[go: up one dir, main page]

CN106946226A - 一种用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统 - Google Patents

一种用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统 Download PDF

Info

Publication number
CN106946226A
CN106946226A CN201710160971.6A CN201710160971A CN106946226A CN 106946226 A CN106946226 A CN 106946226A CN 201710160971 A CN201710160971 A CN 201710160971A CN 106946226 A CN106946226 A CN 106946226A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic valve
cylinder
tracheae
molecular sieve
reciprocating
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
CN201710160971.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106946226B (zh
Inventor
龚强
彭伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SUZHOU SIMEITE SURFACE MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
SUZHOU SIMEITE SURFACE MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
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 SUZHOU SIMEITE SURFACE MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical SUZHOU SIMEITE SURFACE MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201710160971.6A priority Critical patent/CN106946226B/zh
Publication of CN106946226A publication Critical patent/CN106946226A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106946226B publication Critical patent/CN106946226B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/02—Preparation of oxygen
    • C01B13/0229—Purification or separation processes
    • C01B13/0248—Physical processing only
    • C01B13/0259—Physical processing only by adsorption on solids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2210/00—Purification or separation of specific gases
    • C01B2210/0001—Separation or purification processing
    • C01B2210/0009—Physical processing
    • C01B2210/0014—Physical processing by adsorption in solids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2210/00—Purification or separation of specific gases
    • C01B2210/0028—Separation of the specific gas from gas mixtures containing a minor amount of this specific gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2210/00—Purification or separation of specific gases
    • C01B2210/0043—Impurity removed
    • C01B2210/0046—Nitrogen
