内燃机尾气高效利用装置与方法

技术领域 本发明涉及到尾气利用、节能减排、环境保护、资源再利用领域，是一种内燃机尾气高效 利用装置与方法。尤其是用于内燃机排放尾气中含有温室气体CO2与有毒气体NO、NO2、H2S、碳氢化合物 HC、CO与SO2，污染环境，需要节能、减排、环境保护。特别是将内燃机尾气高效净化为H2、N2、CO2， 并将CO2高效压缩，利用于灭火、冷藏、冷饮、气肥、保暖、御寒、隔热领域，残余物CaHCO3、(NH4)2SO4、 (NH4)2SO3、PbSO4、PbSO3与颗粒物，由操作人员戴上防毒手套、口罩，用塑料容器收集、密封并送往专 业回收店，集中回收用于化工领域处理，重新、循环利用。

背景技术 人们熟知内燃机无论是柴油、汽油，还是乙醇汽油、天然气作为燃料，燃烧后排放的都是 CO2温室气体，尤其是柴油与汽油燃烧，排放的尾气不仅含有CO2温室气体外，而且还含有有毒气体NO、 NO2、碳氢化合物HC、CO与SO2。一种柴油燃烧排放的尾气中就含有75.7％的N2、10％的CO2、8％的H2O蒸 汽、6％的O2、0.2％的NO、0.01％的NO2、0.03％的碳氢化合物HC、0.05％的CO与SO2、小于0.01％的颗粒物； 一种汽油燃烧排放的尾气中其中就含有NO、碳氢化合物HC、CO、O2与SO2，一种天然气燃烧排放的尾气 其中就含量CO、NO、H2S、碳氢化合物HC，一种乙醇汽油尾气中除CO2与H2O蒸汽外，不可避免地含有汽 油燃烧排放的NO、NO2、碳氢化合物HC。虽然内燃机尾气与燃烧是否充分，与燃料产地、天气气候、负荷、 工况有关。但是，内燃机尾气中都有含量不同比例的有毒气体NO、NO2、碳氢化合物HC、CO与SO2，污染 环境，是人类公害，应当净化利用。这是人类共同面对的难题。然而，虽然目前存在的净化尾气技术是 利用三聚氰酸净化NO2，氨水净化SO2，只是停留《化学》教科书上，没有切实可行的装置，也没有实施。 目前即使能实施的净化尾气装置，仍是有限的净化NO2、SO2、H2S某一种气体，不能全面净化含有温室气 体CO2与有毒气体NO、NO2、H2S、碳氢化合物HC、CO与SO2的尾气。总之，无论哪一种燃料与净化尾气 装置都普遍存在大量的CO2排放，没有将温室气体CO2有效利用。现在推广的是清洁能源的乙醇汽油作燃 料，也大量地排放CO2到空气中，导致温室效应，使恶化的地球环境难以改善，而且乙醇的制取需要大量 粮食、生物，对自然灾害频发的人类生存温饱带来了挑战，长期使用粮食、生物作燃料顾此失彼，得不 偿失。虽然粮食、生物可以制成乙醇作燃料，但不能用纯乙醇燃烧，而只能与汽油混合，虽然能使排放 的尾气含量有所减少，其中也含有汽油燃烧排放的NO、NO2，但同样乙醇汽油也是温室气体CO2与有毒气 体碳氢化合物HC、CO的制造者，同样需要将乙醇汽油作用燃料燃烧时排放的尾气净化、回收、利用。

发明内容 本发明所要解决的技术问题是提供一种内燃机尾气高效利用的装置与方法，使人们更能将 内燃机尾气中的CO、NO、NO2、碳氢化合物HC、SO2、H2S、Pb、颗粒物这些有毒物质高效净化，将CO2 高效回收利用于灭火、冷藏、冷饮领域，残余物CaHCO3、(NH4)2SO4、(NH4)2SO3、PbSO4、PbSO3、颗粒物， 由操作人员戴上防毒手套、口罩，用塑料容器收集、密封，送往专业回收店集中回收用于化工领域地处 理，重新、循环利用，使内燃机排放到空气中的只有无毒的H2、N2，净化了环境。起到高效净化、节能 减排、资源循环利用、优化环境的效果。

