[发明专利]一种可自动清洗的光触媒卡车尾气处理装置及方法

说明书

本发明公开了一种可自动清洗的光触媒卡车尾气处理装置及方法，包括物理吸附腔室、光触媒化学催化腔室、吸附腔室清洗结构、电子控制单元。物理吸附腔室内通过隔离网形成活性炭腔室，物理吸附腔室通过出气阀连接光触媒化学催化腔室，通过出水阀连通吸附腔室清洗结构的储水室，储水室通过抽水泵连接物理吸附腔室。光触媒化学催化腔室的内壁喷涂有光触媒TiO₂喷剂，并内设紫外灯管。卡车尾气通过物理吸附腔室上的进气管进入装置，通过出气阀排入光触媒化学催化腔室，然后从排气管排出。在发动机停止工作时，利用吸附腔室清洗结构对物理吸附腔室内的活性炭进行清洗。本发明可安全、高效、方便地实现对卡车排放尾气的进一步处理，降低尾气污染。

技术领域

本发明涉及一种光触媒卡车尾气处理装置及方法。

背景技术

卡车的主要动力装置为柴油机，柴油机的功率大和燃油经济性都优于汽油机。然而，柴油发动机产生的尾气污染物中不仅有和汽油机一样的一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和气态碳氢等气态排放物，还有大量的固体排放物，主要成分为碳微粒，一般称为碳烟，其中碳烟在卡车尾气排放物中占比很高，会对环境产生极大的危害。因此针对卡车尾气处理问题设计高效可靠的尾气处理装置对于减轻环境污染具有重大意义。

目前已有许多卡车尾气处理装置，中国专利201910824590.2公开了一种柴油车尾气综合处理装置和处理方法，其电子控制单元根据发动机的工作状态计算需要的氧气数量和空气数量，并控制制氧装置提供数量充足的氧气、控制尾气再利用装置提供数量充足的尾气、控制进气装置提供数量充足的空气，总体上减少了氮气进入发动机燃烧室，抑制了氮氧化物的生成，提高了燃烧效率，也降低了其他有害气体含量。但是，该装置结构复杂、制造成本高，不利于推广使用。

中国专利201721052032.1提供了一种中大型柴油车尾气处理装置，包括矩形箱体，设置了竖向筛板将其分为主腔室和辅腔室，竖向筛板与箱体内壁之间设有逸气间隙，可以防止柴油机在一段时间内加大油门时，大量尾气排出而对处理装置内的液体造成飞溅而影响处理效果，该装置结构简单、尾气处理效果好、成本低。但是体积过大，难以安装于卡车底盘，仅适合矿石机械设备使用。

光触媒是一种具有光催化功能的纳米级光半导体材料。在紫外线光的照射下，会产生类似光合作用的光催化反应，产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧，具有很强的光氧化还原功能，可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质，可杀灭细菌和分解有机污染物，把有机污染物分解成无污染的水(H₂O)和二氧化碳(CO₂)。目前国内有部分研究将光触媒用于车辆尾气处理，例如通过溶胶-凝胶方法将一种光触媒Nano-TiO2与沥青路面融合来对车辆尾气中的NOx、HC和CO三种气体进行处理，结果显示其对于尾气处理具有良好的效果。但车轮磨耗会降低尾气降解路面材料的光催化降解效果，且该方法成本过高。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种可自动清洗的光触媒卡车尾气处理装置及方法，可安全、高效、方便地实现对卡车排放尾气的进一步处理，降低卡车尾气对环境的污染。

技术方案：一种可自动清洗的光触媒卡车尾气处理装置，包括物理吸附腔室、光触媒化学催化腔室、吸附腔室清洗结构、电子控制单元；

所述物理吸附腔室的一端通过进气阀连接进气管，另一端通过出气阀连接所述光触媒化学催化腔室的一端，在所述物理吸附腔室的两端之间通过隔离网形成活性炭腔室，所述活性炭腔室内填充有活性炭；

所述光触媒化学催化腔室的内壁喷涂有光触媒TiO₂喷剂，并在所述光触媒化学催化腔室内设有紫外灯管，所述光触媒化学催化腔室的另一端连接排气管；

所述吸附腔室清洗结构包括储水室，所述储水室通过抽水泵连接所述物理吸附腔室，所述物理吸附腔室上还设有连通到所述储水室的出水阀；