди Приблизно газу та каталітичне активних металів та/або їх оксидів, які складають пил, який утворився під час уловлювання зварювальних аерозолів При виконанні зварювальних робіт, теплового різання та наплавлення металів у зварювальному аерозолі присутній пил, який містить (в залежності від виду зварювання, марки електродів та флюсу) марганець та його оксиди, сполуки кремнію, оксиди заліза, нікелю, вольфраму, МІДІ, титану, хрому, ванадію, алюмінію, цинку та ІНШІ, у вигляді твердих часток, які характеризуються дрібною дисперсністю, наприклад ХІМІЧНИЙ склад пилу від електрозварювання, мас , % 33 62,2 - окис заліза (Fe2O3), 1,1 8,8 дюксид марганцю (МпСЬ), 7,037 7,1 - дюксид кремнію (S1O2), 0,002 0,02 - оксид хрому (СГ2О3) (див Мазур И И , Молдаванов О И , Шишов В Н Инженерная экология Общий курс В 2 т Том 1 Теоретические основы инженерной экологии Учеб пособие для втузов / Под ред И И Мазура М Высш шк, 1996 -С 81 ), під час спалювання електродів АНО-4 (діаметром 4мм, швидкість горіння 0,3 електрода за хвилину) на ПІДЛОЖЦІ зі сталі Ст-3 завтовшки 10мм, елементарний склад твердої складової зварювальних аерозолів, мас , % 73,0 - заліза, 5,5 - марганцю, 2,5 - кремнію, 8,5 - калію, 3,6 - натрію, 0,3 титану, 0,5 - магнію, алюмінію та кальцію сліди Діаметр твердих часток не перевищує 0,8мкм, форма часток - сферична (див А А Энам, П А Иванченко, Г Н Шихолеева, В В Лобанов, Л М Кутовая Экологические аспекты улавливания твердой составляющей сварочных аэрозолей Инновационные экологические методы и процессы в прикладной экологии Сб научных ст / ЛГЦНТЭИ- Луганск, 2001 - С З ) Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24