[發明專利]雙級余熱方式儲氨供氨的后處理控制單元

有效

• 申請號: 201210224167.7
• 申請日: 2012-07-02
• 公開（公告）號: CN102733913A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 張克金;崔龍;陳慧明;王金興;榮常如;姜濤;安宇鵬
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: F01N9/00
• 分類號: F01N9/00;F01N3/20;B65B1/22;B65B31/02
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王薇

技術領域

本發明涉及一種雙級余熱方式儲氨供氨的后處理控制單元?，主要應用于汽車尾氣的SCR后處理行業，也適用于燃料電池的FCEV儲能系統。

背景技術

當前，全球面臨能源和環境的綜合挑戰。在傳統汽車的排放達標的技術手段選擇方面，人們仍然面臨不少的難題，例如，如何選擇后處理的技術方式等方面。

SCR?(Selective?Catalytic?Reduction)催化轉化還原技術是傳統的后處理技術。這種采用液體尿素的傳統的SCR技術的本質是利用尿素在高溫下分解出氨，作為還原劑的氨和發動機排氣中的NOX在催化劑和溫度的綜合作用下進行反應，理想工況下生成無毒的N₂和H₂O，從而達到凈化的目的。

傳統的SCR具有很多優點，例如，可以在排氣溫度250~550oC的范圍內具有50~85%的NOX去除效率，并能有效降低PM的排放水平；傳統的SCR能輕松滿足歐4和歐5水平，也具有達到歐6水平的潛力；目前達到歐4采用的傳統的SCR技術，發動機的燃油耗可降低3~6％；傳統的SCR催化劑不含有貴金屬，比成本相對較低；傳統的SCR對車用燃油的質量，特別是硫含量不敏感。基于以上分析，傳統的SCR后處理技術也比較適合中國的車輛狀況和車用燃油狀況。

如果在中國推廣應用傳統的車載SCR后處理技術，必須解決好載體、催化劑、尿素還原劑補加供應網絡、尿素還原劑的劑量、尿素還原劑的霧化噴射、SCR催化劑轉換效率、氨泄露量以及系統匹配等至關重要的技術難點。

機動車的排放標準的每一次升級，都對汽車行業產生這樣或那樣的沖擊效應。中國的國4標準多次推遲實施的時間表，不僅僅是燃油標準不同步的唯一原因，也面臨復雜的社會配套體系和液體的尿素還原劑社會化的服務設施建設的問題，例如，國4標準實施后，立即會對傳統的SCR系統運轉所需的ECU（控制單元）和DCU（計量單元）產生需求，考慮到目前的車載ECU等電控系統都是進口產品，國內企業自主開發的DCU很難與之進行通訊匹配，反之，如果ECU和DCU系統100%的采用進口品，不僅僅價格很高，用戶難以接受，而且存在貨源非常緊張的問題，還面臨復雜的售后服務技術和成本的問題，制約了整個汽車行業的發展和進步。此外，傳統的SCR系統所用的液體尿素還原劑面臨冬季結冰和保溫解凍的問題，這也造成了傳統的SCR系統復雜和穩定性差的原因。

因此，如何獲得低成本和高性能的后處理系統是推進該領域技術進步的核心內容。無機鹽對氨吸附解吸特性可以作為未來的SCR系統的不錯的技術選擇。

工業級的一些鹽類，例如，氯化鍶、氯化鎂或氯化鈣等氯化物以及它們的混合物，同氨配合使用的系統，即上述的氯化物和氨的吸附解吸過程的吸熱和放熱現象，已經成熟的應用于工業的大型冷庫的制冷系統。

上述無水的氯化物和氨進行化學吸附是通用的化學原理，理論上一個分子的氯化物可以吸附6~8個分子的氨，形成穩定的絡合物，加熱時氨脫出，隨著研究的深入，人們發現，這些氯化物和氨的吸附解吸模型和化學原理完全可以應用于機動車尾氣凈化的SCR系統。

在國家專利信息網，以儲氨為主題詞檢索，專利號為CN201120099229.7的‘一種氣相法烏洛托品尾氣氨回收裝置’、專利號為CN201020677361.7的‘用于冷庫機房的配氨連接機構’和專利號為CN201020269811.9的‘復合功能型儲氨器’不涉及到本發明中的特征成分。專利號為CN200520057558.X的‘一種蒸氨裝置’的專利是一種對氨氮工業廢水進行氨氮排脫處理的環保治理裝置，也不涉及到本發明中的特征成分。同本發明不相關。

專利號為CN201010244091.5的‘用于對SCR催化劑的工作進行檢驗的方法和系統’和專利號為CN200880104697.X的‘SCR排氣后處理系統的運行方法及診斷方法’的2個發明提供了一種用于選擇性催化還原（SCR）催化轉化器和傳統液體尿素分解的氨配給模塊和控制系統，沒有涉及到本發明的特征成分。

專利號為CN200910197860.8的‘一種高效低溫儲氨材料的制備方法’的發明應用于SCR后處理系統，特征是采用氨基硼烷氨絡合物氨BH₃(NH₃)n(n＝1~3)；室溫最大儲氨量可達62.4wt%，但是，考慮到氨基硼烷的價格昂貴，具有較高的爆炸和燃燒等級，不適合普通工業領域的大批量推廣應用。