處理尾氣中一氧化氮的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種處理尾氣中一氧化氮的方法及系統(tǒng)，該方法包括如下步驟：獲取汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管出口處的排氣壓力值；當(dāng)所述排氣壓力值達(dá)到預(yù)定值時(shí)，通過紅外線檢測的方式對汽車尾氣進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)被吸收的紅外線的波長范圍及被吸收的程度，生成相應(yīng)的電信號；對所述電信號依次進(jìn)行濾波及放大處理，獲取所述放大處理后的電信號中有害氣體的種類，并根據(jù)有害氣體的種類對各有害氣體進(jìn)行標(biāo)識；根據(jù)所述標(biāo)識判斷尾氣中的有害氣體是否含有一氧化氮；若是，則生成催化反應(yīng)指令，通過該催化反應(yīng)指令將尾氣排放至光催化反應(yīng)器中進(jìn)行一氧化氮處理。本發(fā)明能有效地對汽車尾氣中的一氧化氮進(jìn)行及時(shí)處理，減少環(huán)境污染和人身傷害。
【專利說明】
處理尾氣中一氧化氮的方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及汽車技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種處理尾氣中一氧化氮的方法及一種處理 尾氣中一氧化氮的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車尾氣的排放是社會(huì)高度關(guān)注的問題，汽車排放的尾氣中包含有一氧化碳 (C0)、一氧化氮(NO)在內(nèi)的各種有害氣體，運(yùn)些氣體一方面造成了環(huán)境污染，另一方面也會(huì) 對人身造成傷害。
[0003] 例如，汽車尾氣中的一氧化氮是一種無色無味、難溶于水的有毒氣體，由于一氧化 氮帶有自由基，運(yùn)使它的化學(xué)性質(zhì)非常活潑，一旦作為汽車尾氣排放到空氣中與氧氣反應(yīng) 后，便會(huì)形成具有腐蝕性的氣體一一二氧化氮。吸入二氧化氮?dú)怏w初期便會(huì)有輕微的眼及 上呼吸道刺激癥狀，如咽部不適、干咳等，且經(jīng)過數(shù)小時(shí)潛伏期后則會(huì)發(fā)生胸悶、呼吸窘迫、 咳嗽、咯泡沫疲、紫組等，重者甚至可能會(huì)使人昏厥。
[0004] 因此，如何對汽車尾氣進(jìn)行進(jìn)一步處理W降低尾氣中的有害氣體對環(huán)境的污染程 度和人身傷害，成為一個(gè)亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種處理尾氣中一氧化氮的方法及 系統(tǒng)，能夠有效地對汽車尾氣中的一氧化氮進(jìn)行及時(shí)處理，減少尾氣對環(huán)境的污染和人身 的傷害。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種處理尾氣中一氧化氮的方法，包括如下步驟：
[000引獲取汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管出口處的排氣壓力值；
[0009] 當(dāng)所述排氣壓力值達(dá)到預(yù)定值時(shí)，通過紅外線檢測的方式對汽車尾氣進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān) 控，并根據(jù)被吸收的紅外線的波長范圍及被吸收的程度，生成相應(yīng)的電信號；
[0010] 對所述電信號依次進(jìn)行濾波及放大處理，獲取所述放大處理后的電信號中有害氣 體的種類，并根據(jù)有害氣體的種類對各有害氣體進(jìn)行標(biāo)識；
[0011] 根據(jù)所述標(biāo)識判斷尾氣中的有害氣體是否含有一氧化氮；
[0012] 若是，則生成催化反應(yīng)指令，通過該催化反應(yīng)指令將尾氣排放至光催化反應(yīng)器中 進(jìn)行一氧化氮處理。
[0013] 本發(fā)明還提供一種處理尾氣中一氧化氮的系統(tǒng)，包括：
[0014] 排氣壓力值獲取模塊，用于獲取汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管出口處的排氣壓力值；
[0015] 檢測模塊，用于當(dāng)所述排氣壓力值達(dá)到預(yù)定值時(shí)，通過紅外線檢測的方式對汽車 尾氣進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)被吸收的紅外線的波長范圍及被吸收的程度，生成相應(yīng)的電信 號；