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Abstract

本申请公开了一种汽车用空分制氧系统，特别涉及一种能连续产生富氧用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统。本申请使用两套并行的制氧系统，每套制氧系统保护含有一个双气缸的往复式空气压缩机，每个气缸分别由气体管道连接一个分子筛填料柱，对应于每个分子筛填料柱都设有五个电磁阀，通过电磁阀的有规律的开关实现连续地产生富氧空气用于汽车尾气处理中。本系统能连续不断地为汽车尾气净化装置提供富氧空气，以提高污染物被催化转化的效率，从而降低了污染物的排放。

Description

一种用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统
技术领域
本申请涉及汽车尾气处理技术领域，具体涉及一种用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统。
背景技术
随着经济的快速发展，汽车数量不断增加，汽车尾气污染已经成为我国空气污染的主要来源，是造成灰霾和光化学烟雾污染的重要原因，严格控制汽车尾气污染势在必行。汽车尾气污染的控制可以分为机内和机外两种技术，机内净化主要是提高燃油质量和改善燃料在发动机中的燃烧条件，尽可能减少污染物的产生；而机外净化则是安装催化净化器，对有害气体进行处理。机外净化所用的净化器中的核心组分是汽车尾气净化催化剂，通过其发挥催化作用，使有害的CO和CxHy转化成CO2和H2O，而将NOx转化成N2。
对于汽车尾气中存在的CO和CxHy的转化过程来说，其转化过程发生的是氧化反应，即通过催化剂的作用将CO和CxHy与O2发生氧化反应成CO2和H2O，如下所示：
CO+1/2O2→CO2 (1)
CxHy+(1+y/4)O2→xCO2+(y/2)H2O (2)
通常来说，反应式(1)和反应式(2)中氧气来源于空气，然而空气中的氧气含量仅为21％，以空气供氧来实现CO和CxHy的转化由于供氧量的相对较低而效率相对不高，如果改为将纯氧用于CO和CxHy的催化转化中，那么可以实现催化转化效率的大大提升。由于纯氧的含氧量在99.5％以上，是空气中氧含量的4.75倍，因而前者参与氧化反应是后者的4.75倍，因而使用纯氧气可以实现CO和CxHy更完全地转化，因而尾气污染物排放量可以大大降低。
发明内容
本申请目的是：针对上述问题，提出一种用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统，其能将原本直接进入尾气净化装置中的空气预先进行氮气和氧气的分离，从而获得纯氧气，将纯氧气送至尾气净化装置中参与CO和CxHy的催化转化中，以提高尾气净化的效率，同时在汽车运行过程中，纯氧气能够连续不断地通入至尾气净化装置中，以保证尾气中的CO和CxHy可持续被高效率转化。
为了达到上述目的，本申请的技术方案是：
一种用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统，包括：
往复式空气压缩机Ⅰ，其包括第一气缸、第二气缸、与所述第一气缸和第二气缸中的气缸活塞均传动连接以带动所述气缸活塞往复运动的气缸驱动装置Ⅰ，所述第一气缸具有一抽气口和一排气口，所述第二气缸具有一抽气口和一排气口；并且借助所述气缸驱动装置Ⅰ的动作，可选择性地使所述第一气缸处于抽气状态、所述第二气缸处于排气状态，或者使所述第一气缸处于排气状态、所述第二气缸处于抽气状态；
往复式空气压缩机Ⅱ，其包括第三气缸、第四气缸、与所述第三气缸和第四气缸中的气缸活塞均传动连接以带动所述气缸活塞往复运动的气缸驱动装置Ⅱ，所述第三气缸具有一抽气口和一排气口，所述第四气缸具有一抽气口和一排气口；并且借助所述气缸驱动装置Ⅱ的动作，可选择性地使所述第三气缸处于抽气状态、所述第四气缸处于排气状态，或者使所述第三气缸处于排气状态、所述第四气缸处于抽气状态；
通过第一气管依次连接的第一电磁阀、第二电磁阀、第一分子筛填料柱、第三电磁阀和第四电磁阀，并且所述第一电磁阀和第二电磁阀之间的所述第一气管通过另一气管与所述第一气缸的第一排气相连通，所述第三电磁阀和第四电磁阀之间的所述第一气管通过另一气管与所述第一气缸的抽气口相连通；
通过第二气管依次连接的第五电磁阀、第六电磁阀、第二分子筛填料柱、第七电磁阀和第八电磁阀，并且所述第五电磁阀和第六电磁阀之间的所述第二气管通过另一气管与所述第二气缸的排气口相连通，所述第七电磁阀和第八电磁阀之间的所述第二气管通过另一气管与所述第二气缸的抽气口相连通；
第三气管，其一端与所述第三电磁阀和第一分子筛填料柱之间的所述第一气缸相连通，另一端与所述第七电磁阀和第二分子筛填料柱之间的所述第二气管相连通；
连接在所述第三气管上的第九电磁阀和第十电磁阀；
通过第四气管依次连接的第十一电磁阀、第十二电磁阀、第三分子筛填料柱、第十三电磁阀和第十四电磁阀，并且所述第十一电磁阀和第十二电磁阀之间的所述第四气管通过另一气管与所述第三气缸的抽气口相连通，所述第十三电磁阀和第十四电磁阀之间的所述第四气管通过另一气管与所述第三气缸的排气口相连通；
