專利名稱：一種車用柴油機(jī)選擇還原催化轉(zhuǎn)化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種催化轉(zhuǎn)化器，尤其是涉及一種車用柴油機(jī)選擇還原催化轉(zhuǎn)化器。
背景技術(shù)：
在汽車持續(xù)增長(zhǎng)和能源緊缺的形勢(shì)下，機(jī)動(dòng)車柴油化成為發(fā)展趨勢(shì)，而柴油機(jī)的富氧條件會(huì)帶來(lái)更高的NOx排放，因此發(fā)展和完善NOx控制技術(shù)對(duì)減少NOx排放，保護(hù)環(huán)境有著重要的意義。尿素水溶液的選擇性催化還原(SCR)技術(shù)能有效降低柴油機(jī)氮氧化物 (NOx)排放，是最現(xiàn)實(shí)的減排技術(shù)，成為研究的熱點(diǎn)。隨著歐法規(guī)的實(shí)施，該技術(shù)在歐洲重型商用柴油車上得到了應(yīng)用。由于柴油車行駛工況多變，排氣流量、溫度和污染物濃度波動(dòng)很大，車載SCR系統(tǒng)的開發(fā)仍然面臨很多挑戰(zhàn)。在國(guó)內(nèi)，SCR技術(shù)在重型柴油機(jī)的應(yīng)用研究還處于初始階段。一汽、濰柴、玉柴等國(guó)內(nèi)主要車用柴油機(jī)企業(yè)同國(guó)外合作開發(fā)了適應(yīng)于重型車用柴油機(jī)的SCR系統(tǒng)。目前主要存在的問(wèn)題1、氨是一種有毒氣體，SCR系統(tǒng)中未反應(yīng)完全的氨排入大氣會(huì)造成二次污染；2、SCR系統(tǒng)入口處流動(dòng)、濃度分布不均勻，會(huì)極大影響整個(gè)系統(tǒng)NOx轉(zhuǎn)化效率及NH3泄漏；3、增加SCR系統(tǒng)，將引起排氣壓力損失的增加，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性產(chǎn)生影響。我國(guó)對(duì)車用SCR系統(tǒng)的研究剛剛起步，對(duì)SCR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和性能評(píng)估仍處于摸索階段。目前，申請(qǐng)?zhí)枮?00710013558的專利中公開了一種大排量發(fā)動(dòng)機(jī)SCR后處理管路裝置，噴射管路上安裝有至少一個(gè)可向噴射管路內(nèi)噴射尿素溶液旳噴嘴，噴嘴以噴射方向順噴射管路內(nèi)煙體流動(dòng)方向的方式安裝在噴射管路上，并且噴嘴噴射軸線與位于其噴射方向上的噴射管路的軸線成一夾角；噴射管路內(nèi)位于噴嘴噴射方向上分別設(shè)有混合器。上述 SCR催化轉(zhuǎn)化器仍然存在濃度分布不均，壓力損失大噴射的尿素在充分轉(zhuǎn)化NOxW同時(shí)，NH3 泄漏等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、NOx 轉(zhuǎn)化率高、壓力損失小的車用柴油機(jī)選擇還原催化轉(zhuǎn)化器。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種車用柴油機(jī)選擇還原催化轉(zhuǎn)化器，其特征在于，該催化轉(zhuǎn)化器由尿素控制器、 噴射裝置、霧化器、混合器、重整器、尾氣入口及混合氣體出口構(gòu)成，所述的噴射裝置連接尿素控制器與霧化器，所述的混合器設(shè)在所述的霧化器的下部，該混合器兩端分別設(shè)置尾氣入口及重整器，所述的混合氣體出口設(shè)在所述的重整器的前端。所述的尿素控制器的前端設(shè)置噴孔。所述的噴射裝置上設(shè)置4個(gè)徑向噴孔。所述的重整器內(nèi)設(shè)置蜂窩狀催化劑。所述的催化劑為V205/Ti02。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
3
(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，氨濃度分布均勻，降低氨泄漏本裝置中噴嘴的位置決定了霧化形態(tài)和液滴的分布，經(jīng)過(guò)流體力學(xué)計(jì)算得到合理的噴嘴位置和噴口直徑，已經(jīng)噴孔數(shù)量。 充分的霧化使得進(jìn)口截面的NH3分布更加均勻，無(wú)擴(kuò)散器，避免了流動(dòng)不均勻造成的局部空速高和局部氨過(guò)量引發(fā)的氨泄漏現(xiàn)象；(2) NOx轉(zhuǎn)化率高轉(zhuǎn)向型混合器可以使得NOx與NH3混合均勻，在催化劑上反應(yīng)充分，提高^(guò)、的轉(zhuǎn)化率；(3)壓力損失小通過(guò)計(jì)算流體力學(xué)數(shù)值模擬，得到催化劑的最佳孔隙率，可以充分保證氣體與催化劑接觸面積的基礎(chǔ)上，壓力損失最小。