[發(fā)明專利]用于增加駐留時(shí)間的流動(dòng)反轉(zhuǎn)室

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980117784.3
• 申請(qǐng)日: 2009-03-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102027207A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·A·吉布森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 康明斯過(guò)濾IP公司
• 主分類號(hào): F01N3/00
• 分類號(hào): F01N3/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉鍇;艾尼瓦爾

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)廢氣所用的催化還原系統(tǒng)，和更具體的涉及分解室，其具有環(huán)狀流動(dòng)反轉(zhuǎn)室，用于提高注入到該廢氣流中的還原劑的駐留時(shí)間。

發(fā)明背景

當(dāng)烴在內(nèi)燃機(jī)例如諸如柴油機(jī)或者火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒時(shí)，形成了不期望的副產(chǎn)物。一些不期望的副產(chǎn)物會(huì)處于氮氧化物(“NO_x”)的形式。用還原劑例如尿素或者例如氨來(lái)選擇性催化還原(“SCR”)NO_x在工業(yè)應(yīng)用中是已知的。在SCR系統(tǒng)中，在催化劑之前將還原劑注射到廢氣流中。水滴從該注射溶液中蒸發(fā)，留下尿素，其分解和水解成為氨。氨因此是通過(guò)水滴蒸發(fā)和尿素分解來(lái)生產(chǎn)的。NO_x與氨反應(yīng)，并且在氨存在下催化還原。因此，保證SCR系統(tǒng)正確操作的一個(gè)因素是尿素正確的分解來(lái)形成足量的氨。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的一種實(shí)施方案公開(kāi)了一種具有分解室的廢氣清潔系統(tǒng)，該室提高了在進(jìn)入到SCR催化劑之前，注入到廢氣流中的還原劑的駐留時(shí)間，由此保證了該還原劑具有足夠的分解時(shí)間。其他實(shí)施方案包括獨(dú)特的設(shè)備、裝置、系統(tǒng)和方法，用于保證還原劑具有足夠的分解時(shí)間，以使得廢氣在送到大氣之前能夠有效的清潔。本申請(qǐng)另外的實(shí)施方案、形式、目標(biāo)、特征、優(yōu)點(diǎn)、方面和益處從具體實(shí)施方式和其中所包括的附圖中將變得顯而易見(jiàn)。

附圖說(shuō)明

此處的說(shuō)明是參考附圖進(jìn)行的，其中在幾個(gè)附圖的整個(gè)中，同樣的附圖標(biāo)記指的是同樣的零件，和其中：

圖1是一種廢氣清潔系統(tǒng)的圖。

圖2是該廢氣清潔系統(tǒng)的可替換的分解室的透視圖。

圖3是圖2所示的示例性可替換分解室的橫截面圖。

圖4表示了一種可替換的分解室的橫截面圖，其表示了一種螺旋狀廢氣流動(dòng)模式，該分解室具有局部橫截面表示的主外殼。

圖5是具有翅片的分解室的一種示例性內(nèi)帽蓋。

圖6是分解室內(nèi)部元件的透視圖。

圖7是一種代表性的分解室的示例性雙壁元件的透視圖。

圖8是該分解室的示例性端帽的透視圖。

圖9a-9c是一部分的代表性的分解室的局部橫截面圖。

圖10是涂覆有催化劑的分解室的壁的視圖。

具體實(shí)施方式

為了提高對(duì)于本發(fā)明原理的理解，現(xiàn)在將參考附圖所示的實(shí)施方案，并且使用具體的術(shù)語(yǔ)對(duì)其進(jìn)行描述。不過(guò)應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的范圍不限于此，在所示裝置中這樣的改變和另外的改進(jìn)，和其中所示的本發(fā)明原理這樣的另外的應(yīng)用將是本領(lǐng)域技術(shù)人員通常能夠想到的。

參考圖1，公開(kāi)了一種廢氣清潔系統(tǒng)10，其用于處理內(nèi)燃機(jī)12所散發(fā)的或者所產(chǎn)生的廢氣。在一種形式中，內(nèi)燃機(jī)12是柴油機(jī)，但是在其他形式中可以包含汽油機(jī)或者火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)。在內(nèi)燃機(jī)12運(yùn)行過(guò)程中，廢氣排放或者散發(fā)到排氣管14a中，在這里它導(dǎo)向或者連通到微粒過(guò)濾器16的入口，該過(guò)濾器與排氣管14a相連。在一個(gè)實(shí)施例中，微粒過(guò)濾器16包含柴油微粒過(guò)濾器(“DPF”)，其設(shè)計(jì)來(lái)除去內(nèi)燃機(jī)12的廢氣中的柴油微粒物質(zhì)或者煙灰。微粒過(guò)濾器16可以是專用過(guò)濾器或者是這樣的過(guò)濾器，其能夠通過(guò)使用催化劑或者通過(guò)活性加工來(lái)燒掉所積聚的微粒，例如是燃料燃燒器，其通過(guò)內(nèi)燃機(jī)12的選擇性控制來(lái)將所述過(guò)濾器加熱到煙灰燃燒的溫度。

在一種形式中，過(guò)濾器16還包括柴油氧化催化劑，配置來(lái)除去一氧化碳、氣態(tài)烴和液烴(未燃燒的燃料和油)。柴油氧化催化劑是一種流過(guò)裝置，其典型的組成為含有蜂窩狀結(jié)構(gòu)或者基底的小罐。該基底具有活性催化劑層包覆的大的表面積。典型的，該覆層包含小的、良好分散量的貴金屬。當(dāng)廢氣從該催化劑上通過(guò)時(shí)，一氧化碳、氣態(tài)烴和液烴(未燃燒的燃料和油)被氧化，由此減少了有害的排放。

微粒過(guò)濾器16的輸出端經(jīng)由排氣管14b連接到分解室或者單元18上。同樣，離開(kāi)微粒過(guò)濾器16的廢氣被導(dǎo)向或者連接到分解室18的廢氣入口。在所示的廢氣清潔系統(tǒng)10中，在進(jìn)入到分解室18之前，將還原劑20注射到廢氣流中。在一種形式中，還原劑20被注入到排氣管14b中的廢氣流中，但是在其他形式中可以注入到分解室18的入口22。分解室18被配置來(lái)保證在廢氣離開(kāi)分解室18和經(jīng)由排氣管14c流入SCR催化劑單元24之前，還原劑20在該廢氣流中具有足夠的分解時(shí)間量。在通過(guò)SCR催化劑單元24之后，該清潔的廢氣經(jīng)由排氣管14d離開(kāi)系統(tǒng)10。