本发明的目的是这样实现的，内燃机尾气高效利用装置与方法是将设有加料盖、定位表、阀门的加 料箱用固定架固定在排气管的上方，将导管连通阀门的加料箱后，一头插入排气管的前口。将套管中放 入内支撑圈，插入内管；将内管伸入排气管的前口，套管一头与内燃机排气管尾部套牢，用固定圈将排 气管与套管固紧。预先设有连接管、出气口、加料盖以及惰性电极阳极与惰性电极阴极的反应池，套管 的另一头插入反应池中，反应池中惰性电极阳极与惰性电极阴极两极相距3厘米，惰性电极阳极用内管 罩住，反应池用固定架固定在排气管附近的坚硬的部件上。将连接管、阀门与导气管依次连接，连接管 接反应池，导气管伸入有阀门的反应箱中，反应箱也用固定架固定在排气管附近的坚硬的部件上。将导 气管连通反应箱与直流压缩机，直流压缩机用固定架固定在排气管附近的坚硬部件上。然后用可调高压 接头连通直流压缩机，再将带有喷管、压把、压力表、保险销的安全可靠的空灭火器桶，拨松保险销， 将喷管与可调高压接头接牢。将安全可靠的空灭火器桶用固定架固定在离排气管一定距离的坚硬部件上。 将惰性电极阴极接在蓄电池的负极上，惰性电极阳极通过电键与电流表接在蓄电池的正极上。同时将直 流压缩机的正极通过电位器并联到电键上，直流压缩机的负极并联到蓄电池的负极。蓄电池与外界直流 充电电源并联。电位器与阀门通过滑轮用钢丝连接到内燃机的油门踏板上。从反应池的加料盖向反应池 中加入含20％H2SO4的水中，从加料箱的加料盖向加料箱中加入一定量的三聚氰酸与水，从加料盖向反应 箱中加入Ca(OH)2溶液。内燃机发动后，未开启电键、阀门、电位器时，加料箱中的三聚氰酸未参与反应。 反应池中的含有20％H2SO4的水没有发生电解，内燃机尾气CO、NO、NO2、碳氢化合物HC、SO2、H2S中CO、 NO、NO2、碳氢化合物HC、SO2、H2S气体直接经出气口排放到空气中。反应池中仅有颗粒物以及Pb与H2SO4 以及H2O、SO2发生置换反应生成的PbSO4、PbSO3沉淀物，从出气口释放出少量的H2。开启电键，随着油 门踏板通过滑轮拉动钢丝，打开阀门与电位器，使反应池中的惰性电极阳极与惰性电极阴极通电，电流 表转动，含20％H2SO4的水电解，在惰性电极阳极处有O2排出，在惰性电极阴极处有H2排出。使尾气CO、 NO、NO2、碳氢化合物HC、SO2、H2S中CO、NO、碳氢化合物HC与O2反应，生成的混合物中是NO2、CO2、 H2O，反应式为CO+O2＝CO2，NO+O2＝NO2，碳氢化合物HC+O2→H2O+CO2；其中Pb与O2反应生成的PbO，反 应式为Pb+O2＝PbO，H2S与尾气中的少量O2和含H2SO4的水电解生成的O2在高温下反应生成SO2与H2O，进 入反应池中，反应式为2H2S+3O2＝2H2O+2SO2。此时，加料箱中的三聚氰酸水溶液通过阀门与导管，滴在排 气管的前口，排气管前口中心温度通常在400-800℃，而三聚氰酸分子式为C3N3(OH)3，分子量129.07， 密度1.768，熔点360℃，溶于热水，白结晶，在330℃时解聚为正氰酸与异氰酸，水也变为水蒸汽。 正氰酸的分子量为43，分子式为HOCN，结构式为H-O-C≡N，密度1.14，沸点23.6℃，在水中显极强酸 性，性不稳定，容易聚合，水解时生成NH3、CO2，反应式为HOCN+H2O＝NH3+CO2。异氰酸的分子量为43， 分子式为HNCO，结构式为H-N＝C＝O，密度1.14，沸点23.6℃，受热与NO2反应，生成N2、CO2、H2，其反 应式为8HNCO+6NO2＝8CO2+2H2O+7N2。NH3、CO2、N2与H2O蒸汽进入反应池。其中N2不与含H2SO4的H2O反 应，而从出气口中排放到空气中。反应池中，极少量的NH3与H2SO4、以及SO2和H2O反应生成(NH4)2SO4、 (NH4)2SO3，Pb、PbO与H2SO4、以及SO2、H2O反应生成PbSO4、PbSO3沉淀，反应式为Pb+H2SO4＝PbSO4↓+H2 ↑，Pb+H2SO4＝PbSO4↓+H2↑与PbO+H2SO4＝PbSO4↓+H2O，PbO+H2SO4＝PbSO4↓+H2O。仅正氰酸受热分解的NH3极 少，除生成(NH4)2SO4、(NH4)2SO3外，并且在H2SO4以及热水环境下，反应池中CO2与H2O很难以H2CO3形 式存在，受直流压缩机的吸附，与反应池高温的影响，大量的CO2经过连接管、阀门、导气管向反应箱逸 出，并且与反应箱中的Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀。随着排气管尾气的增多与油门踏板的加大，反应池 中的H2、N2大量生成并排出。同时反应池中生成的(NH4)2SO4、(NH4)2SO3与PbSO4、PbSO3、颗粒物也相 应增多，并且CO2大量增加，通过连接管、阀门、导气管进入反应箱中，过量CO2的使CaCO3变为CaHCO3， 并有纯净的CO2逸出。此时，直流压缩机已经在运行，将纯净的CO2吸入直流压缩机中并压缩，通过可调 高压接头、喷管、压把、压力表进入安全可靠的空灭火器桶中，并且在灭火器桶中渐渐压缩成高密度的 CO2。当从定位表、电流表观测到加料箱中的三聚氰酸水溶液、反应池中的混合液(NH4)2SO4、(NH4)2SO3、 H2O体积、以及电流表电流减少到最小值时，应当关闭内燃机，切断电键，插上保险销，关闭阀门，及时 补足加料箱中的三聚氰酸水溶液、反应池中的混合液(NH4)2SO4、(NH4)2SO3、H2O体积、以及从外界直流充 电电源充足蓄电池电流，然后开启内燃机、电键，拨松保险销，调节阀门，继续工作。当灭火器桶的压 力表指针达到绿值时，应当关闭内燃机，切断电键，插上保险销，从固定架中取出灭火器桶，戴上 防毒手套与口罩，打开反应箱底下的阀门，排放CaHCO3与水，以及打开与导气管连接中的阀门，排放反 应池中的混合液(NH4)2SO4、(NH4)2SO3与含H2SO4的H2O，与PbSO4、PbSO3、颗粒物，用塑料容器将CaHCO3 与(NH4)2SO4、(NH4)2SO3与含H2SO4的H2O，以及PbSO4、PbSO3、颗粒物收集密封送往专业回收店，集中回 收到化工领域处理循环再利用。将灭火器桶中的高纯度高密度的CO2回收利用用于灭火、冷藏、冷饮、气 肥、保暖、御寒、隔热领域。本发明的内燃机尾气高效利用装置所涉及的内燃机要重新工作，则先要检 查电流表、定位表与阀门、电键，从外界直流充电电源充足蓄电池电流，从加料箱的加料盖中向加料箱 中继续加入三聚氰酸与水，从反应池的加料盖中向反应池中重新加入H2SO4与水，从反应箱的加料盖中向 反应箱中重新加入Ca(OH)2，更换安全可靠的空灭火器桶，用固定架将空灭火器桶固定好，再拨松保险销。 然后启动内燃机，并打开电键、调节油门踏板、阀门，重新工作。本发明的内燃机尾气高效利用装置与 方法中的电位器、阀门可以随油门踏板，通过滑轮由钢丝调节，反应的时间、程度可以通过电流表与压 力表、定位表观测，CO2气体在直流压缩机的压缩下，由可调高压接头在松开保险销后，经过喷管、压把、 压力表，压入安全可靠的空灭火器桶中。本发明的内燃机尾气高效利用装置与方法涉及的内燃机是行驶 机车，其中的加料箱、反应池、反应箱、直流压缩机、灭火器桶均用各自的固定架固定在行驶机车的安 全可靠的金属部件上，蓄电池另行设置，不用行驶机车本身的蓄电池，可以用行驶机车的直流电源，作 为外界直流充电电源，电流表、电键安在驾驶室的驾驶台上，滑轮、钢丝、电位器安在油门踏板上，随 油门踏板的位移来调节电位器与阀门的大小。本发明的内燃机尾气高效利用装置与方法内燃机涉及的是 固定的动力装置，则将加料箱、反应池、反应箱、直流压缩机、灭火器桶均用各自的固定架固定在内燃 机附近的安全牢固的部件上。直流充电电源，电流表、电键、蓄电池安装在方便观测与使用的位置，滑 轮、钢丝、电位器均安在油门操纵杆上，随油门的变化而改变电位器与阀门的大小。本发明的内燃机尾 气高效利用装置与方法适用于柴油、汽油、乙醇汽油、天然气作燃料的内燃机，正常时，柴油、汽油、 乙醇汽油作燃料时均应从加料箱的加料盖向加料箱中加入一定量的三聚氰酸，通常按1g三聚氰酸兑水 150ml，在排气管的热辐射下，三聚氰酸加热溶解于水。随阀门的开启滴入排气管的前口，受排气管前口 的400-800℃的作用解聚为正氰酸与异氰酸，然后正氰酸又分解为NH3、CO2。此时在反应池中在24伏的 直流电与惰性电极阳极与惰性电极阴极的作用下，含有20％H2SO4的水中的水电解，在惰性电极阳极释放 O2，由内管输至排气管中混合，使尾气中的碳氢化合物HC、CO、NO氧化为CO2、H2O、NO2，反应式为CO+O2＝CO2， NO+O2＝NO2，碳氢化合物HC+O2→H2O+CO2；Pb 58与O2反应生成的PbO，反应式为Pb+O2＝PbO。其中的NO2 与异氰酸反应生成N2、H2O、CO2，尾气中的SO2进入反应池中生成H2SO3，并且与NH3反应生成(NH4)2SO3 溶解于水，即使有剩余的NH3也与水中的H2SO4反应生成(NH4)2SO4溶于水，从而让反应池中仅以CO2、N2、 惰性电极阴极电解的H2存在。无毒无污染的N2、H2从出气口排放到空气中，CO2经过反应箱中的Ca(OH)2 过滤，随着排气管尾气的增多与油门踏板的加大，电位器电阻值减小，阀门增大，CO2量增多。过量CO2 的使CaCO3变为CaHCO3，并有纯净的CO2逸出，再经过直流压缩机压缩与可调高压接头、喷管、压把、 压力表进入空灭火器桶中，并且在灭火器桶中渐渐压缩成高纯度高密度的CO2。此时的CO2的除原有反应 箱、直流压缩机与灭火器桶体内中的残余空气外，CO2的纯度达100％。将灭火器桶中的高纯度高密度的 CO2回收利用用于灭火、冷藏、冷饮、气肥、保暖、御寒、隔热领域，反应池中的反应物生成的(NH4)2SO4、 (NH4)2SO3与PbSO4、PbSO3、颗粒物以及反应箱中残余物CaHCO3，由操作人员戴上防毒手套、口罩，用密 封的塑料容器收集密封，送往专业回收店，集中回收到化工领域处理，循环再利用。切实将有毒有害的 内燃机尾气充分净化、高效地利用。其中本发明的内燃机尾气高效利用装置在适用于排放的尾气中含有 H2S、NO、NO2、SO2的天然气作燃料的内燃机，虽然H2S、NO、NO2、SO2含量少，但是，因排放的尾气H2S、 NO、NO2、SO2有毒，比柴油、汽油、乙醇汽油燃烧排放的尾气CO、NO、NO2、碳氢化合物HC、SO2多出H2S 有毒气体。并且H2S在O2充分时燃烧生成SO2与H2O，反应式为2H2S+3O2＝2H2O+2SO2。在O2不充分时生成 S与H2O，反应式为2H2S+O2＝2H2O+2S。因此，本发明的内燃机尾气高效利用装置将反应池中惰性电极阳极、 惰性电极阴极拉近距离，使惰性电极阳极、惰性电极阴极两极相距2cm，使含有H2SO4的H2O中的H2O电 解电解更能充分发挥，增加惰性电极阳极的O2释放，使H2S在O2充分时燃烧生成SO2与H2O。本发明的内 燃机尾气高效利用装置与方法从反应池的加料盖向10升体积的反应池中加入8升含20％的H2SO4的H2O， 将加料盖盖紧；从10升体积加料箱的加料盖向加料箱中按1g三聚氰酸C3N3(OH)3兑水150ml，加入5升 的三聚氰酸C3N3(OH)3与水，将加料盖盖紧；从加料盖向5升体积的反应箱中加入3升Ca(OH)2溶液，将 加料盖盖紧。可以确保本发明的内燃机尾气高效利用装置在适用于行驶机车在行驶是中因上下坡与震动， 内部的液体不会外溢。当能容纳4kg高纯度高密度的CO2灭火器桶的压力表指针处于绿值与加料箱 中的三聚氰酸C3N3(OH)3水溶液定位表降到0.5升、反应池中的混合液(NH4)2SO4、(NH4)2SO3、含H2SO4的 H2O体积减少到1升时，应当关闭内燃机，切断电键，插上保险销，从固定架中取出灭火器桶。能确保本 发明的内燃机尾气高效利用装置中的有毒物不会向外泄漏。将灭火器桶中的高纯度高密度的CO2回收利 用用于灭火、冷藏、冷饮、气肥、保暖、御寒、隔热领域，反应池中的反应物生成的(NH4)2SO4、(NH4)2SO3 与PbSO4、PbSO3、颗粒物以及反应箱中残余物CaHCO3，由操作人员戴上防毒手套、口罩，用密封的塑料 容器收集密封，送往专业回收店，集中回收到化工领域处理，循环再利用。可以让本发明的内燃机尾气 高效利用装置与方法更好地利用高纯度高密度的CO2与反应池中的反应物生成的(NH4)2SO4、(NH4)2SO3与 PbSO4、PbSO3、颗粒物以及反应箱中残余物CaHCO3，使本发明的内燃机尾气高效利用装置与方法更环保、 更高效、更节能，比现有的专门针对NO2、SO2、H2S某一种气体的尾气净化技术与装置更全面、更彻底、 更纯净、更先进。