[0016] 標(biāo)識模塊，用于對所述電信號依次進(jìn)行濾波及放大處理，獲取所述放大處理后的 電信號中有害氣體的種類，并根據(jù)有害氣體的種類對各有害氣體進(jìn)行標(biāo)識；
[0017] 判斷模塊，用于根據(jù)所述標(biāo)識判斷尾氣中的有害氣體是否含有一氧化氮；
[0018] -氧化氮處理模塊，用于在所述判斷模塊的判斷結(jié)果為是時(shí)，生成催化反應(yīng)指令， 通過該催化反應(yīng)指令將尾氣排放至光催化反應(yīng)器中進(jìn)行一氧化氮處理。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種處理尾氣中一氧化氮的方法及系統(tǒng)，通過監(jiān)控汽 車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管出口處的排氣壓力值，對汽車尾氣中所含有的有害氣體的種類進(jìn)行檢測， 并對各種有害氣體進(jìn)行標(biāo)識，根據(jù)標(biāo)識判斷有害氣體中是否含有一氧化氮，若是則將一氧 化氮排放至光催化反應(yīng)器中進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)了有針對性的處理有害氣體中的一氧化氮，可 有效的提高尾氣處理的效率，避免汽車尾氣對環(huán)境造成污染和對人身造成傷害。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明的實(shí)施例中一種處理尾氣中一氧化氮的方法的流程示意圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明的實(shí)施例中一種處理尾氣中一氧化氮的系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面，結(jié)合附圖W及【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明做進(jìn)一步描述：
[0023] 汽車尾氣經(jīng)過凈化器之后，其內(nèi)包含的有害氣體通常會(huì)處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，但是在發(fā) 動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障或者凈化器出故障的情況下，可能會(huì)出現(xiàn)超標(biāo)的尾氣，本發(fā)明主要是針對尾 氣的二次處理。如圖1所示，本實(shí)施例所述的一種處理尾氣中一氧化氮的方法，包括如下步 驟：
[0024] 步驟S101，獲取汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管出口處的排氣壓力值。由于汽車在不同道路上 行駛或者汽車時(shí)速不同時(shí)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生功率不同，從而使得汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管出口處 的排氣壓力值也不同。該排氣壓力值不同時(shí)通常發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管出口處的尾氣中所包含有害 氣體的含量也不相同。
[0025] 步驟S102,當(dāng)所述排氣壓力值達(dá)到預(yù)定值時(shí)，通過紅外線檢測的方式對汽車尾氣 進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)被吸收的紅外線的波長范圍及被吸收的程度，生成相應(yīng)的電信號。
[0026] 本發(fā)明實(shí)施例中，只有當(dāng)排氣壓力值達(dá)到預(yù)定值才對汽車尾氣凈化器出口的汽車 尾氣進(jìn)行檢測，可W有效的降低完成該過程所述使用設(shè)備的使用次數(shù)和時(shí)間，延長該設(shè)備 的使用壽命。
[0027] 步驟S103,對所述電信號依次進(jìn)行濾波及放大處理，獲取所述放大處理后的電信 號中有害氣體的種類，并根據(jù)有害氣體的種類對各有害氣體進(jìn)行標(biāo)識，通過標(biāo)識便于對不 同的有害氣體進(jìn)行區(qū)分。
[0028] 由于汽車尾氣中通常包含有一氧化氮、碳氨化合物、硫氧化合物、氮氧化合物等各 種有害氣體。而運(yùn)些氣體中每種氣體具有特定的特征吸收譜帶與特征頻率，當(dāng)紅外光譜落 在特征頻率帶附近的時(shí)候會(huì)被強(qiáng)烈的吸收。所W可通過相應(yīng)特征頻率的紅外光譜來檢測尾 氣中有害氣體的成分，及被吸收的外光譜的量可W檢測出相應(yīng)氣體的含量。
