[實用新型]用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)換器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820157390.3
• 申請日: 2008-12-18
• 公開（公告）號: CN201330637Y
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李兵;單小豐;沈峰;張寶龍;姜波
• 申請（專利權(quán)）人: 上海天納克排氣系統(tǒng)有限公司研發(fā)分公司
• 主分類號: F01N3/28
• 分類號: F01N3/28;B01D53/86
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 楊元焱

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種柴油機尾氣處理設(shè)備，特別涉及一種用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)

柴油機在動力性、經(jīng)濟性和可靠性方面比汽油機有明顯的優(yōu)勢，特別是CO₂排放低，其用途已逐漸擴展到各類車型上。但柴油機存在最大的問題是氮氧化物和顆粒排放嚴(yán)重。隨著中國排放控制法規(guī)越來越嚴(yán)，以及國產(chǎn)柴油發(fā)動機性能及油品問題，光靠機內(nèi)凈化措施顯得力不從心，因此有必要采取機外后處理系統(tǒng)來達到排放目標(biāo)。

用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的的選擇性催化還原技術(shù)是車用柴油發(fā)動機的一種機外后處理技術(shù)，可以有效改善柴油機氮氧化物的排放，并對柴油含硫量不敏感。該技術(shù)通過在排氣管中噴入一定濃度的尿素溶液，經(jīng)熱解(反應(yīng)1)和水解(反應(yīng)2)后產(chǎn)生的氨氣和氮氧化物在催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生還原反應(yīng)(反應(yīng)3-5)，將氮氧化物轉(zhuǎn)化為水蒸氣和氮氣(反應(yīng)3-5需要在一定溫度下才能有效進行)。

(NH₂)²CO→NH₃+HNCO???????????????(1)

H₂O+HNCO→NH₃+CO₂????????????????(2)

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O????????????(3)

2NH₃+NO+NO₂→2N₂+3H₂O????????????(4)

6NO₂+8NH₃→7N₂+12H₂O?????????????(5)

對于用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)化器的主要性能，可以由以下指標(biāo)來評估。

1、流體在各個載體間的分布以及每個載體前端面的流動均勻性值

改善廢氣在各載體間的質(zhì)量流量分布，有利于提高載體催化劑的利用率；有利于降低氣流在載體上的壓力損失；有利于載體更快的達到起燃溫度。

2、系統(tǒng)的壓力損失

催化轉(zhuǎn)化器的壓力損失是整個排氣系統(tǒng)壓損的一個部分，降低催化轉(zhuǎn)化器的壓力損失有利于降低排氣系統(tǒng)的背壓，從而有利于改善發(fā)動機的性能。

3、空速

空速的大小反應(yīng)了氣流在載體中的停留時間?？账僭叫。瑲饬髟谳d體中的停留時間越長，越有利于降低氮氧化物的還原反應(yīng)。

4、聲學(xué)插入損失。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的，在于提供一種流動性能好、壓損適中的用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)化器。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：一種用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)化器，包括一個筒形殼體，在殼體內(nèi)設(shè)有左擋板和右擋板，左擋板和右擋板將殼體內(nèi)腔分隔成左緩沖腔、中腔和右緩沖腔，其中的左擋板將中腔和左緩沖腔分隔，右擋板上設(shè)有多個通氣孔將右緩沖腔與中腔連通；在左擋板和右擋板之間安裝有催化劑載體組件，催化劑載體組件分別與左、右緩沖腔連通；在殼體的左側(cè)設(shè)有一根垂直插入殼體左緩沖腔內(nèi)的氣體入口管，在殼體的左側(cè)設(shè)有一根水平插入殼體內(nèi)的氣體出口管，該氣體出口管穿過右緩沖腔和右擋板深入中腔內(nèi)。

所述的載體組件共兩組并排設(shè)置在左擋板和右擋板之間，每組各包括兩段順序串連的載體，各載體均為圓柱形陶瓷制品，載體內(nèi)沿軸向設(shè)有多條平行通道貫通兩端面，各通道的內(nèi)表面設(shè)有催化劑涂層。

所述的催化劑為沸石基催化劑或釩石基催化劑。

所述的氣體入口管的位于左緩沖腔內(nèi)的部分設(shè)有多個通氣孔，所述的氣體出口管的位于中腔內(nèi)的部分設(shè)有多個通氣孔。

所述的氣體入口管的多個通氣孔分布在氣體入口管的背向載體組件一側(cè)。

本實用新型的用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)換器經(jīng)計算流體力學(xué)(CFD)流動分析和聲學(xué)分析論證，表明其具有流動性能好、壓損適中的優(yōu)點和特點，并具有消聲器的作用。左右緩沖腔、穿孔左擋板和穿孔氣體出口管的設(shè)計能保證氣流在流經(jīng)催化轉(zhuǎn)化器時壓力損失適中；載體組件中的殼體和襯墊可以保護和夾持載體，防止載體在車輛行駛中破碎失效；穿孔左擋板、穿孔氣體出口管和出口管的設(shè)計，還使得催化轉(zhuǎn)化器具有消聲器的消聲作用。

附圖說明

圖1是本實用新型用于柴油發(fā)動機排氣系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)化器的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型中的載體組件的結(jié)構(gòu)示意圖。