由于采用了上述方案，本发明的内燃机尾气高效利用装置与方法从加料箱的加料盖向加料箱中加入 三聚氰酸，通常按1g三聚氰酸兑水150ml，在排气管的热辐射下，三聚氰酸加热溶解于水。随阀门的开 启滴入排气管前口，受排气管前口的400-800℃的作用解聚为正氰酸与异氰酸，然后正氰酸又分解为NH3、 CO2。此时在反应池中在24伏的直流电与惰性电极阳极与惰性电极阴极的作用下，含有H2SO4的H2O中的 H2O电解，在惰性电极阳极释放O2，由内管输至排气管前口中混合，使尾气CO、NO、NO2、碳氢化合物HC、 SO2、H2S中的CO、NO、碳氢化合物HC与O2反应氧化为CO2、H2O、NO2，其中的H2S与尾气中O2在高温下 反应生成的SO2，NO2与异氰酸反应生成N2、H2O、CO2，尾气中的SO2和H2S与尾气中O2和电解的O2在高 温下反应生成的SO2与H2O，进入反应池中生成H2SO3，并且与NH3反应生成(NH4)2SO3溶于水，即使有剩 余的NH3也与水中的H2SO4反应生成(NH4)2SO4溶于水，从而让反应池中仅以CO2、N2、惰性电极阴极电解 的H2存在。无毒无污染的N2、H2从出气口排放到空气中，CO2经过反应箱中的Ca(OH)2过滤，随着排气 管尾气的增多与油门踏板的加大，通过滑轮调节电位器，使电位器电阻值减小、阀门增大，CO2增多。过 量CO2的使CaCO3变为CaHCO3，并有纯净的CO2逸出，再经过直流压缩机压缩与可调高压接头、喷管、压 把、压力表进入空灭火器桶中，并且在灭火器桶中渐渐压缩成高纯度高密度的CO2。此时的高纯度高密度 的CO2除原有反应箱、直流压缩机与灭火器桶体内中的残余空气外，CO2的纯度达100％。将灭火器桶中的 高纯度高密度的CO2回收利用用于灭火、冷藏、冷饮、气肥、保暖、御寒、隔热领域，反应池中的反应物 生成的(NH4)2SO4、(NH4)2SO3与PbSO4、PbSO3、颗粒物与反应箱中的残余物CaHCO3，由操作人员戴上防毒 手套、口罩，用密封的塑料容器收集密封送往专业回收店，集中回收到化工领域处理，循环再重新利用。 切切实实能将有毒有害的内燃机尾气充分净化、高效地回收、重复利用。从而解决了内燃机尾气中含有 有毒气体与温室气体，污染环境、浪费能源，破坏生态的难题，比现有的背景技术的内燃机直接向空气 中排放尾气更环保、更高效、更节能，比现有的专门针对NO2、SO2、H2S某一种气体的尾气净化技术与装 置更全面、更彻底、更纯净、更先进，解决了乙醇作燃料也排放CO2温室气体和乙醇汽油中的汽油燃烧排 放NO2、NO有毒气体的难题。