[0029] 作為優(yōu)選的實(shí)施例，本發(fā)明實(shí)施例中可分別通過濾波電路及放大電路對電信號進(jìn) 行濾波及放大處理。通過對電信號進(jìn)行濾波及放大處理后，可W有效的提高電信號檢測的 準(zhǔn)確度。
[0030] 步驟S104,根據(jù)所述標(biāo)識判斷尾氣中的有害氣體是否含有一氧化氮。如果尾氣中 含有一氧化氮，則可W執(zhí)行步驟S105。
[0031] 步驟S105,若步驟S104的判斷結(jié)果為是，即若根據(jù)所述標(biāo)識判斷得出各尾氣中的 有害氣體含有一氧化氮，則生成催化反應(yīng)指令，通過該催化反應(yīng)指令將尾氣排放至光催化 反應(yīng)器中進(jìn)行一氧化氮處理。
[0032] 具體的，本實(shí)施例中可W將尾氣通過具有二氧化鐵光催化反應(yīng)層并利用紫外燈發(fā) 射紫外線的方式來對一氧化氮進(jìn)行吸收，由于本實(shí)施例是針對汽車尾氣的二次處理，通常 汽車尾氣中的有害物質(zhì)的含量通常較低，所W通過光催化反應(yīng)之后可W徹底將一氧化氮吸 收。
[0033] 在一個(gè)實(shí)施例中，若步驟S104中，根據(jù)所述標(biāo)識判斷各尾氣中超限排放的有害氣 體還含有一氧化碳，則可W生成吸收指令，并在處理完一氧化氮后，通過該吸收指令將尾氣 排放至具有一氧化碳吸收劑的容器中進(jìn)行一氧化碳處理。
[0034] 作為一個(gè)較好的實(shí)施例，該一氧化碳吸收劑可為一種由多孔無機(jī)載體和其上所載 有的氮化物和氯化銅的二元配合物構(gòu)成的組合物，且所述組合物中氮化物可W占0.4-0.8 摩爾比。此外，所述無機(jī)載體可W為：多孔陶瓷、活性炭或者氧化鐵等。該氮化物可為:化晚 及
的組合物等。該一氧化碳吸收劑可W有效 吸收尾氣中的一氧化碳。
[0035] 作為一個(gè)較好的實(shí)施例，本發(fā)明實(shí)施例中可W采用傅里葉變換的方式來對所述電 信號進(jìn)行濾波處理，去除低頻電信號，從而可W有效的提高電信號檢測的準(zhǔn)確度。
[0036] 另外，作為一個(gè)較好的實(shí)施例，所述將尾氣排放至光催化反應(yīng)器中進(jìn)行一氧化氮 處理的過程具體可W包括：
[0037] 獲取紅外線穿過尾氣后所得到的紅外光強(qiáng)度，并根據(jù)所述紅外光強(qiáng)度計(jì)算尾氣中 一氧化氮的濃度;本發(fā)明實(shí)施例中采用了紅外線檢測的方式來計(jì)算一氧化氮的濃度；
[0038] 實(shí)時(shí)獲取汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速W及所述光催化反應(yīng)器中的當(dāng)前溫度;可W通過在光 催化反應(yīng)器中放置一個(gè)溫度傳感器來獲取到所述當(dāng)前溫度；
[0039] 根據(jù)所述轉(zhuǎn)速、當(dāng)前溫度、濃度W及所述排氣壓力值計(jì)算出參考速度，并根據(jù)所述 參考速度來調(diào)節(jié)尾氣排放至光催化反應(yīng)器中的速度。
[0040] 本實(shí)施例中，可W采用如下公式來計(jì)算參考速度：
[0041]
[0042] 上式中，Vno為參考速度;r為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，C為一氧化氮的濃度，T為光催化反 應(yīng)器中的當(dāng)前溫度，P為步驟S101中獲取的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管出口處的排氣壓力值，a為常 數(shù)轉(zhuǎn)換系數(shù)，介于0.25-0.4之間。通過控制尾氣排放到光催化反應(yīng)器中的的速度，使得一氧 化氮能夠在光催化反應(yīng)器中被更完全的吸收，從而可W有效提高一氧化氮處理的效率。特 別的，經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，當(dāng)a的值取為0.3時(shí)，一氧化氮處理的效率最佳。
[0043] 參照圖2,與上述處理尾氣中一氧化氮的方法相對應(yīng)，本發(fā)明還提供一種處理尾氣 中一氧化氮的系統(tǒng)，包括：
[0044] 排氣壓力值獲取模塊101，用于獲取汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管出口處的排氣壓力值；