通过第五气管依次连接的第十五电磁阀、第十六电磁阀、第四分子筛填料柱、第十七电磁阀和第十八电磁阀，并且所述第十五电磁阀和第十六电磁阀之间的所述第五气管通过另一气管与所述第四气缸的抽气口相连通，所述第十七电磁阀和第十八电磁阀之间的所述第五气管通过另一气管与所述第四气缸的排气口相连通；
第六气管，其一端与所述第十二电磁阀和第三分子筛填料柱之间的所述第四气缸相连通，另一端与所述第十六电磁阀和第四分子筛填料柱之间的所述第五气管相连通；
连接在所述第六气管上的第十九电磁阀和第二十电磁阀；
第七气管，其一端与所述第九电磁阀和第十电磁阀之间的所述第三气管相连通，另一端通至汽车的尾气净化装置；以及
第八气管，其一端与所述第十九电磁阀和第二十电磁阀之间的所述第六气管相连通，另一端通至汽车的尾气净化装置。
在本申请的一些优选实施例中，所述气缸驱动装置Ⅰ包括：
能够绕自身轴线作枢转运动的转轮，
可左右横向移动的第一滑块和第二滑块，
一端铰接于所述第一滑块上、另一端铰接于所述转轮上的第一连杆；
一端铰接于所述第二滑块上、另一端铰接于所述转轮上的第二连杆；
连接在所述第一气缸的活塞与所述第一滑块之间第三连杆，以及
连接在所述第二气缸的活塞与所述第二滑块之间第四连杆。
在本申请的又一些优选实施例中，所述第一连杆与所述转轮的铰接点位于所述转轮的外缘边上，所述第二连杆与所述转轮的铰接点位于所述转轮的外缘边上。
在本申请的又一些优选实施例中，所述第一连杆和所述第二连杆铰接在所述转轮的同一部位。
在本申请的又一些优选实施例中，所述转轮的枢转运动由电机驱动。
在本申请的又一些优选实施例中，还包括智能控制器，所述电机、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀、第九电磁阀、第十电磁阀、第十一电磁阀、第十二电磁阀、第十三电磁阀、第十四电磁阀、第十五电磁阀、第十六电磁阀、第十七电磁阀、第十八电磁阀、第十九电磁阀和第二十电磁阀均与该智能控制器电连接。
在本申请的又一些优选实施例中，所述第一分子筛填料柱、第二分子筛填料柱、第三分子筛填料柱和第四分子筛填料柱中填装的分子筛均为锂型分子筛。
在本申请的又一些优选实施例中，所述第七气管和第八气管具有通向所述尾气净化装置的公共管段。
本申请的优点是：本申请克服了现有制氧技术中变压吸附工艺设备庞大而无法用于有限空间的汽车的问题，通过使用双气缸的往复式空气压缩机和四套分子筛空分制氧填料柱，并由汽车发动后为往复式空气压缩机的轮轴提供的转动动力，在多个电磁阀规律性开关的条件下，实现连续不断地供给纯氧用于汽车尾气催化处理的过程中。本发明的特点是，利用往复式空气压缩机实现氮气的变压吸附和脱附的过程，并且设计灵活、体积小、供氧量高，可不间断地提供纯氧，以实现尾气中污染物含量的大大降低，可有效降低对大气的污染。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请实施例中用于汽车尾气处理往复式分子筛空分制氧系统的结构示意图；
图2为本申请实施例中用于汽车尾气处理往复式分子筛空分制氧系统的处于第一个1/4周期中的工作状态示意图；
图3为本申请实施例中用于汽车尾气处理往复式分子筛空分制氧系统的处于第二个1/4周期中的工作状态示意图；
图4为本申请实施例中用于汽车尾气处理往复式分子筛空分制氧系统的处于第三个1/4周期中的工作状态示意图；
图5为本申请实施例中用于汽车尾气处理往复式分子筛空分制氧系统的处于第四个1/4周期中的工作状态示意图。
其中：1-第二电磁阀，2-第一电磁阀，3-第五电磁阀，4-第六电磁阀，5-第一分子筛填料柱，6-第一气缸，7-气缸驱动装置Ⅰ，8-第二气缸，9-第二分子筛填料柱，10-第三电磁阀，11-第四电磁阀，12-第八电磁阀，13-第七电磁阀，14-第九电磁阀，15-第十电磁阀，16-第十九电磁阀，17-第二十电磁阀，18-第十二电磁阀，19-第十一电磁阀，20-第十五电磁阀，21-第十六电磁阀，22-第三分子筛填料柱，23-第三气缸，24-往复式空气压缩机Ⅱ，25-第四气缸，26-第四分子筛填料柱，27-第十三电磁阀，28-第十四电磁阀，29-第十八电磁阀，30-第十七电磁阀。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本申请而不限于限制本申请的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
图1至图5示出了本申请这种用于汽车尾气处理往复式分子筛空分制氧系统的一个优选实施例，其主要包括：两个往复式空气压缩机，分别为往复式空气压缩机Ⅰ和往复式空气压缩机Ⅱ，而且这两个往复式空气压缩机均为双杠结构，即具有两个独立的气缸；四个分子筛填料柱，分别为第一分子筛填料柱5，第二分子筛填料柱9，第三分子筛填料柱22和第四分子筛填料柱26；20个电磁阀，分别为第一电磁阀2、第二电磁阀1、第三电磁阀10、第四电磁阀11、第五电磁阀3、第六电磁阀4、第七电磁阀13、第八电磁阀12、第九电磁阀14、第十电磁阀15、第十一电磁阀19、第十二电磁阀18、第十三电磁阀27、第十四电磁阀28、第十五电磁阀20、第十六电磁阀21、第十七电磁阀30、第十八电磁阀29、第十九电磁阀16和第二十电磁阀17。其中：