附图说明 下列是附图说明

图1、内燃机尾气高效利用装置结构示意图

图2、内燃机尾气高效利用方法流程图(未电解时工作状态)

图3、内燃机尾气高效利用方法流程图(正在电解时工作状态)

图4、内燃机尾气高效利用方法流程图(电解结束状态)

其中：1、排气管 2、尾气CO、NO、NO2、碳氢化合物HC、SO2、H2S 3、套管 4、固定圈 5、内 支撑圈 6、固定架 7、反应池 8、含H2SO4的H2O 9、颗粒物 10、内管 11、惰性电极阳极 12、 连接管 13、惰性电极阴极 14、电流表 15、电键 16、蓄电池 17、灭火器桶 18、固定架 19、 压把 20、喷管 21、可调高压接头 22、直流压缩机 23、固定架 24、导气管 25、Ca(OH)2 26、 固定架 27、阀门 28、导气管 29、阀门 30、外界直流充电电源 31、固定架 32、三聚氰酸C3N3(OH)3 33、定位阀 34、定位表 35、加料盖 36、加料盖 37、氧气O2 38、混合物 39、CaCO3 40、CO2 41、 N2 42、H2 43、加料箱 44、高纯度高密度CO2 45、反应箱 46、CaHCO3 47、(NH4)2SO4、(NH4)2SO3 48、PbSO4、PbSO3 49、出气口 50、保险销 51、电位器 52、滑轮 53、钢丝 54、导管 55、压力 表 56、油门踏板 57、加料盖 58、Pb 59、定位表

