[發明專利]具備快速啟動的固體氨SSCR還原劑供給系統

在審

• 申請號: 201710502253.2
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107524502A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 張克金;崔龍;韓建;邊海東;閆曉東;于力娜
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20
• 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

本發明涉及一種具有快速啟動的固體氨SSCR還原劑供給系統，屬于機動車尾氣后處理催化凈化技術領域，柴油發動機排放污染物控制，尤其是氨為還原劑有效成分的選擇性催化還原固態氨還原劑的供給系統技術方面。

背景技術

我國的汽車保有量逐年增長，成為了世界第一的汽車市場。對于柴油發動機車輛而言，顆粒物（PM）和氮氧化物（NO_x）是其主要的污染物。目前處理NO_x的主要技術路線是選擇性催化還原（SCR）技術，SCR技術擁有較為明顯的燃油經濟性優勢，同時技術有很好的延續性，可以持續應用到國六階段。

現在使用的尿素水溶液還原劑需要經過水解、熱解之后產生有效的氨氣，然后在催化劑的作用下將氮氧化物轉化成氮氣和水。尿素水溶液的水解會降低排氣溫度，同時水解、熱解不完全的尿素水溶液容易產生結晶，沉積在排氣管路或是尿素噴嘴部位，堵塞排氣管路會造成發動機動力的損失，燃油經濟性惡化，排放惡化。堵塞噴嘴會使SCR系統無法正常工作。同時尿素水溶液的冰點為-11℃，低溫環境下SCR系統無法正常工作。整車的排放控制并未發揮有效的作用。

基于固體儲氨材料為還原劑的SCR（簡稱SSCR）系統是目前的發展方向，為了解決尿素水溶液還原劑存在的問題，直接使用氨氣時SCR的理想技術方案。因此開發能夠存儲和釋放氨氣的新型還原劑材料是技術熱點，許多的汽車廠和研究機構開展了相關的工作。

在專利號為CN 102733913 B（雙級余熱方式儲氨供氨的系統）中公布了一種采用發動機的回流冷卻液的余熱來加熱活性的儲氨化合物，釋放出氨的后處理系統。專利號為CN 103470347 A（用于產生氨的設備）介紹了一種氨發生設備，其中第一加熱裝置和第二加熱裝置分別安裝在主存儲器和副存儲器內部并且獨立操作。專利號為US2012/0045379 A1（一種利用真空泵從固體儲氨材料中儲存和供給氨氣的方法），介紹了存儲和輸送氨的方法，儲氨材料的加熱方式為內置電加熱或外置微波加熱或紅外加熱。專利號為CN 104234796 A（尤其用于機動車輛排氣系統的具有優化的填充時間的氨存儲筒）介紹了一種具有氨氣導出通道的內置加熱式或外包式加熱的氨存儲筒。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有快速啟動的固體氨SSCR還原劑供給系統，其利用發動機尾氣的熱量集中以及響應迅速的特點，快速加熱，使儲氨系統建立正常的壓力，利用小型的快速啟動容器單元，實現在較短的時間內氨氣的快速供給，滿足未來的更嚴格排放標準的要求。

本發明的技術方案是這樣實現的：具有快速啟動的固體氨SSCR還原劑供給系統，由儲氨罐、固體儲氨材料、啟動單元/氣軌、單向閥、固定隔板、計量噴射模塊、氨氣輸出管、裝置箱體、尾氣進氣口、尾氣出氣口組成，其特征在于：儲氨罐內部填充固體儲氨材料，固定隔板套在儲氨罐上，儲氨罐通過固定隔板固定在裝置箱體內部，啟動單元固定連接在固定隔板上，裝置箱體前端開有尾氣進氣口，裝置箱體后端開有尾氣出氣口，啟動單元一端通過管路與下方儲氨罐連接，啟動單元另一端的連接氨氣輸出管，啟動單元與儲氨罐連接的管路上布置有單向閥，氨氣輸出管上布置由計量噴射模塊。

所述的儲氨罐的數量為1-2個，固定隔板套在兩個上下堆疊的儲氨罐上，兩個儲氨罐通過固定隔板固定在裝置箱體內部。

所述的啟動單元數量為1-2個，兩個啟動單元串聯或并聯并通過固定隔板固定在裝置箱體中；啟動單元也可以為蛇形盤管纏繞在儲氨罐上,啟動單元采用10mm-200mm的不銹鋼管或鋁管。

本發明的積極效果是其使車輛在城市擁堵路況以及在冬季冷啟動時能夠實現快速釋放氨氣還原劑，減少了車輛NO_x的排放；利用小型的快速啟動容器單元（或，稱為氣軌），實現在較短的時間內氨氣的快速供給，滿足未來的更嚴格排放標準的要求。在北方冬季-20℃條件下，車輛冷啟動時，系統在5min內即可達到工作壓力，為SCR后處理器提供NH₃還原劑。

附圖說明

圖1 為本發明的結構圖。

圖2 為本發明的實施例2示意圖。

圖3 為本發明的實施例3示意圖。

圖4 為本發明的實施例3示意圖。

圖5 為本發明的實施例4示意圖。

具體實施方式