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的側(cè)視圖。圖中1為尿素控制器、2為噴射裝置、3為霧化器、4為混合器、5為重整器、6為尾氣入口、7為混合氣體出口。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例一種車用柴油機(jī)選擇還原催化轉(zhuǎn)化器，其結(jié)構(gòu)如圖1-2所示，該催化轉(zhuǎn)化器由尿素控制器1、噴射裝置2、霧化器3、混合器4、重整器5、尾氣入口 6及混合氣體出口 7構(gòu)成， 尿素控制器1的前端設(shè)置有噴孔，通過(guò)該噴孔可以向催化轉(zhuǎn)化器中添加尿素，噴射裝置2連接尿素控制器1與霧化器3，噴射裝置2上設(shè)置4個(gè)均勻分布且直徑為Imm的徑向噴孔，通過(guò)該噴孔，尿素溶液可以進(jìn)入霧化器3中進(jìn)行霧化，混合器4設(shè)在霧化器3的下部，該混合器4兩端分別設(shè)置尾氣入口 5及重整器6，混合氣體出口 7設(shè)在所述的重整器6的前端。霧化的尿素水溶液(尿素質(zhì)量分?jǐn)?shù)32. 5% )通過(guò)噴射裝置2噴入霧化器3后，在空氣的輔助作用下于高溫下發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，生成氨氣。氨氣與尾氣入口 6中進(jìn)入的尾氣在混合器4中混合后進(jìn)入重整器5中，與NOx在蜂窩狀催化劑V205/Ti&上發(fā)生催化反應(yīng)， 從而降低排氣NOx的含量，NOx的含量可以降低90%以上。催化劑容積為16. 6L，孔密度為 40孔/cm2，壁厚為0. 06mm,孔隙率為0. 595，最后得到對(duì)環(huán)境無(wú)污染的隊(duì)和H2O,從混合氣體出口 7排出。本發(fā)明旨在建立對(duì)SCR后處理系統(tǒng)，以合理的尺寸組合在一起，可以混合均勻，降低壓降，增加NOxR化率。
權(quán)利要求
1.一種車用柴油機(jī)選擇還原催化轉(zhuǎn)化器，其特征在于，該催化轉(zhuǎn)化器由尿素控制器、噴射裝置、霧化器、混合器、重整器、尾氣入口及混合氣體出口構(gòu)成，所述的噴射裝置連接尿素控制器與霧化器，所述的混合器設(shè)在所述的霧化器的下部，該混合器兩端分別設(shè)置尾氣入口及重整器，所述的混合氣體出口設(shè)在所述的重整器的前端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車用柴油機(jī)選擇還原催化轉(zhuǎn)化器，其特征在于，所述的尿素控制器的前端設(shè)置噴孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車用柴油機(jī)選擇還原催化轉(zhuǎn)化器，其特征在于，所述的噴射裝置上設(shè)置4個(gè)徑向噴孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車用柴油機(jī)選擇還原催化轉(zhuǎn)化器，其特征在于，所述的重整器內(nèi)設(shè)置蜂窩狀催化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種車用柴油機(jī)選擇還原催化轉(zhuǎn)化器，其特征在于，所述的催化劑為V205/Ti02。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車用柴油機(jī)選擇還原催化轉(zhuǎn)化器，該催化轉(zhuǎn)化器由尿素控制器、噴射裝置、霧化器、混合器、重整器、尾氣入口及混合氣體出口構(gòu)成，噴射裝置連接尿素控制器與霧化器，混合器設(shè)在所述的霧化器的下部，該混合器兩端分別設(shè)置尾氣入口及重整器，混合氣體出口設(shè)在所述的重整器的前端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，氨濃度分布均勻，降低氨泄漏，NOX轉(zhuǎn)化率高，壓力損失小等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01D53/94GK102242663SQ201010176099
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者李聰, 陳凌珊 申請(qǐng)人:上海工程技術(shù)大學(xué)