Спосіб зниження шкідливих викидів з відпрацьованими газами газового двигуна

Реферат: Спосіб зниження шкідливих викидів з відпрацьованими газами газового двигуна шляхом подачі у двигун повітря і метану та їх спалення у камері згоряння. Оксиди азоту відновлюють метаном на каталізаторі відновлення, а метан, що залишився, окислюють на каталізаторі окислювання метану. UA 89635 U (54) СПОСІБ ЗНИЖЕННЯ ШКІДЛИВИХ ВИКИДІВ З ВІДПРАЦЬОВАНИМИ ГАЗАМИ ГАЗОВОГО ДВИГУНА UA 89635 U UA 89635 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до автомобілебудування і може бути використана у нейтралізаторах відпрацьованих газів двигунів внутрішнього згоряння, які працюють на метані. Найбільш близьким за суттєвими ознаками і досягуваному ефекту є спосіб зниження шкідливих викидів з відпрацьованими газами газового двигуна шляхом подачі у двигун повітря та метану та їх спалення у камері згоряння (див. Генкин К. И. Газовый двигатель / Генкин К. И. // БСЭ. - М.: Изд-во "Советская энциклопедия", 2007. - Т. 6. - С. 16) - найближчий аналог. Недоліком відомого способу є те, що не знижуються викиди основного токсичного компоненту відпрацьованих газів оксидів азоту і залишається достатня кількість незгорілого метану. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу зниження шкідливих викидів з відпрацьованими газами газового двигуна шляхом того, що відбувається реакція відновлення оксидів азоту метаном на каталізаторі відновлення і окислювання метану на каталізаторі окислювання метану, що приведене до зниження шкідливої дії відпрацьованих газів на здоров'я людей. Поставлена задача вирішується тим, що у способі зниження шкідливих викидів з відпрацьованими газами газового двигуна шляхом подачі у двигун повітря і метану та їх спалення у камері згоряння, згідно з корисною моделлю, оксиди азоту відновлюють метаном на каталізаторі відновлення, а метан, що залишився, окислюють на каталізаторі окислювання метану. Відомо каталізатор Ag-ZSM-5 (див. On the Promotion of Ag-ZSM-5 by Cerium for the SCR of NO by Methane / Zhijiang Li, Maria Flytzani-Stephanopoulos // Journal of Catalysis. - 1999. - № 182. pp. 313-327) для забезпечення відновлення оксидів азоту метаном. При цьому протікають наступні реакції: CH4+4NO=2N2+CO2+2H2O, (1) CH4+2NO2=N2+CO2+2H2O, (2) де CH4 - метан; NO - оксид азоту; N2 - азот; СО2 - вуглекислий газ; NO2 - діоксид азоту; Н2О - вода. Враховуючи, що основна частка оксидів азоту у відпрацьованих газах припадає на оксид азоту, то рекомендується забезпечити умови протікання першої реакції. У кінці відбувається окислювання залишкового метану по реакції: СН4+2О2=СО2+2Н2О, (3) де О2 - кисень. Запропонований спосіб пояснюється ілюстрацією, де зображено пристрій для здійснення способу, що заявляється. Пристрій містить балон 1 з метаном, з'єднаний із двигуном 2, який сполучено з нейтралізатором 3, що містить каталізатор 4 відновлення оксидів азоту метаном, і каталізатор 5 окислювання метану. Спосіб здійснюється наступним чином. У газовому двигуні метан з балона 1 і повітря з атмосфери надсилають у двигун 2, у якому здійснюється їх згоряння, при якому утворюються оксиди азоту і знаходиться незгорілий метан, які подають у нейтралізатор 3, з каталізатором 4, на якому відновлюють оксиди азоту метаном, а незгорілий метан окислюють на каталізаторі 5 окислювання метану. Приклад конкретного виконання. Склад газу: 0,5 % об. оксиду азоту, 0,5 % об. метану, 2,5 % -1 об. кисню, об'ємна швидкість 30000 год. , температура каталізатора 550 °C. По ходу газу використовують каталізатор Ce(24)-Ag(78)-ZSM-5 і каталізатор Ag(77)-ZSM-5. Швидкість реакції при температурі 550 °C перетворення діоксиду азоту у азот на каталізаторі Ce(24)-Ag(78)-ZSM-5 . 3 становить 2,59 10 ммоль/гс, що відповідає ефективності очищення від NO 60 %. Швидкість реакції окислювання метану до вуглекислого газу на каталізаторі Ag(77)- ZSM-5 становить . 3 3,43 10 ммоль/гс. Технічний результат досягається за рахунок зниження шкідливої дії відпрацьованих газів на здоров'я людей. 1 UA 89635 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Спосіб зниження шкідливих викидів з відпрацьованими газами газового двигуна шляхом подачі у двигун повітря і метану та їх спалення у камері згоряння, який відрізняється тим, що оксиди азоту відновлюють метаном на каталізаторі відновлення, а метан, що залишився, окислюють на каталізаторі окислювання метану. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2