具体实施方式 本发明的内燃机尾气高效利用装置与方法，其装置构造是将设有加料盖36、定位表34、 阀门33的加料箱43用固定架31固定在排气管1的上方，将导管54连通阀门33的加料箱43后，一头 插入排气管1的前口。将套管3中放入内支撑圈5，向内支撑圈5中插入内管10；将内管10伸入排气管 1的前口，套管3一头与内燃机排气管1尾部套牢，用固定圈4将排气管1与套管3固紧。套管3的另一 头插入反应池7中，反应池7预先设有连接管12、出气口49、加料盖35、定位表59以及惰性电极阳极 11与惰性电极阴极13，惰性电极阳极11与惰性电极阴极13两极相距3cm，惰性电极阳极11上用内管 10罩住。用固定架6将反应池7固定在排气管1附近的坚硬的部件上。将连接管12、阀门29与导气管 28依次连接，连接管12接反应池7，导气管28伸入有阀门27的反应箱45中，反应箱45也用固定架26 固定在排气管1附近的坚硬的部件上。将导气管28连通反应箱45与24V、60W直流压缩机22，24V、60W 直流压缩机22用固定架18固定在排气管1附近的坚硬部件上。然后用可调高压接头21连通24V直流压 缩机22，再将带有喷管20、压把19、压力表55、保险销50的能容纳4kg高纯度高密度的CO244的安全 可靠的空灭火器桶17，拨松保险销50，将喷管20与可调高压接头21接牢。将空灭火器桶17用固定架 18固定在离排气管1一定距离的坚硬部件上。将惰性电极阴极13接在蓄电池16的负极上，惰性电极阳 极11通过电键15与量程30A的电流表14接在24V直流蓄电池16的正极上。同时将24V、36W直流压缩 机22的正极通过10千欧姆的电位器51并联到电键15上，24V、60W直流压缩机22的负极并联到24V 蓄电池16的负极。24V、30A的蓄电池16与24V外界直流充电电源30并联。10千欧姆电阻的电位器51 与阀门33通过滑轮52用钢丝53连接到内燃机的油门踏板56上，随油门踏板56的位移通过钢丝53、滑 轮52来调节电位器51与阀门33的大小(图1)。

本发明的内燃机尾气高效利用装置与方法涉及的内燃机是行驶机车，其中的加料箱43用固定架31、 反应池7用固定架6、反应箱45用固定架26、直流压缩机22用固定架21、灭火器桶17均固定架18固 定在行驶机车的安全可靠的金属部件上，蓄电池16另行设置，不用行驶机车本身的蓄电池，可以用行驶 机车的直流电源，作为外界直流充电电源30，电流表14、电键15安在驾驶室的驾驶台上，滑轮52、钢 丝53、电位器51安在油门踏板56上，随油门踏板56的位移来调节电位器51与阀门33的大小(图1、 图2、图3)。

本发明的内燃机尾气高效利用装置与方法涉及的内燃机是固定的动力装置，则将加料箱43用固定架 31、反应池7用固定架6、反应箱45用固定架26、直流压缩机22用固定架21、灭火器桶17用固定架 18固定在内燃机附近的安全牢固的部件上。直流充电电源30，电流表14、电键15、蓄电池16安装在方 便观测与使用的位置，滑轮52、钢丝53、电位器51均安在油门操纵杆上，随油门的变化而改变电位器 51与阀门33的大小(图1、图2、图3)。

