[發明專利]緊密聯接的單模塊后處理系統

有效

• 申請號: 201580069587.4
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN107250498B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 劉毅;劉強;阿爾文德·V·哈利納斯;蘇長勝;貝赫納姆·巴赫拉米;A·卡爾·麥克唐納;斯特芬·M·霍爾
• 申請（專利權）人: 康明斯排放處理公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李慧慧;鄭霞

后處理系統包括過濾和還原單元。過濾和還原單元包括限定內部體積的殼體。過濾器被布置在內部體積中，并且被設置為大體上從廢氣中除去微粒。選擇性催化還原系統在內部體積中被布置在過濾器的下游，并且被設置為選擇性地還原廢氣的一部分。第一催化器被配制為氧化廢氣的至少一部分。進氣管被布置在過濾和還原單元的上游，并被配置為將廢氣傳遞給過濾和還原單元。第一催化器被布置在進氣管中。排氣管被布置在過濾和還原單元的下游。

相關申請的交叉引用

本申請要求2014年12月31日提交的題為“Close Coupled Single ModuleAftertreatment System”的美國臨時申請第62/098,653號的優先權和權益，該臨時申請的全部公開內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開總體涉及用于內燃(IC)發動機的廢氣后處理系統。

背景技術

在IC發動機(例如，柴油動力發動機)中的燃燒過程期間，硫作為各種硫氧化物(SO_x)與一氧化碳(CO)和烴類(HC)同時形成。通常，存在于廢氣中的SO_x的總量的97％-99％包含二氧化硫(SO₂)并且存在于廢氣中的SO_x的總量的1％-3％包含三氧化硫(SO₃)。因此，具有較高含硫量的燃料傾向于產生較高量的SO₃。例如，具有1000ppm的含硫量的燃料可以形成近似1-3ppm的SO₃。

廢氣后處理系統用于接收并且處理由IC發動機產生的廢氣。常規的廢氣后處理系統包括若干不同的部件中的任何部件，以減少存在于廢氣中的有害廢氣排放物的水平。例如，用于柴油動力IC發動機的某些廢氣后處理系統包括選擇性催化還原(SCR)催化器，以將NO_x(在某些級分中為NO和NO₂)在氨(NH₃)存在的情況下轉化成無害的氮氣(N₂)和水蒸氣(H₂O)。通常在這樣的常規的后處理系統中，排氣還原劑(例如柴油排氣流體(dieselexhaust fluid)，比如尿素)被注入到后處理系統中以提供氨源，并且與廢氣混合以部分地還原SO_x氣體和/或NO_x氣體。然后廢氣的還原副產物流體地傳遞到包括在SCR后處理系統中的催化器，以使大體上所有的SO_x氣體和NO_x氣體分解成相對無害的副產物，該相對無害的副產物從這樣常規的SCR后處理系統排出。

常規的后處理系統還可以包括用于廢氣預處理和/或后處理的一個或更多個催化器。例如，用于處理柴油廢氣的一些常規的后處理系統還可以包括柴油氧化催化器、和/或銨氧化催化器(ammonium oxidation catalyst)。其它部件也可以包括過濾器。這些部件中的每一個部件被布置在常規的后處理系統中，在受產生廢氣的機器的尺寸(例如，長度)影響的后處理系統的長度限制內。雖然期望廢氣在SCR系統中的停留時間最大化，但是后處理的長度限制能限制后處理系統的部件的尺寸。

發明內容

本文所述的實施方案總體涉及用于IC發動機的廢氣后處理系統，并且特別涉及包括布置在后處理系統的進氣管中的第一氧化催化器的廢氣后處理系統。

在第一組實施方案中，后處理系統包括過濾和還原單元。過濾和還原單元包括限定內部體積的殼體。過濾器被布置在內部體積中，并且被設置為大體上從廢氣中除去微粒。選擇性催化還原系統在內部體積中被布置在過濾器的下游，并且被設置為選擇性地還原廢氣的一部分。第一催化器被配制為氧化廢氣的至少一部分。進氣管被布置在過濾和還原單元的上游，并被設置為將廢氣傳遞給過濾和還原單元。第一催化器被布置在進氣管中。排氣管被布置在過濾和還原單元的下游。