[實用新型]一種用于發動機SCR的碳酸氫銨濕法制氨及計量噴射系統

有效

• 申請號: 201320641019.5
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN203685356U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 劉觀柏
• 申請（專利權）人: 劉觀柏
• 主分類號: F01N3/28
• 分類號: F01N3/28;F01N3/20
• 代理公司: 武漢荊楚聯合知識產權代理有限公司 42215
• 代理人: 劉治河

技術領域

本實用新型屬于內燃機排氣SCR凈化系統技術領域。特別涉及一種碳酸氫銨濕法制氨及計量噴射系統。?

背景技術

發動機排放出的煙氣含有NOx嚴重污染環境。日益嚴格的環保法規要求發動機組必須配置排氣凈化裝置。常用的發動機排氣后處理技術一般是將一定量的尿素溶液噴入發動機排氣管中，尿素在發動機排氣管中霧化分解釋放氨氣。在催化劑的作用下，?NOx被氨氣還原成N₂。?

SCR，指選擇性催化還原；SCR反應以氨作為還原劑，在發動機的排氣通路中配置SCR催化劑，通過向SCR催化劑供給氨，使氨與排氣中的NOx（氮氧化物）發生還原發生，形成水蒸氣（H2O）和氮（N2），從而能夠有效地降低柴油機NO_X的排放，凈化了排氣。為了方便將氨向SCR催化劑供給，通常向排氣通路中供給與氨相比處理更容易的尿素水，因此需要使用尿素水噴射器將尿素水溶液經過精細霧化定量噴射進排氣管道中，使霧狀的尿素水利用排氣的熱量分解而生成氨，從而將生成的氨吸附在SCR催化劑上，使NOx與氨反應分解成水蒸氣（H2O）和氮（N2）而排出。如何向排氣管中噴射定量霧化良好的尿素溶液是SCR系統的核心技術，目前的技術普遍采用計量泵對尿素溶液加壓。由于在汽車和其他車船中都需要由蓄電池向該計量泵供電，而計量泵需要較高壓力，以利于尿素的霧化，因此加大了蓄電池電能的損耗；同時，目前計量泵主要由國外廠家控制，還不能實現國產，而且價格較貴，且計量泵屬于精密設備，也是SCR系統中最容易出故障的設備之一，出故障后只能更換，因此設備后期維護保養費用也非常高。?

碳酸氫銨常溫常壓下以固態存在，碳酸氫銨在儲存和運輸方面不存在安全問題，與尿素相比，碳酸氫銨價格便宜，分解溫度低，在水中溶解度大，且隨溫度升高溶解度增大，系統經濟性更好。因此，從安全性和經濟性角度考慮，碳酸氫銨適合作為柴油機SCR排氣后處理系統的還原劑。?

發明內容

本實用新型的目的在于針對現有的SCR反應還原劑計量噴射系統需要計量泵使得成本較高、或者使得蓄電池能耗過高且尿素溶液噴射量的準確性和穩定性較差等問題，提供一種用于SCR反應的碳酸氫銨濕法制氨及定量噴射系統。?

為實現上述目的，為實現上述目的，本實用新型的技術解決方案是：一種用于發動機SCR的碳酸氫銨濕法制氨及計量噴射系統。包括SCR后處理器（1），氨氣反生器（2），控制單元（3），電磁開關閥（4），碳酸氫氨溶液管（5），氨氣發生器溫度、壓力傳感器（6），輸氨管（7），流量控制閥（8），氨氣噴嘴（9）。其特征在于：所述的電磁開關閥（4）控制外界碳酸氫銨溶液進入氨氣反應器（2）的量；所述的氨氣反應器（2）上設置有氨氣發生器壓力、溫度傳感器（6），氨氣反應器（2）通過輸氨管（7）與氨氣噴嘴（9）相連接，所述的輸氨管（7）上設置流量控制閥（8），所述的氨氣發生器壓力、溫度傳感器（6）、電磁開關閥（4）和流量控制閥（8）分別與控制單元（3）或車載ECU電連接。?

所述氨氣發生器安裝在發動機排氣管上，反應所需熱量可由發動機排氣管，發動機排氣，提供。?

所述輸氨管可與發動機排氣管平行布置以利用發動機排氣管對其伴熱；根據實際需要也可采用電加熱伴熱，以避免氨氣和二氧化碳低溫下發生逆反應生成氨基甲酸鹽堵塞管道。?

所述流量控制閥可為氣體或蒸汽比例閥，節流閥，氣體噴嘴，該流量控制閥可精確控制混合蒸汽的流量控制裝置。?

所述還原劑溶液可為碳酸氫銨溶液，也可為碳酸氫銨復鹽的溶液或碳酸氫銨與碳酸氫銨的復鹽的混合溶液。?

所述一種碳酸氫銨濕法制氨及定量噴射系統的工作步驟為：1)將碳酸氫溶解為碳酸氫銨溶液，將碳酸氫銨溶液通過碳酸氫氨溶液管泵入到氨氣發生器，在氨氣發生器中碳酸氫銨溶液被高溫加熱分解為氨氣，二氧化碳和水蒸氣混合氣；隨后混合氣經過流量控制閥和氨氣噴嘴進入發動機排氣管，在排氣管中與發動機排氣混合，并在催化劑作用下，在SCR后處理器中將NOx還原為N₂。?

本實用新型的有益效果為：?

1.本實用新型采用碳酸氫銨作為還原劑，由于碳酸氫銨無毒，碳酸氫銨易溶于水，且受熱易分解，制氨過程容易控制，氨氣生成速率穩定。運輸儲存方便安全。系統運行十分安全。