[發明專利]組合的煙塵過濾器和脲水解

在審

• 申請號: 201880028481.3
• 申請日: 2018-06-14
• 公開（公告）號: CN110636893A
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: P·加布里埃爾森
• 申請（專利權）人: 優美科股份公司及兩合公司
• 主分類號: B01D53/94
• 分類號: B01D53/94;F01N3/10;F01N3/022
• 代理公司: 11038 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 劉學媛

用于廢氣凈化的單片過濾器單元將脲水解與顆粒過濾組合。

本發明是一種將脲分解顆粒過濾器(UDPF)和催化劑柴油顆粒過濾器(CDPF)整合在一起的系統，尤其是用于廢氣凈化的系統。

本發明解決了廢氣凈化系統的復雜性和膨松度的問題。本發明呈現了一種更緊湊且較不復雜的廢氣凈化系統。

今天卡車制造商使用脲水解混合器，該混合器是一種特殊的管，其中脲被蒸發和部分分解，并且然后在SCR催化劑上水解。在本發明的過濾器中，脲在過濾器的UDPF部分中與一部分廢氣直接水解成兩個氨分子，而另一部分廢氣則通過過濾器的CDPF部分，其中NO與NO2反應。UDPF可涂覆有脲水解催化劑，但即使沒有涂層，單片也具有一些水解活性。在UDPF過濾器級分的上游，將脲噴霧導向過濾器的UDPF分級區；這可使用用于脲噴霧的護罩或引導件來啟用。在過濾器的CDPF級分中產生的NO2不用于煙塵過濾器再生，而是用于改善位于過濾器下游的SCR(選擇性催化還原)催化劑的低溫性能。混合器可位于SCR催化劑的上游和UDPF/CDPF的下游，以改善離開UDPF/CDPF的NH3和NO2的均勻混合。

本發明可用于凈化發動機的廢氣，例如但并非僅僅是柴油發動機廢氣。

本發明提供了一種適用于車輛廢氣凈化的催化劑浸漬的廢氣微粒過濾器單元。根據本發明的一個實施方案，該單元包括至少一個包括多個通道的單片。通道在一個端部處是打開的，以使廢氣進入，但在另一個端部處是封閉的，以迫使廢氣穿過單片的過濾器壁離開單元，從而過濾廢氣。單片本身具有兩個開口端，第一端部和第二端部，第一端部供廢氣進入，在廢氣通過單片的過濾器壁過濾后廢氣離開第二端部。為了包封單片，保護它并使其能夠安裝在廢氣系統中，過濾器單元還包括適于貼合在至少一個單片周圍的至少一個壁。

本發明的必要之處在于，至少一個單片被分成兩個部分。第一部分，UDPF特別適于促進脲直接水解為如上所述的兩個氨分子。該第一部分可涂覆有適于脲水解的第一類型的催化劑，但其也可是未涂覆的，因為過濾器的陶瓷可有助于脲的水解。水解催化劑的示例為：ZrO2、TiO2、Al2O3、H-ZSM-5或SiO2。至少一個單片的第二部分，CDPF，涂覆有適于NO至NO2的反應的第二類型的催化劑。在一個實施方案中，該第二類型的催化劑為柴油氧化催化劑。柴油氧化催化劑的示例為：Pt/Al2O3；(Pt,Pd)/Al2O3；Pt/TiO2；(Pt,Pd)/TiO2；0-50g/ft3；貴金屬。

在本發明的一個實施方案中，過濾器單元具有圓柱形形狀，并且當在過濾器單元的橫截面圖中觀察時，第一部分具有圓形扇區的形狀。在該實施方案中，過濾器與催化劑的浸漬可通過篩選不浸漬的過濾器部分來進行。在另外的實施方案中，第一部分可具有圓形區段的形狀，或者其可具有圓形的形狀，所述圓形在所觀察的過濾器單元橫截面的外圓內。

在本發明的另一個實施方案中，過濾器單元包括位于第一部分上游的流引導件。流引導件適于將廢氣流的一部分僅引導至第一部分，并且將廢氣流的該部分與流向一個或多個單片的廢氣流的其余部分隔離。就在流引導件之前或之內，脲可被注入到流引導件內流動的廢氣流的部分中。因此，流引導件將注入的脲更精確地引導至至少一個單片的第一(UDPF)部分。流引導件可以是導管或管道的形式。

在本發明的另一個實施方案中，過濾器單元包括布置在至少一個單片(包括第一部分和第二部分)下游的混合器。混合器適于混合來自第一部分和第二部分的廢氣流。