往复式空气压缩机Ⅰ包括第一气缸6、第二气缸8、与所述第一气缸6和第二气缸8中的气缸活塞均传动连接以带动所述气缸活塞往复运动的气缸驱动装置Ⅰ7。即该往复式空气压缩机Ⅰ具有两个气缸。所述第一气缸6具有一个抽气口和一个排气口。所述第二气缸8也具有一个抽气口和一个排气口。并且借助所述气缸驱动装置Ⅰ7的动作，可选择性地使所述第一气缸6处于抽气状态、所述第二气缸8处于排气状态，或者使所述第一气缸6处于排气状态、所述第二气缸8处于抽气状态。也就是说，当气缸驱动装置Ⅰ7动作时，其会带动前述第一气缸6和第二气缸8分别处于两种不同的工作状态——一个为抽气状态，另一个为排气状态。
往复式空气压缩机Ⅱ的结构与上述往复式空气压缩机Ⅰ的结构相同，其也包括两个气缸以及与这两个气缸中的气缸活塞均传动连接以带动所述气缸活塞往复运动的气缸驱动装置Ⅱ24。为了方便对本申请技术方案的描述，在此将该往复式空气压缩机Ⅱ的的前述两个气缸分别称为第三气缸23和第四气缸25。所述第三气缸23具有一个抽气口和一个排气口。所述第四气缸25也具有一个抽气口和一个排气口。并且借助所述气缸驱动装置Ⅱ24的动作，可选择性地使所述第三气缸23处于抽气状态、所述第四气缸25处于排气状态，或者使所述第三气缸23处于排气状态、所述第四气缸25处于抽气状态。也就是说，当气缸驱动装置Ⅱ24动作时，其会带动前述第三气缸23和第四气缸25分别处于两种不同的工作状态——一个处于抽气状态，另一个处于排气状态。
上述第一气缸6、第二气缸8、第三气缸23和第四气缸25上的抽气口和排气口具有这一特性：当气缸动作时(工作体积增大或减小)，若抽气口处于开启状态气缸进行抽气，那么排气口就处于封闭状态；若排气口处于开启状态气缸进行排气，那么抽气口就处于封闭状态。也就说是，任一气缸的抽气口和排气口只有一个处于开启的工作状态，而另外一个处于封堵状态。前述这一特性可通过设置抽气口和排气口的结构来实现，为现有技术，在此不再赘述。
第一电磁阀2、第二电磁阀1、第一分子筛填料柱5、第三电磁阀10和第四电磁阀11通过第一气管(图中未标注)依次连接。并且第一电磁阀2和第二电磁阀1之间的前述第一气管通过另一根气管与第一气缸6的排气口相连通，第三电磁阀10和第四电磁阀11之间的前述第一气管通过另一气管与第一气缸6的抽气口相连通。
为保证视图更加简明清晰，说明书附图1至4中未对各个该系统中的各根气管进行编号标注。
第五电磁阀3、第六电磁阀4、第二分子筛填料柱9、第七电磁阀13和第八电磁阀12通过第二气管依次连接。并且第五电磁阀3和第六电磁阀4之间的前述第二气管通过另一气管与第二气缸8的排气口相连通，第七电磁阀13和第八电磁阀12之间的第二气管通过另一气管与第二气缸8的抽气口相连通。
第三气管(图中未标注)的一端与第三电磁阀10和第一分子筛填料柱5之间的前述第一气缸相连通，第三气管的另一端与第七电磁阀13和第二分子筛填料柱9之间的前述第二气管相连通。
第九电磁阀14和第十电磁阀15连接在第三气管上，而且二者隔开一定距离以便下述第七气管的连接。
第十一电磁阀19、第十二电磁阀18、第三分子筛填料柱22、第十三电磁阀27和第十四电磁阀28通过第四气管依次连接。并且第十一电磁阀19和第十二电磁阀18之间的前述第四气管通过另一根气管与第三气缸23的抽气口相连通，第十三电磁阀27和第十四电磁阀28之间的前述第四气管通过另一气管与第三气缸23的排气口相连通。
第十五电磁阀20、第十六电磁阀21、第四分子筛填料柱26、第十七电磁阀30和第十八电磁阀29通过第五气管依次连接。并且第十五电磁阀20和第十六电磁阀21之间的前述第五气管通过另一气管与所述第四气缸25的抽气口相连通，第十七电磁阀30和第十八电磁阀29之间的前述第五气管通过另一气管与第四气缸25的排气口相连通。
第六气管(图中未标注)的一端与第十二电磁阀18和第三分子筛填料柱22之间的前述第四气缸相连通，第六气管的另一端与第十六电磁阀21和第四分子筛填料柱26之间的前述第五气管相连通。
第十九电磁阀16和第二十电磁阀17连接在第六气管上，而且二者隔开一定距离以便下述第七气管的连接。
第七气管的一端与第九电磁阀14和第十电磁阀15之间的前述所述第三气管相连通，另一端通至汽车的尾气净化装置。
第八气管的一端与第十九电磁阀16和第二十电磁阀17之间的前述第六气管相连通，另一端通至汽车的尾气净化装置。
而且，参照图1所示，为了节约成本，同时方便通气管路的布置，上述第七气管和第八气管具有公共管段，具体为，二者通向尾气净化装置那一端的管段为公共管段。
上述气缸驱动装置Ⅰ7采用凸轮连杆结构，我们通常称之为旋转联动轮轴。参照图1所示，该气缸驱动装置Ⅰ包括：
能够绕自身轴线作枢转运动的转轮，
可左右横向移动的第一滑块和第二滑块，
一端铰接于所述第一滑块上、另一端铰接于所述转轮上的第一连杆；
一端铰接于所述第二滑块上、另一端铰接于所述转轮上的第二连杆；
连接在所述第一气缸的活塞与所述第一滑块之间第三连杆，以及
连接在所述第二气缸的活塞与所述第二滑块之间第四连杆。
当转轮在图2中作逆时针转动时，第一连杆拉动第一滑块向右移动，进而拉动第一气缸内的活塞向右移动，第一气缸的工作体积逐渐增大，第一气缸处于抽气状态；第二连杆推动第二滑块向右移动，进而推动第二气缸内的活塞向右移动，第二气缸的工作体积逐渐减小，第二气缸处于排气状态。