本发明的内燃机尾气高效利用装置与方法，其操作方法是从反应池7的加料盖35向10升体积的反 应池7中加入8升含20％H2SO4的H2O 8，反应池7中的定位表34显示为8升，将加料盖35盖紧；从10 升体积加料箱43的加料盖36向加料箱43中按1g三聚氰酸C3N3(OH)332兑水150ml，加入5升的三聚氰 酸C3N3(OH)332与水，加料箱43中的定位表59显示为5升，将加料盖36盖紧；从加料盖57向5升体 积的反应箱45中加入3升Ca(OH)225溶液，将加料盖57盖紧。内燃机发动后，未开启电键15、阀门33、 电位器51时，加料箱43中的三聚氰酸C3N3(OH)332未参与反应。反应池7中的含有H2SO4的H2O 8没有 发生电解，内燃机尾气CO、NO、NO2、碳氢化合物HC、SO2、H2S 2中的气体CO、NO、NO2、碳氢化合物HC、 SO2、H2S直接经出气口49排放到空气中。反应池7中仅有颗粒物9以及Pb 58与H2SO4以及H2O、SO2发 生置换反应生成的PbSO4、PbSO348沉淀物，反应式为Pb+H2SO4＝PbSO4↓+H2↑，Pb+H2SO4＝PbSO4↓+H2↑，从 出气口49释放出少量的H242(图1)。开启电键15，随着油门踏板56通过滑轮52拉动钢丝53，打开阀 门33与电位器51，电位器51为5千欧姆，使反应池7中的惰性电极阳极11与惰性电极阴极13通电， 量程30A电流表14转动到3A，含20％H2SO4的H2O 8电解，在惰性电极阳极11处有37排出，在惰性电 极阴极13处有H242排出。使尾气CO、NO、NO2、碳氢化合物HC、SO2、H2S 2中CO、NO、碳氢化合物 HC与O237反应，生成的混合物38中是NO2、CO2、H2O，反应式为CO+O2＝CO2，NO+O2＝NO2，碳氢化合物HC+O2 →H2O+CO2；其中的Pb 58与O237反应生成的PbO，反应式为Pb+O2＝PbO，H2S与尾气中的O2和电解的O2 37在高温下反应生成H2O与SO2进入反应池7中，反应式为2H2S+3O2＝2H2O+2SO2。H2O和SO2进入反应池 中生成H2SO3，Pb 58、PbO与反应池7中H2SO4以及H2O、SO2发生反应生成PbSO4、PbSO348沉淀物，反 应式为Pb+H2SO4＝PbSO4↓+H2↑，Pb+H2SO4＝PbSO4↓+H2↑与PbO+H2SO4＝PbSO4↓+H2O，PbO+H2SO4＝PbSO4↓+H2O。 此时，加料箱43中的三聚氰酸C3N3(OH)332水溶液通过阀门33与导管54，滴在排气管1的前口，排气 管1前口中心温度通常在400-800℃，而三聚氰酸分子式为C3N3(OH)332，分子量129.07，密度1.768， 熔点360℃，溶于热水，白结品，在330℃时解聚为正氰酸与异氰酸，同时水也变为水蒸汽。正氰酸的 分子量为43，分子式为HOCN，结构式为H-O-C≡N，密度1.14，沸点23.6℃，在水中显极强酸性，性不 稳定，容易聚合，水解时生成NH3、CO2，水解反应式为HOCN+H2O＝NH3+CO2。异氰酸的分子量为43，分子 式为HNCO，结构式为H-N＝C＝O，密度1.14，沸点23.6℃，异氰酸HNCO受热与NO2反应，生成N2、CO2、 H2O，其反应式为8HNCO+6NO2＝8CO2+2H2O+7N2。NH3、CO2、N2与H2O蒸汽进入反应池7。其中N241不与含 H2SO4的H2O 8反应，而从出气口49中排放到空气中。反应池7中，极少量的NH3与H2SO4、以及SO2和 H2O反应生成(NH4)2SO4、(NH4)2SO347，仅正氰酸受热分解的NH3极少，除生成(NH4)2SO4、(NH4)2SO347 外，并且在H2SO4以及热水环境下，反应池7中CO2与H2O很难以H2CO3形式存在，受24V、36W直流压缩 机22的吸附，与反应池7高温的影响，大量的CO2经过连接管12、阀门29、导气管28向反应箱45逸出， 并且与反应箱45中的Ca(OH)225反应生成CaCO339沉淀(图3)。随着排气管1尾气的增多与油门踏板 56的加大，通过滑轮52、钢丝53调节电位器51，使电位器51电阻值减小、阀门33增大，反应池7中 的H242、N241大量生成并排出。同时反应池7中生成的(NH4)2SO4、(NH4)2SO347与PbSO4、PbSO348、 颗粒物9也相应增多，并且CO240大量增加，通过连接管12、阀门29、导气管28进入反应箱45中，过 量CO240的使CaCO339变为CaHCO346，并有纯净的CO240逸出。此时，24V、36W直流压缩机22已经 在运行，将纯净的CO240吸入24V、36W直流压缩机22中并压缩，通过可调高压接头21、喷管20、压把 19、压力表55进入安全可靠的空灭火器桶17中，并且在灭火器桶17中渐渐压缩成高纯度高密度的CO244。 当加料箱43中的显示三聚氰酸C3N3(OH)332水溶液体积的定位表34降到0.5升、反应池7中显示混合 液(NH4)2SO4、(NH4)2SO347、含H2SO4的H2O 8体积的定位表59体积降到1升时，显示24V、30A蓄电池 电流的电流表14少于1.5A时，应当关闭内燃机，切断电键15，插上保险销50，关闭阀门33，补足加料 箱43中的三聚氰酸C3N3(OH)332水溶液到5升，用含20％H2SO4的H2O 8补足反应池7中混合液(NH4)2SO4、 (NH4)2SO347、含H2SO4的H2O 8，使反应池7内液体的体积达到8升，并从外界直流充电电源30充足24V、 30A蓄电池，再开启内燃机、电键15、调节电位器51与阀门33，拨松保险销50，让本发明的内燃机尾 气高效利用装置继续工作。当能容纳4kg高纯度高密度的CO244灭火器桶17的压力表55指针处于绿 值时，应当关闭内燃机，切断电键15，插上保险销50，关闭阀门33，从固定架18中取出灭火器桶17。 由操作人员戴上防毒手套、口罩，打开反应箱45底下的阀门27排放CaHCO3与水，打开导气管28连接中 的阀门29，排放反应池7中残余的混合液(NH4)2SO4、(NH4)2SO347、含H2SO4的H2O 8(图4)。用密封的 塑料容器将反应池7中的反应物生成的(NH4)2SO4、(NH4)2SO347与PbSO4、PbSO348、颗粒物9与反应箱 45排放CaHCO346收集密封，送往专业回收店，集中回收到化工领域处理，循环再利用。将灭火器桶17 中的高纯度高密度的CO244回收利用用于灭火、冷藏、冷饮、气肥、保暖、御寒、隔热领域。

本发明的内燃机尾气高效利用装置所涉及的内燃机在重新工作时，应当先要检查电流表14、定位表 34、定位表59，关闭阀门33、电键15。从外界直流充电电源30充足24V、30A蓄电池16电流，使电流 表14显示为30A，从加料箱43的加料盖36中向加料箱43中按1g三聚氰酸C3N3(OH)332兑水150ml继 续加入三聚氰酸C3N3(OH)332与水，定位表34显示5升，将加料盖36盖紧；从反应池7的加料盖35中 向反应池7中重新加入8升含20％H2SO4的H2O 8，定位表59显示8升，将加料盖35盖紧；从反应箱45 的加料盖57中向反应箱45中重新加入3升Ca(OH)225，将加料盖57盖紧；更换安全可靠的能容纳4kg 高纯度高密度的CO244的空灭火器桶17，用固定架18将空灭火器桶17固定好，再拨松保险销50。然后 启动内燃机(图1)，并打开电键15、调节油门踏板56、阀门33，重新工作(图1、图2、图3、图4)。 本发明的内燃机尾气高效利用装置与方法中的电位器51、阀门33可以随油门踏板56，通过滑轮52由钢 丝53调节大小，反应的时间、程度可以通过电流表14与压力表55、定位表34以及定位表59观测，CO2 40气体在24V、36W直流压缩机22的压缩下，由可调高压接头21在松开的保险销50时，经过喷管20、 压把19、压力表55，压入空灭火器桶17中(图3)。并且在灭火器桶17中渐渐压缩成高纯度高密度的 CO244(图4)。