[0045] 檢測模塊102,用于當(dāng)所述排氣壓力值達(dá)到預(yù)定值時(shí)，通過紅外線檢測的方式對汽 車尾氣進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)被吸收的紅外線的波長范圍及被吸收的程度，生成相應(yīng)的電 信號；
[0046] 標(biāo)識模塊103,用于對所述電信號依次進(jìn)行濾波及放大處理，獲取所述放大處理后 的電信號中有害氣體的種類，并根據(jù)有害氣體的種類對各有害氣體進(jìn)行標(biāo)識；
[0047] 判斷模塊104,用于根據(jù)所述標(biāo)識判斷尾氣中的有害氣體是否含有一氧化氮；
[0048] 一氧化氮處理模塊105,用于在所述判斷模塊104的判斷結(jié)果為是時(shí)，生成催化反 應(yīng)指令，通過該催化反應(yīng)指令將尾氣排放至光催化反應(yīng)器中進(jìn)行一氧化氮處理。
[0049] 作為一個(gè)較好的實(shí)施例，本發(fā)明的一種處理尾氣中一氧化氮的系統(tǒng)還可W包括：
[0050] -氧化碳處理模塊，用于若根據(jù)所述標(biāo)識判斷各尾氣中超限排放的有害氣體還含 有一氧化碳時(shí)，則生成吸收指令，并在處理完一氧化氮后，通過該吸收指令將尾氣排放至具 有一氧化碳吸收劑的容器中進(jìn)行一氧化碳處理。
[0051] 優(yōu)選的，所述一氧化氮處理模塊可W包括：
[0052] 濃度計(jì)算模塊，用于獲取紅外線穿過尾氣后所得到的紅外光強(qiáng)度，并根據(jù)所述紅 外光強(qiáng)度計(jì)算尾氣中一氧化氮的濃度；
[0053] 參數(shù)獲取模塊，用于實(shí)時(shí)獲取汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速W及所述光催化反應(yīng)器中的當(dāng)前 溫度；
[0054] 速度控制模塊，用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)速、當(dāng)前溫度、濃度W及所述排氣壓力值計(jì)算出參 考速度，并根據(jù)所述參考速度來調(diào)節(jié)尾氣排放至光催化反應(yīng)器中的速度。
[0055] 上述一種處理尾氣中一氧化氮的系統(tǒng)的其它技術(shù)特征與本發(fā)明一種處理尾氣中 一氧化氮的方法相同，此處不予寶述。
[0056] 綜上所述，本發(fā)明的處理尾氣中一氧化氮的方法及系統(tǒng)，通過監(jiān)控汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排 氣管出口處的排氣壓力值，對汽車尾氣中所含有的有害氣體的種類進(jìn)行檢測，并對各種有 害氣體進(jìn)行標(biāo)識，根據(jù)標(biāo)識判斷有害氣體中是否含有一氧化氮，若是則將一氧化氮排放至 光催化反應(yīng)器中進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)了有針對性的處理有害氣體中的一氧化氮，可有效的提高 尾氣處理的效率，避免汽車尾氣對環(huán)境造成污染和對人身造成傷害。
[0057] 對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)W上描述的技術(shù)方案W及構(gòu)思，做出其它各種 相應(yīng)的改變W及形變，而所有的運(yùn)些改變W及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍 之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種處理尾氣中一氧化氮的方法，其特征在于，包括如下步驟： 獲取汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管出口處的排氣壓力值； 當(dāng)所述排氣壓力值達(dá)到預(yù)定值時(shí)，通過紅外線檢測的方式對汽車尾氣進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控， 并根據(jù)被吸收的紅外線的波長范圍及被吸收的程度，生成相應(yīng)的電信號； 對所述電信號依次進(jìn)行濾波及放大處理，獲取所述放大處理后的電信號中有害氣體的 種類，并根據(jù)有害氣體的種類對各有害氣體進(jìn)行標(biāo)識； 根據(jù)所述標(biāo)識判斷尾氣中的有害氣體是否含有一氧化氮； 若是，則生成催化反應(yīng)指令，通過該催化反應(yīng)指令將尾氣排放至光催化反應(yīng)器中進(jìn)行 一氧化氮處理。