而当转轮在图3中作逆时针转动时，第一连杆推动第一滑块向左移动，进而推动第一气缸内的活塞向左移动，第一气缸的工作体积逐渐减小，第一气缸处于排气状态；第二连杆拉动第二滑块向左移动，进而拉动第二气缸内的活塞向左移动，第二气缸的工作体积逐渐增大，第二气缸处于抽气状态。
为了使得转轮的转动能够大幅度带动第一连杆和第二连杆移动，本实施例将第一连杆与转轮的铰接点设置在转轮的外缘边上，将第二连杆与转轮的铰接点也设置在转轮的外缘边上。而且，第一连杆和第二连杆铰接在转轮的同一部位。
上述转轮的枢转运动一般由电机驱动。
气缸驱动装置Ⅱ24与上述气缸驱动装置Ⅰ7的结构相同，在此不再赘述。
还包括智能控制器，所述电机、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀、第九电磁阀、第十电磁阀、第十一电磁阀、第十二电磁阀、第十三电磁阀、第十四电磁阀、第十五电磁阀、第十六电磁阀、第十七电磁阀、第十八电磁阀、第十九电磁阀和第二十电磁阀均与该智能控制器电连接。
所述第一分子筛填料柱5、第二分子筛填料柱9、第三分子筛填料柱22和第四分子筛填料柱26中填装的分子筛均为锂型分子筛。
再参照图2-至图5所示，现将本实施例这种空分制氧系统的工作流程简单介绍如下：
在第一个1/4周期，图2中各个电磁阀的开关状态(深色为开，浅色为关)和气体管路的通畅状态(深色为通，浅色为不通)如图2所示，仅第四、第六、第八、第十、第十二、第十六和第十八这七个电磁阀处于开启状态，而其余电磁阀均处于关闭状态。从图1中可以看出，第一气缸6的工作体积正在逐渐增大，空气逐渐经过第四电磁阀11进入第一气缸6。第二气缸8内的空气被压缩后，经过第六电磁阀4进入第二分子筛填料柱9中，空气中的氮气被第二分子筛填料柱9完全吸附后可以获得纯氧气，纯氧气经过第十电磁阀15并最终进入到尾气净化装置中。第三气缸23的体积逐渐增大，导致第三号分子筛填料柱22内的气压逐渐降低，从而实现其吸附的氮气发生脱附，脱附的氮气经过第十二电磁阀18被富集于第三气缸23中。第四气缸25内已经富集了大量的由第四分子筛填料柱26脱附的氮气，随着第四气缸25工作体积的逐渐减小而被压缩并排出至空气中。在这个半圈的转动运动中，由第二气缸8和第二分子筛填料柱9联合工作来产生纯氧用于尾气净化中。显然，在该第一个1/4周期，第八电磁阀12也可以处于关闭状态。
在第二个1/4周期，各个电磁阀的开关状态(深色为开，浅色为关)和气体管路的通畅状态(深色为通，浅色为不通)如图3所示，仅第二、第四、第七、第九、第十二、第十四和第十五这七个电磁阀处于开启状态，而其余电磁阀均处于关闭状态。从图3中可以看出，第一气缸6内的空气被压缩后，经过第二电磁阀1进入第一分子筛填料柱5中，空气中的氮气被完全吸附后可以获得纯氧气，纯氧气经过第九电磁阀14并最终进入到尾气净化装置中。第二气缸8的体积逐渐增大，导致第二分子筛填料柱9内的气压逐渐降低，从而实现其吸附的氮气发生脱附，脱附的氮气经过第七电磁阀13被富集于第二号气缸8中。第三气缸23已经富集了大量由第三分子筛填料柱22脱附的氮气，随着第三气缸工作体积的逐渐减小而被压缩并排出至空气中。第四气缸25的体积正在逐渐增大，空气逐渐经过第十五电磁阀20进入第四气缸。在这个半圈的转轮运动中，由第一气缸6和第一号分子筛填料柱5联合工作来产生纯氧用于尾气净化中。显然，在该第二个1/4周期，第四电磁阀11也可以处于关闭状态。
在第三个1/4周期，各个电磁阀的开关状态(深色为开，浅色为关)和气体管路的通畅状态(深色为通，浅色为不通)如图4所示，仅第三、第五、第七、第十一、第十五、第十七和第二十这七个电磁阀处于开启状态，而其余电磁阀均处于关闭状态。从图4中可以看出，第一气缸6的体积逐渐增大，导致第一分子筛填料柱5内的气压逐渐降低，从而实现其吸附的氮气发生脱附，脱附的氮气经过第三电磁阀10被富集于第一号气缸6中。第二气缸8已经富集了大量由第二分子筛填料柱9脱附的氮气，随着第二气缸工作体积的逐渐减小而被压缩并排出至空气中。第三气缸23的体积正在逐渐增大，空气逐渐经过第十一电磁阀11进入第三气缸23。第四气缸25内的空气被压缩后，经过第十七电磁阀30进入第四分子筛填料柱26中，空气中的氮气被完全吸附后可以获得纯氧气，纯氧气经过第二十电磁阀17并最终进入到尾气净化装置中。在这个半圈的转轮运动中，由第四号气缸25和第四分子筛填料柱26联合工作来产生纯氧用于尾气净化中。显然，在该第三个1/4周期，第十五电磁阀20也可以处于关闭状态。
在第四个1/4周期，各个电磁阀的开关状态(深色为开，浅色为关)和气体管路的通畅状态(深色为通，浅色为不通)如图5所示，仅第一、第三、第八、第十一、第十三、第十六和第十九这七个电磁阀处于开启状态，而其余电磁阀均处于关闭状态。从图5中可以看出，第一气缸6已经富集了大量由第一分子筛填料柱5脱附的氮气，随着第一气缸工作体积的逐渐减小而被压缩并排出至空气中。第二气缸8的工作体积正在逐渐增大，空气逐渐经过第八电磁阀12进入第二气缸。第三气缸23内的空气被压缩后，经过第十三电磁阀27进入第二分子筛填料柱22中，空气中的氮气被完全吸附后可以获得纯氧气，纯氧气经过第十九电磁阀16并最终进入到尾气净化装置中。第四号气缸25的体积逐渐增大，导致第四分子筛填料柱26内的气压逐渐降低，从而实现其吸附的氮气发生脱附，脱附的氮气经过第十六电磁阀21被富集于第四气缸25中。在这个半圈的转轮运动中，由第三气缸23和第三分子筛填料柱22联合工作来产生纯氧用于尾气净化中。显然，在该第四个1/4周期，第十一电磁阀19也可以处于关闭状态。