本发明的内燃机尾气高效利用装置适用于排放尾气中含有CO、NO、NO2、碳氢化合物HC、SO2的柴油、 汽油、乙醇汽油作燃料的内燃机，因为柴油、汽油、乙醇汽油燃烧排放的尾气CO、NO、NO2、碳氢化合 物HC、SO2有毒，需要氧化CO、NO、碳氢化合物HC，并且净化NO2、SO2。本发明的内燃机尾气高效利用 装置都应先要检查电流表14、定位表34、定位表59，关闭阀门33、电键15。从外界直流充电电源30 充足24V、30A的蓄电池16电流，使电流表14显示为30A，从加料箱43的加料盖36中向加料箱43中加 入三聚氰酸C3N3(OH)332与水，定位表34显示5升，将加料盖36盖紧；从反应池7的加料盖35中向反 应池7中加入8升含20％H2SO4的H2O 8，定位表59显示8升，将加料盖35盖紧；从反应箱45的加料盖 57中向反应箱45中加入3升Ca(OH)225，将加料盖57盖紧；更换安全可靠的能容纳4kg高纯度高密度 的CO244的空灭火器桶17，用固定架18将空灭火器桶17固定好，再拨松保险销50。然后启动内燃机(图 1)，并打开电键15、调节油门踏板56、阀门33。在排气管1的热辐射下，三聚氰酸C3N3(OH)332加热溶 解于水。随阀门33的开启滴入排气管1的前口，受排气管1前口的400-800℃的作用解聚为正氰酸与异 氰酸，然后正氰酸又分解为NH3、CO2。此时在反应池7中在24伏的直流电与惰性电极阳极11、惰性电极 阴极13的作用下，含有20％H2SO4的H2O 8中的H2O电解，在惰性电极阳极11释放O237，由内管10输 至排气管1中混合，使尾气CO、NO、NO2、碳氢化合物HC、SO22中的CO、NO、碳氢化合物HC氧化为CO2、 H2O、NO2，反应式为CO+O2＝CO2，NO+O2＝NO2，碳氢化合物HC+O2→H2O+CO2；Pb 58与O237反应生成的PbO， 反应式为Pb+O2＝PbO。其中的NO2与异氰酸反应生成N2、H2O、CO2，尾气中的SO2进入反应池中生成H2SO3， 并且与NH3反应生成(NH4)2SO3溶于水，即使有剩余的NH3也与水中的H2SO4反应生成(NH4)2SO4溶于水，从 而让反应池7中仅以CO240、N241、惰性电极阴极13电解的H242存在。无毒无污染的N241、H242 从出气口49排放到空气中，CO240经过反应箱45中的Ca(OH)225过滤，过量CO240的使CaCO339变 为CaHCO346，并有纯净的CO240逸出，再经过24V、36W的直流压缩机22压缩与可调高压接头21、喷 管20、压把19、压力表55进入安全可靠的空灭火器桶17中，并且在灭火器桶17中渐渐压缩成高纯度 高密度的CO244。此时的高纯度高密度的CO244除原有反应箱45、直流压缩机22与灭火器桶17体内中 的残余空气外，CO240纯度达100％。将灭火器桶17中的高纯度高密度的CO244回收利用用于灭火、冷 藏、冷饮、气肥、保暖、御寒、隔热领域，反应池7中的反应物生成的(NH4)2SO4、(NH4)2SO347与PbSO4、 PbSO348、颗粒物9以及反应箱45中残余物CaHCO346，由操作人员戴上防毒手套、口罩，用密封的塑 料容器收集密封，送往专业回收店，集中回收到化工领域处理，循环再利用(图1、图2、图3、图4)

本发明的内燃机尾气高效利用装置适用于排放的尾气中含有H2S、NO、NO2、SO2的天然气作燃料的内 燃机，虽然H2S、NO、NO2、SO2含量少，但是，因排放的尾气H2S、NO、NO2、SO2有毒，比柴油、汽油、 乙醇汽油燃烧排放的尾气CO、NO、NO2、碳氢化合物HC、SO2多出H2S有毒气体，并且H2S在O237充分 时燃烧生成SO2与H2O，反应式为2H2S+3O2＝2H2O+2SO2。在O237不充分时生成S与H2O，反应式为 2H2S+O2＝2H2O+2S。因此，本发明的内燃机尾气高效利用装置将反应池7中惰性电极阳极11、惰性电极阴 极13拉近距离，使惰性电极阳极11、惰性电极阴极13两极相距2cm，使含有H2SO4的H2O 8中的H2O电 解电解更能充分发挥，增加惰性电极阳极11的O237释放，使H2S在O237充分时燃烧生成SO2与H2O， 反应式为2H2S+3O2＝2H2O+2SO2。本发明的内燃机尾气高效利用装置适用于排放的尾气中含有H2S、NO、NO2、 SO2的天然气作燃料的内燃机，先要检查电流表14、定位表34、定位表59、关闭阀门33、电键15。从外 界直流充电电源30充足24V、30A蓄电池16电流，使电流表14显示为30A，从加料箱43的加料盖36 中向加料箱43中按1g三聚氰酸C3N3(OH)332兑水150ml加入三聚氰酸C3N3(OH)332与水，加料箱43 的定位表34显示5升，将加料盖36盖紧；从反应池7的加料盖35中向反应池7中加入8升含20％H2SO4 的H2O 8，反应池7中的定位表59显示8升，将加料盖35盖紧；从反应箱45的加料盖57中向反应箱45 中加入3升Ca(OH)225，将加料盖57盖紧；更换安全可靠的能容纳4kg高纯度高密度的CO244的空灭火 器桶17，用固定架18将空灭火器桶17固定好，再拨松保险销50。然后启动内燃机(图1)，并打开电键 15、调节油门踏板56、阀门33。在反应池7中在24伏的直流电与惰性电极阳极11、惰性电极阴极13 的作用下，含有20％H2SO4的H2O 8中的H2O电解，在惰性电极阳极11释放O237，由内管10输至排气 管1中混合，使尾气中的CO氧化为CO2、碳氢化合物HC氧化为CO240与H2O，反应式为CO+O2＝CO2，碳 氢化合物HC+O2→CO2+H2O，反应池7中仅以CO240、惰性电极阴极电解的H2 42存在。无毒无污染的H242 从出气口49排放到空气中，CO240不能与含有H2SO4的H2O 8中的H2O反应。CO240经过反应箱45中 的Ca(OH)225过滤，过量CO240的使CaCO339变为CaHCO346，并有纯净的CO240逸出，再经过直流 压缩机22压缩与可调高压接头21、喷管20、压把19、压力表55进入空灭火器桶17中，并且在灭火器 桶17中渐渐压缩成高纯度高密度的CO244。此时的高纯度高密度的CO244，除原有反应箱45、直流压 缩机22与灭火器桶17体内中的残余空气外，CO240纯度达100％。将灭火器桶17中的高纯度高密度的 CO244回收利用用于灭火、冷藏、冷饮、气肥、保暖、御寒、隔热领域，反应池7中的反应物生成的(NH4)2SO4、 (NH4)2SO347与PbSO4、PbSO348、颗粒物9以及反应箱45中残余物CaHCO346，由操作人员戴上防毒手 套、口罩，用密封的塑料容器收集密封，送往专业回收店，集中回收到化工领域处理，循环再利用(图1、 图2、图3、图4)。

