[發(fā)明專利]處理排氣的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410543492.9
• 申請(qǐng)日: 2014-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN104653257B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·茲達(dá)特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 博薩爾排放控制系統(tǒng)公司
• 主分類號(hào): F01N3/20
• 分類號(hào): F01N3/20
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 龐東成;龔澤亮

本發(fā)明涉及處理排氣的系統(tǒng)和方法。用于處理排氣的系統(tǒng)包括排氣管道(1)、設(shè)置在排氣管道(1)中的催化轉(zhuǎn)化器(30)和用于向該系統(tǒng)中注入物質(zhì)的注入器(20)。該系統(tǒng)還包括繞過排氣管道(1)的一部分的旁路管道(2)，其中旁路管道(2)被設(shè)置為使僅僅部分的催化轉(zhuǎn)化器(30)被該旁路管道繞過。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及處理排氣的系統(tǒng)和方法。更具體而言，本發(fā)明涉及處理柴油機(jī)的排氣的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

在例如客車的排氣系統(tǒng)的可用的受限空間中，可以在所謂的封閉接合裝置中設(shè)置不同的轉(zhuǎn)化器。這些轉(zhuǎn)化器是例如用于氧化一氧化碳和碳?xì)浠衔锏难趸D(zhuǎn)化器，和用于轉(zhuǎn)化排氣中的氮氧化物的選擇性催化反應(yīng)器(SCR)。在WO 2012/080585中，將氧化催化劑直接設(shè)置在柴油顆粒過濾器(DFP)和SCR組合的上游。為支持SCR中的催化反應(yīng)，向兩種催化劑之間的受限空間中注入尿素。為使尿素與排氣混合，在兩種催化劑之間提供混合裝置。然而，這種混合裝置會(huì)增加反壓，而混合物進(jìn)入SCR之前的混合路徑長(zhǎng)度無(wú)法增加。另外，混入尿素時(shí)排氣的溫度已經(jīng)降低。此外，尿素和氣體混合物的停留時(shí)間非常短，在排氣流速很高時(shí)尤其如此。

還已知將尿素注入與位于DPF和SCR組合的上游的氧化催化劑平行的旁路中，以確保碳?xì)浠衔?HC)和一氧化碳(CO)的適當(dāng)氧化。由此，取自排氣管道上游部分的排氣可以直接用于與尿素混合，這使得能夠使設(shè)置在旁路管道中的水解催化劑在高溫工作。但是，這些系統(tǒng)需要很大的空間，并且經(jīng)常不能使尿素與排氣在被引入SCR中之前充分混合。經(jīng)過旁路的排氣部分未被氧化催化劑處理，這可能導(dǎo)致在正常的驅(qū)動(dòng)循環(huán)中出現(xiàn)HC和CO排放故障。

因此，對(duì)于能夠應(yīng)對(duì)已知系統(tǒng)和方法的問題的處理排氣的系統(tǒng)和方法存在需求。特別是，對(duì)于在如封閉接合催化轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)中等受限空間條件下也提供高效、可靠的排氣處理這樣的系統(tǒng)和方法存在需求。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種處理排氣的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括排氣管道和設(shè)置在該排氣管道中的催化轉(zhuǎn)化器。該系統(tǒng)還包括用于向該系統(tǒng)中注入物質(zhì)的注入器。該物質(zhì)不同于排氣，并優(yōu)選包含支持排氣的化學(xué)反應(yīng)的一種或多種成分。在本發(fā)明的系統(tǒng)中，旁路管道繞過排氣管道的一部分，其中，包括旁路入口和旁路出口的旁路管道設(shè)置為使僅僅部分的催化轉(zhuǎn)化器被旁路管道繞過。

繞過排氣管道的一部分可實(shí)現(xiàn)設(shè)置在排氣管道中的催化轉(zhuǎn)化器中的一部分排氣和旁路管道中的另一(優(yōu)選較小)部分排氣的并行處理。旁路管道中的處理可以例如是向排氣中注入尿素，或者注入其他化學(xué)物質(zhì)，將該物質(zhì)與排氣混合，注入的物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化，還可能進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。通過僅僅分流小部分排氣，分流部分的空速可以降低。與化學(xué)物質(zhì)混合的排氣的降低的流速延長(zhǎng)了該混合物的例如混合、轉(zhuǎn)化或反應(yīng)等任何物理或化學(xué)過程可用的時(shí)間。因此，可以在不增加占用空間的構(gòu)成元件的情況下增加混合時(shí)間。例如，在封閉接合裝置中，添加的物質(zhì)是設(shè)置在催化轉(zhuǎn)化器下游的第二催化轉(zhuǎn)化器所需要的。然而，兩臺(tái)催化轉(zhuǎn)化器之間的空間基本上僅允許化學(xué)物質(zhì)的引入，卻因高排氣流速限制停留時(shí)間而不能分別實(shí)現(xiàn)充分混合或其完全轉(zhuǎn)化。在本發(fā)明的系統(tǒng)中，與一部分排氣流的混合已經(jīng)在旁路管道中發(fā)生，而其余(優(yōu)選較多)部分的排氣在設(shè)置在排氣管道中的催化轉(zhuǎn)化器中得到處理。

旁路的設(shè)置使本發(fā)明的系統(tǒng)可用于空間受限的應(yīng)用中，例如在如客車等機(jī)動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)艙或底部區(qū)域中。本發(fā)明的系統(tǒng)特別適合在封閉接合系統(tǒng)中的應(yīng)用，其中催化轉(zhuǎn)化器(例如，如柴油氧化催化劑(DOC)等氧化催化劑)與顆粒過濾器或者例如進(jìn)行選擇性催化反應(yīng)(SRC)的另一催化轉(zhuǎn)化器串聯(lián)設(shè)置。