综合以上四个1/4周期来看，完整的工作周期过程中，本系统氧气输出的电磁阀的顺序为：第十电磁阀15→第九电磁阀14→第二十电磁阀17→第十九电磁阀16，并按照此顺序反复循环，由此可获得连续不断地纯氧气流用于尾气净化。
由上不难看出，本实施例使用两套并行的制氧系统，每个制氧系统含有一个双气缸的往复式空气压缩机，每个气缸分别由气体管道连接一个分子筛填料柱，整个系统总共有四个分子筛填料柱，对应于每个分子筛填料柱都设有五个电磁阀。随着往复式空气压缩机轮轴的旋转和电磁阀的周期性开关，能够实现在轮轴旋转过程中，始终存在一个气缸正在输出高压空气，进入其对应的分子筛填料柱中，其中的氮气成分被吸附后制取得到纯氧，而其他气缸和其相应的分子筛填料柱组成的系统，分别处于空气进入气缸、分子筛脱附氮气进入气缸、气缸中的氮气被压缩后排出的状态。
上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统，其特征在于，包括：
往复式空气压缩机Ⅰ，其包括第一气缸(6)、第二气缸(8)、与所述第一气缸(6)和第二气缸(8)中的气缸活塞均传动连接以带动所述气缸活塞往复运动的气缸驱动装置Ⅰ(7)，所述第一气缸(6)具有一抽气口和一排气口，所述第二气缸(8)具有一抽气口和一排气口；并且借助所述气缸驱动装置Ⅰ(7)的动作，可选择性地使所述第一气缸(6)处于抽气状态、所述第二气缸(8)处于排气状态，或者使所述第一气缸(6)处于排气状态、所述第二气缸(8)处于抽气状态；
往复式空气压缩机Ⅱ，其包括第三气缸(23)、第四气缸(25)、与所述第三气缸(23)和第四气缸(25)中的气缸活塞均传动连接以带动所述气缸活塞往复运动的气缸驱动装置Ⅱ(24)，所述第三气缸(23)具有一抽气口和一排气口，所述第四气缸(25)具有一抽气口和一排气口；并且借助所述气缸驱动装置Ⅱ(24)的动作，可选择性地使所述第三气缸(23)处于抽气状态、所述第四气缸(25)处于排气状态，或者使所述第三气缸(23)处于排气状态、所述第四气缸(25)处于抽气状态；
通过第一气管依次连接的第一电磁阀(2)、第二电磁阀(1)、第一分子筛填料柱(5)、第三电磁阀(10)和第四电磁阀(11)，并且所述第一电磁阀(2)和第二电磁阀(1)之间的所述第一气管通过另一气管与所述第一气缸(6)的排气口相连通，所述第三电磁阀(10)和第四电磁阀(11)之间的所述第一气管通过另一气管与所述第一气缸(6)的抽气口相连通；
通过第二气管依次连接的第五电磁阀(3)、第六电磁阀(4)、第二分子筛填料柱(9)、第七电磁阀(13)和第八电磁阀(12)，并且所述第五电磁阀(3)和第六电磁阀(4)之间的所述第二气管通过另一气管与所述第二气缸(8)的排气口相连通，所述第七电磁阀(13)和第八电磁阀(12)之间的所述第二气管通过另一气管与所述第二气缸(8)的抽气口相连通；
第三气管，其一端与所述第三电磁阀(10)和第一分子筛填料柱(5)之间的所述第一气缸相连通，另一端与所述第七电磁阀(13)和第二分子筛填料柱(9)之间的所述第二气管相连通；
连接在所述第三气管上的第九电磁阀(14)和第十电磁阀(15)；
通过第四气管依次连接的第十一电磁阀(19)、第十二电磁阀(18)、第三分子筛填料柱(22)、第十三电磁阀(27)和第十四电磁阀(28)，并且所述第十一电磁阀(19)和第十二电磁阀(18)之间的所述第四气管通过另一气管与所述第三气缸(23)的抽气口相连通，所述第十三电磁阀(27)和第十四电磁阀(28)之间的所述第四气管通过另一气管与所述第三气缸(23)的排气口相连通；
通过第五气管依次连接的第十五电磁阀(20)、第十六电磁阀(21)、第四分子筛填料柱(26)、第十七电磁阀(30)和第十八电磁阀(29)，并且所述第十五电磁阀(20)和第十六电磁阀(21)之间的所述第五气管通过另一气管与所述第四气缸(25)的抽气口相连通，所述第十七电磁阀(30)和第十八电磁阀(29)之间的所述第五气管通过另一气管与所述第四气缸(25)的排气口相连通；
第六气管，其一端与所述第十二电磁阀(18)和第三分子筛填料柱(22)之间的所述第四气缸相连通，另一端与所述第十六电磁阀(21)和第四分子筛填料柱(26)之间的所述第五气管相连通；
连接在所述第六气管上的第十九电磁阀(16)和第二十电磁阀(17)；
第七气管，其一端与所述第九电磁阀(14)和第十电磁阀(15)之间的所述第三气管相连通，另一端通至汽车的尾气净化装置；以及
第八气管，其一端与所述第十九电磁阀(16)和第二十电磁阀(17)之间的所述第六气管相连通，另一端通至汽车的尾气净化装置。
2.根据权利要求1所述的用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统，其特征在于，所述气缸驱动装置Ⅰ(7)包括：
能够绕自身轴线作枢转运动的转轮，
可左右横向移动的第一滑块和第二滑块，
一端铰接于所述第一滑块上、另一端铰接于所述转轮上的第一连杆；
一端铰接于所述第二滑块上、另一端铰接于所述转轮上的第二连杆；