本发明的内燃机尾气高效利用装置与方法从反应池7的加料盖35向10升体积的反应池7中加入8 升含20％H2SO4的H2O 8，将加料盖35盖紧；从10升体积加料箱43的加料盖36向加料箱43中按1g三 聚氰酸C3N3(OH)332兑水150ml，加入5升的三聚氰酸C3N3(OH)332与水，将加料盖36盖紧；从加料盖 57向5升体积的反应箱45中加入3升Ca(OH)225溶液，将加料盖57盖紧。不加满加料箱43、反应池7、 反应箱45，可以确保本发明的内燃机尾气高效利用装置涉及行驶机车在行驶中因上下坡与震动，内部的 液体不会外溢。当能容纳4kg高纯度高密度的CO244灭火器桶17的压力表55指针处于绿值、加料 箱43中的三聚氰酸C3N3(OH)332水溶液定位表34降到0.5升、显示反应池7中的混合液(NH4)2SO4、 (NH4)2SO347、含H2SO4的H2O 8体积的定位表59减少到1升时，应当关闭内燃机，切断电键15，插上保 险销50，从固定架18中取出灭火器桶17。能确保本发明的内燃机尾气高效利用装置中的有毒物不会向 外泄漏。将灭火器桶17中的高纯度高密度的CO244回收利用用于灭火、冷藏、冷饮、气肥、保暖、御寒、 隔热领域，反应池7中的反应物生成的(NH4)2SO4、(NH4)2SO347与PbSO4、PbSO348、颗粒物9以及反 应箱45中残余物CaHCO346，由操作人员戴上防毒手套、口罩，用密封的塑料容器收集密封，送往专业 回收店，集中回收到化工领域处理，循环再利用(图1、图2、图3、图4)。可以让本发明的内燃机尾气 高效利用装置与方法更好地利用高纯度高密度的CO244与反应池7中的反应物生成的(NH4)2SO4、 (NH4)2SO347与PbSO4、PbSO348、颗粒物9以及反应箱45中残余物CaHCO346，使本发明的内燃机尾气 高效利用装置与方法更环保、更高效、更节能，比现有的专门针对NO2、SO2、H2S某一种气体的尾气净化 技术与装置更全面、更彻底、更纯净、更先进

本发明的内燃机尾气高效利用装置与方法因为从加料箱43的加料盖36向加料箱43中加入三聚氰酸 C3N3(OH)332，通常按1g三聚氰酸C3N3(OH)332兑水150ml，在排气管1的热辐射下，三聚氰酸C3N3(OH)3 32加热溶解于水。随阀门33的开启滴入排气管1的前口，受排气管1前口的400-800℃的作用解聚为正 氰酸与异氰酸，然后正氰酸又分解为NH3、CO2。此时在反应池7中在24伏的直流电与惰性电极阳极11、 惰性电极阴极13的作用下，含有20％H2SO4的H2O 8中的H2O电解，在惰性电极阳极11释放O2，由内管 10输至排气管1中混合，使尾气CO、NO、NO2、碳氢化合物HC、SO22中的CO、NO、碳氢化合物HC氧化 为CO2、H2O、NO2，其中的NO2与异氰酸反应生成N2、H2O、CO2，尾气中的SO2进入反应池7中生成H2SO3， 并且与NH3反应生成(NH4)2SO3溶于水，即使有剩余的NH3也与水中的H2SO4反应生成(NH4)2SO4溶于水，从 而让反应池7中仅以CO240、N241、惰性电极阴极电解的H242存在。无毒无污染的N241、H242从出 气口49排放到空气中，CO240经过反应箱45中的Ca(OH)225过滤，过量的CO240使CaCO339变为CaHCO3 46，并有纯净的CO240逸出，再经过直流压缩机22压缩与可调高压接头21、喷管20、压把19、压力表 55进入空灭火器桶17中，并且在灭火器桶17中渐渐压缩成高纯度高密度的CO244。此时的高纯度高密 度的CO244，除原有反应箱45、直流压缩机22与灭火器桶17体内中的残余空气外，纯度达100％。远远 优越于尾气与其他净化装置。由操作人员戴上防毒手套、口罩，将反应池7中的反应物生成的(NH4)2SO4、 (NH4)2SO347与PbSO4、PbSO348、颗粒物9与反应箱45中的残余物CaHCO346，用塑料容器收集密封， 送往专业回收店，集中回收到化工领域处理，循环再重新利用。再将灭火器桶17中的高纯度高密度的CO2 44回收利用用于灭火、冷藏、冷饮、气肥、保暖、御寒、隔热领域。因而切切实实能将有毒有害的尾气 充分净化、高效地回收、重复利用。从而解决了内燃机尾气中含有有毒气体与温室气体，污染环境、浪 费能源，破坏生态的难题，比现有的背景技术的内燃机直接向空气中排放尾气更环保、更高效、更节能， 比现有的专门针对NO2、SO2、H2S某一种气体的尾气净化技术与装置更全面、更彻底、更纯净、更先进。 也能解决乙醇汽油在燃料中释放CO2温室气体和其中的汽油也排放尾气CO、NO、NO2、碳氢化合物HC、SO2 2有毒气体的难题。