[發明專利]還原劑噴射裝置、廢氣處理裝置及廢氣處理方法

有效

• 申請號: 201980067540.2
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN113167157B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 齋木勝巳;柴垣行成
• 申請（專利權）人: 日本礙子株式會社
• 主分類號: F01N3/08
• 分類號: F01N3/08;B01D53/94
• 代理公司: 北京旭知行專利代理事務所(普通合伙) 11432
• 代理人: 王軼;鄭雪娜

還原劑噴射裝置100具備：蜂窩結構體1，具有柱狀的蜂窩結構部11以及至少一對電極部12，該蜂窩結構體1構成為能夠在被通電加熱的蜂窩結構部11內將尿素水溶液中的尿素分解而生成氨；外筒2，具備載氣導入口22、以及噴射氨的噴射口21，且對蜂窩結構體1進行收納，并在內部形成有使得流體能夠在蜂窩結構部11的隔室14內流通的第一流通路徑、以及使得流體能夠不經由隔室14內而從入口側端部向出口側端部流通的第二流通路徑16；尿素噴霧器3，配置于外筒2的一端，且用于向流體的流入側的第一流通路徑或第二流通路徑以霧狀噴射尿素水溶液；以及噴霧方向切換機構，構成為能夠根據廢氣的溫度而將尿素水溶液的霧狀噴射方向切換為第一流通路徑或第二流通路徑。

技術領域

本發明涉及還原劑噴射裝置、廢氣處理裝置及廢氣處理方法。

背景技術

為了對從各種發動機等排出的廢氣中的氮氧化物(NOx)進行凈化，已知采用了選擇性催化還原型NOx催化劑(SCR催化劑)的廢氣處理裝置(專利文獻1)。

專利文獻1中記載的廢氣處理裝置具有：安裝于發動機的排氣筒的催化劑(SCR催化劑)；以及向發動機與催化劑之間的排氣筒內噴射尿素水的機構，使以霧狀噴射的尿素水與廢氣混合，利用催化劑使其與廢氣中的特定成分發生反應，并且，在多處位置設置有使尿素水與廢氣混合的尿素水噴射機構。

然而，專利文獻1中記載的廢氣處理裝置利用廢氣的熱使尿素水中的尿素分解為氨，因此，廢氣的溫度需要設為200℃以上。因此，存在如下問題，即，在廢氣的溫度較低時，難以引起尿素的分解反應，從而NOx的處理所需的氨的量不足。

因此，提出了采用如下還原劑噴射裝置的廢氣處理裝置，該還原劑噴射裝置具備：蜂窩結構體(蜂窩加熱器)，其具有筒狀的蜂窩結構部及配設于蜂窩結構部的側面的一對電極部；以及尿素噴霧器，其向蜂窩結構部以霧狀噴射尿素水溶液(專利文獻2)。用于該廢氣裝置的還原劑噴射裝置能夠向通過對電極部施加電壓而被通電加熱的蜂窩結構部以霧狀噴射尿素水溶液，使得尿素水溶液中的尿素在蜂窩結構部內分解而高效地生成氨。

然而，當向被通電加熱的蜂窩結構部以霧狀噴射尿素水溶液時，以霧狀噴射了尿素水溶液的區域的溫度降低，從而蜂窩結構部內產生溫度不均。其結果，容易在蜂窩結構部的低溫區域生成尿素沉積物(由尿素引起的結晶)。如果生成尿素沉積物，則蜂窩結構部內的流路被阻斷，因此，阻礙尿素分解為氨。

因此，提出了采用如下還原劑噴射裝置的廢氣處理裝置，該還原劑噴射裝置在尿素噴霧器與蜂窩結構體之間設置有載氣導入口(專利文獻3及4)。根據用于該廢氣處理裝置的還原劑噴射裝置，從載氣導入口導入的載氣能夠促進蜂窩結構部內的氣體流動。因此，即便向蜂窩結構部以霧狀噴射尿素水溶液，蜂窩結構部內的溫差也會減小，從而能夠抑制尿素沉積物的生成。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007－327377號公報

專利文獻2：國際公開第2014/148506號

專利文獻3：日本特開2017－180298號公報

專利文獻4：日本特開2017－180299號公報

發明內容

廢氣中的NOx的量根據車輛的行駛模式等而發生變化，在廢氣中的NOx的量較多的情況下，NOx的凈化所需的還原劑(氨)的量增加，因此，需要增大尿素水溶液的霧狀噴射量。如果尿素水溶液的霧狀噴射量增多，則蜂窩結構體的溫度降低，因此，需要提高通電電力，從而耗電量會增大。