连接在所述第一气缸的活塞与所述第一滑块之间第三连杆，以及
连接在所述第二气缸的活塞与所述第二滑块之间第四连杆。
3.根据权利要求2所述的用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统，其特征在于，所述第一连杆与所述转轮的铰接点位于所述转轮的外缘边上，所述第二连杆与所述转轮的铰接点位于所述转轮的外缘边上。
4.根据权利要求3所述的用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统，其特征在于，所述第一连杆和所述第二连杆铰接在所述转轮的同一部位。
5.根据权利要求2所述的用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统，其特征在于，所述转轮的枢转运动由电机驱动。
6.根据权利要求5所述的用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统，其特征在于，还包括智能控制器，所述电机、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀、第九电磁阀、第十电磁阀、第十一电磁阀、第十二电磁阀、第十三电磁阀、第十四电磁阀、第十五电磁阀、第十六电磁阀、第十七电磁阀、第十八电磁阀、第十九电磁阀和第二十电磁阀均与该智能控制器电连接。
7.根据权利要求1所述的用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统，其特征在于，所述第一分子筛填料柱(5)、第二分子筛填料柱(9)、第三分子筛填料柱(22)和第四分子筛填料柱(26)中填装的分子筛均为锂型分子筛。
8.根据权利要求1所述的用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统，其特征在于，所述第七气管和所述第八气管具有通向所述尾气净化装置的公共管段。
CN201710160971.6A 2017-03-17 2017-03-17 一种用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统 Active CN106946226B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710160971.6A CN106946226B (zh) 2017-03-17 2017-03-17 一种用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710160971.6A CN106946226B (zh) 2017-03-17 2017-03-17 一种用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106946226A true CN106946226A (zh) 2017-07-14
CN106946226B CN106946226B (zh) 2021-11-12

Family

ID=59472655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710160971.6A Active CN106946226B (zh) 2017-03-17 2017-03-17 一种用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106946226B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2735723B2 (ja) * 1992-01-08 1998-04-02 神鋼パンテツク株式会社 高純度酸素及び水素の製造方法
CN1483602A (zh) * 2003-05-28 2004-03-24 ��¥�� 一种车厢内采气车厢外制氧的方法及其车载式制氧机
KR20040094515A (ko) * 2003-05-02 2004-11-10 도우넷테크 주식회사 산소발생기용 공기분산 밸브와 분자체 베드의 통합시스템
CN101450792A (zh) * 2007-12-06 2009-06-10 中国科学院大连化学物理研究所 一种空气分离制氧气和氮气的方法
CN101549629A (zh) * 2008-03-31 2009-10-07 朱航海 汽车氧气制备与供给系统
CN201606166U (zh) * 2010-02-20 2010-10-13 吴广祥 一种机动车尾气循环利用装置
CN102373990A (zh) * 2010-08-09 2012-03-14 林鹰良 汽车尾气净化装置以及净化汽车尾气的方法
CN106365123A (zh) * 2016-08-27 2017-02-01 成都联帮医疗科技股份有限公司 一种单罗茨泵双作用医用分子筛制氧系统及制氧方法