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理尾氣中一氧化氮的方法，其特征在于，所述將尾氣排放至 光催化反應(yīng)器中進(jìn)行一氧化氮處理的過程包括： 獲取紅外線穿過尾氣后所得到的紅外光強(qiáng)度，并根據(jù)所述紅外光強(qiáng)度計(jì)算尾氣中一氧 化氮的濃度； 實(shí)時(shí)獲取汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以及所述光催化反應(yīng)器中的當(dāng)前溫度； 根據(jù)所述轉(zhuǎn)速、當(dāng)前溫度、濃度以及所述排氣壓力值計(jì)算出參考速度，并根據(jù)所述參考 速度來調(diào)節(jié)尾氣排放至光催化反應(yīng)器中的速度。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理尾氣中一氧化氮的方法，其特征在于，若根據(jù)所述標(biāo)識判 斷各尾氣中超限排放的有害氣體還含有一氧化碳，則生成吸收指令，并在處理完一氧化氮 后，通過該吸收指令將尾氣排放至具有一氧化碳吸收劑的容器中進(jìn)行一氧化碳處理。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的處理尾氣中一氧化氮的方法，其特征在于，所述一氧化碳吸收 劑為由多孔無機(jī)載體和其上所載有的氮化物和氯化銅的二元配合物構(gòu)成的組合物，且該組 合物中氮化物占〇. 4-0.8摩爾比;所述無機(jī)載體包括:多孔陶瓷、活性炭或者氧化鈦;所述氮5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理尾氣中一氧化氮的方法，其特征在于，對所述電信號進(jìn)行 濾波處理的過程包括： 采用傅里葉變換的方式對所述電信號進(jìn)行濾波處理，去除低頻電信號。6. -種處理尾氣中一氧化氮的系統(tǒng)，其特征在于，包括： 排氣壓力值獲取模塊，用于獲取汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管出口處的排氣壓力值； 檢測模塊，用于當(dāng)所述排氣壓力值達(dá)到預(yù)定值時(shí)，通過紅外線檢測的方式對汽車尾氣 進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)被吸收的紅外線的波長范圍及被吸收的程度，生成相應(yīng)的電信號； 標(biāo)識模塊，用于對所述電信號依次進(jìn)行濾波及放大處理，獲取所述放大處理后的電信 號中有害氣體的種類，并根據(jù)有害氣體的種類對各有害氣體進(jìn)行標(biāo)識； 判斷模塊，用于根據(jù)所述標(biāo)識判斷尾氣中的有害氣體是否含有一氧化氮； 一氧化氮處理模塊，用于在所述判斷模塊的判斷結(jié)果為是時(shí)，生成催化反應(yīng)指令，通過 該催化反應(yīng)指令將尾氣排放至光催化反應(yīng)器中進(jìn)行一氧化氮處理。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的處理尾氣中一氧化氮的系統(tǒng)，其特征在于，所述一氧化氮處理 豐吳塊包括： 濃度計(jì)算模塊，用于獲取紅外線穿過尾氣后所得到的紅外光強(qiáng)度，并根據(jù)所述紅外光 強(qiáng)度計(jì)算尾氣中一氧化氮的濃度； 參數(shù)獲取模塊，用于實(shí)時(shí)獲取汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以及所述光催化反應(yīng)器中的當(dāng)前溫 度； 速度控制模塊，用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)速、當(dāng)前溫度、濃度以及所述排氣壓力值計(jì)算出參考速 度，并根據(jù)所述參考速度來調(diào)節(jié)尾氣排放至光催化反應(yīng)器中的速度。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的處理尾氣中一氧化氮的系統(tǒng)，其特征在于，還包括： 一氧化碳處理模塊，用于若根據(jù)所述標(biāo)識判斷各尾氣中超限排放的有害氣體還含有一 氧化碳時(shí)，則生成吸收指令，并在處理完一氧化氮后，通過該吸收指令將尾氣排放至具有一 氧化碳吸收劑的容器中進(jìn)行一氧化碳處理。
【文檔編號】F01N9/00GK105927339SQ201610301153
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】饒川輝
【申請人】饒川輝