[實用新型]一種尿素溶液快速水解裝置

有效

• 申請號: 201420168824.5
• 申請日: 2014-04-09
• 公開（公告）號: CN203925689U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 時光;汪瀾;孟然;袁正貴;馮勝平
• 申請（專利權）人: 成都沐杰科技有限公司
• 主分類號: F01N3/24
• 分類號: F01N3/24
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本實用新型屬發動機NOx排放控制領域，具體涉及利用熱力學定律以提高尿素溶液的溫度以使尿素溶液快速水解后生成的NH3來還原NOx的裝置。

背景技術

隨著大氣污染物控制法規的不斷加嚴，De NOx后處理催化器的應用越來越廣泛，尤其是柴油車及工業脫硝等NOx排放控制領域，通常的做法都是在排氣管道后加裝一套Urea-SCR或NH₃-SCR后處理系統來解決NOx排放問題。尤其是在機動車的NOx排放控制上，由于NH₃不易儲存及潛在的安全隱患，Urea-SCR成為主流的De NOx后處理配置。其一般的控制原理是將尿素溶液存儲在一個尿素罐里，當排氣中需要還原劑時通過一個尿素泵將尿素溶液從尿素罐中泵出，并通過一個特制的噴嘴將尿素溶液以霧狀噴射進入排氣管內，在尾氣溫度的作用下，霧狀的尿素溶液能迅速水解并生成NH₃，在與尾氣中的NOx一起進入催化劑的表面時，NH₃就能與NOx發生還原反應，從而達到降低NOx排放的目的。

由于尿素的水解溫度一般在180℃以上，現有的尿素噴射系統一般在200℃以上很好的適應實際應用的需求，但是在200℃以下通常尿素均不能完全水解，而且在低溫下，由于水解不完全會生成三聚氰胺等一系列結晶反應物而堵塞噴嘴、排氣管等關鍵部件，最終可能導致整套后處理系統癱瘓。而柴油車，尤其是在城里內運行的柴油車輛實際排氣溫度一般在150℃至400℃之間，這樣就造成在低溫下尿素噴射系統不能適應柴油車的實際運行工況。因此，在低溫下直接將NH₃噴入排氣管，從而擺脫尿素水解對于排氣系統溫度的依賴是當前一種熱點研究內容。

由于氨氣在工業中比較容易得到，當前有些工程技術人員會考慮使用工業中得到氨氣通過一個氨氣存儲罐來進行存儲，但這種存儲方法需要對氨氣進行壓縮以增大存儲量，這樣就會帶來壓縮氨氣爆炸等潛在的危險性，因此在實際中應用的很少。另外，還有一類研究的熱點是采用氨氣吸附材料及裝置來存儲氨氣，這項技術依托于一種對NH₃有很大吸附量的特殊材料，目前還處在研究階段，不能投入使用。從實際應用角度來看，采用尿素溶液進行NH₃的存儲是最可靠最常用的方法。在尿素溶液之后，噴嘴之前接入一種裝置，該裝置可以將尿素溶液快速水解并將水解生成的NH₃輸入到噴嘴，從而實現直接將NH₃噴射入排氣管道內，對于解決目前Urea-SCR面臨的低溫問題具有十分重要的意義。

實用新型內容

本實用新型的實用新型目的是基于現有技術的不足公開了一種尿素溶液快速水解裝置，該裝置可以在注入尿素溶液后通過腔內壓縮霧狀尿素做功提高尿素溶液的溫度，當溫度達到200℃左右時尿素溶液就能完全水解從而生成NH₃，結合發動機及后處理全套電子控制程序最終將一定量的NH₃在一定時刻噴入排氣管道實現對NOx的還原反應。