CN206985702U (zh) * 2017-03-17 2018-02-09 苏州思美特表面材料科技有限公司 一种用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2735723B2 (ja) * 1992-01-08 1998-04-02 神鋼パンテツク株式会社 高純度酸素及び水素の製造方法
KR20040094515A (ko) * 2003-05-02 2004-11-10 도우넷테크 주식회사 산소발생기용 공기분산 밸브와 분자체 베드의 통합시스템
CN1483602A (zh) * 2003-05-28 2004-03-24 ��¥�� 一种车厢内采气车厢外制氧的方法及其车载式制氧机
CN101450792A (zh) * 2007-12-06 2009-06-10 中国科学院大连化学物理研究所 一种空气分离制氧气和氮气的方法
CN101549629A (zh) * 2008-03-31 2009-10-07 朱航海 汽车氧气制备与供给系统
CN201606166U (zh) * 2010-02-20 2010-10-13 吴广祥 一种机动车尾气循环利用装置
CN102373990A (zh) * 2010-08-09 2012-03-14 林鹰良 汽车尾气净化装置以及净化汽车尾气的方法
CN106365123A (zh) * 2016-08-27 2017-02-01 成都联帮医疗科技股份有限公司 一种单罗茨泵双作用医用分子筛制氧系统及制氧方法
CN206985702U (zh) * 2017-03-17 2018-02-09 苏州思美特表面材料科技有限公司 一种用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN106946226B (zh) 2021-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN206985702U (zh) 一种用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统
CN203381763U (zh) 气动自行车
CN106946226A (zh) 一种用于汽车尾气处理的往复式分子筛空分制氧系统
Sun et al. Hydrogen purification performance of pressure swing adsorption based on Cu-BTC/zeolite 5A layered bed
CN201850137U (zh) 双贮氧罐分子筛变压吸附制氧机
CN206511161U (zh) 一种尾气处理液灌装设备
CN201410351Y (zh) 一种氩气提纯装置
CN212790377U (zh) 一种苯乙烯废气处理系统
CN204656291U (zh) 一种新型节能vpsa制氧设备
CN2527332Y (zh) 多单元分流组合式废气净化装置
CN206616012U (zh) 医用制氧提纯装置
CN202988713U (zh) 一种利用输入空气吹除废气的制氧机
CN2510661Y (zh) 双气缸换向互锁控制阀组
CN203854508U (zh) 一种新能源车
CN103007674A (zh) 基于分子大小排列优先过滤技术和变压吸附制氧技术相结合的复合高浓度制氧机
CN102114377B (zh) 变压吸附气体分离装置及其控制方法
CN203731843U (zh) 一种冲天炉用富氧、氮气的供给系统
CN119386629B (zh) 一种甲醇生产用二氧化碳吸附塔
CN108261921A (zh) 一种负载铂钯铑的沸石分子筛处理汽车尾气的方法
CN201367959Y (zh) 一种汽车发动机用氮氧分离装置
CN209438318U (zh) 一种带气动增压装置的变压吸附系统
CN2897749Y (zh) 一种轮胎充氮机
CN1194795C (zh) 富氧条件下在双床组合催化剂体系中还原氮氧化物的方法
CN2889461Y (zh) 三塔流程变压吸咐气体分离装置
KR101069804B1 (ko) 무전원공급방식 오토 사이클링 밸브

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 215000 2 / F, building 1, No. 178, Tayun Road, Yuexi street, Wuzhong Economic Development Zone, Suzhou City, Jiangsu Province

Applicant after: SUZHOU SMART ADVANCED COATING TECHNOLOGIES Co.,Ltd.

Address before: 215122 room 1617-1624, floor 16, building 1, Jinsha Business Plaza, No. 6, Weihua Road, Suzhou Industrial Park, Jiangsu Province

Applicant before: SUZHOU SMART ADVANCED COATING TECHNOLOGIES Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant