或硫酸鈉或硫酸鎂,所述硫酸鈣 或硫酸鈉或硫酸鎂可以與分離器4的顆粒一起被排出。
[0044] 分離器4中的顆粒的粒度為在1mm至8mm之間,優(yōu)選在4mm至8mm之間。由于該 顆粒的粒度相對較大,此外所述顆粒并不與硫氧化物反應(yīng)直至中心,而是包含在至少部分 地還未與硫氧化物反應(yīng)的組分的核中,然后該核被硫酸鈣的殼所包圍。
[0045] 優(yōu)選地給分離器4配備一個(gè)裝置以將顆粒與在移動床或流化床中經(jīng)由顆粒截留 的硫酸鈣分離,所述硫酸鈣與顆粒一起從移動床反應(yīng)器或流化床反應(yīng)器中排出。該裝置可 以為例如滾筒剝皮機(jī)(drum peeler)、轉(zhuǎn)筒篩或碾磨機(jī)。不含硫酸鈣的顆??梢噪S后返回至 分離器4中以便由此形成顆?;芈泛透行У乩盟鲱w粒。
[0046]圖2示出了本發(fā)明的一種變體,其中內(nèi)燃機(jī)1顯示為排氣增壓內(nèi)燃機(jī),其中排氣后 處理系統(tǒng)2相應(yīng)地包括排氣渦輪增壓器的渦輪5,其中使離開內(nèi)燃機(jī)1的排氣膨脹以提取機(jī) 械能。在此類排氣增壓內(nèi)燃機(jī)的情況下,從排氣的流動方向來看,氧化催化轉(zhuǎn)化器3布置在 渦輪5的上游,其中分離器4布置在渦輪5的下游。存在于渦輪5上游的排氣流中的高壓 和高溫有助于在氧化催化轉(zhuǎn)化器3中將S0 2氧化為S0 3。
[0047] 根據(jù)本發(fā)明用于內(nèi)燃機(jī)的排氣后處理系統(tǒng)2的又一示例性實(shí)施方案如圖3所示, 其中圖3的排氣后處理系統(tǒng)2正如圖1的排氣后處理系統(tǒng)2,包括氧化催化轉(zhuǎn)化器3和分離 器4。此外,圖3的排氣后處理系統(tǒng)2包括布置在氧化催化轉(zhuǎn)化器3上游的加熱裝置6,該 加熱裝置6將氧化催化轉(zhuǎn)化器3上游的排氣加熱至大于350°C,優(yōu)選大于400°C,特別優(yōu)選 大于450°C的溫度。這有助于在氧化催化轉(zhuǎn)化器3中將S0 2氧化為S0 3。
[0048] 根據(jù)本發(fā)明用于內(nèi)燃機(jī)的排氣后處理系統(tǒng)2的又一示例性實(shí)施方案如圖4所示, 其中圖4的排氣后處理系統(tǒng)2正如圖2的排氣后處理系統(tǒng)2,包括氧化催化轉(zhuǎn)化器3、渦輪 5、分離器4和另外地用于將氣態(tài)NH3引入到排氣中的裝置7,其中這一將氣態(tài)順3引入到排 氣中的裝置7布置在氧化催化轉(zhuǎn)化器3的下游,如此相應(yīng)地將NHj|入到氧化催化轉(zhuǎn)化器3 下游的內(nèi)燃機(jī)1的排氣中。在此過程中,可以提供或者將冊1 3直接以氣態(tài)形式引入到排氣流 中,或者將NH3-前體物質(zhì),舉例來說,例如尿素注入排氣流中并在排氣流中蒸發(fā)為NH 3。將 氣態(tài)NHj|入到氧化催化轉(zhuǎn)化器3下游的排氣流中具有優(yōu)勢一一因?yàn)檫@一點(diǎn),可以由此改 善隨后的脫硫。
[0049] 對于如圖1-4所示的排氣后處理系統(tǒng)2,可以使用優(yōu)選設(shè)計(jì)為移動床反應(yīng)器或流 化床反應(yīng)器的多級分離器4,以便改善硫酸鈣或硫酸鈉或硫酸鎂的分離,其中特別當(dāng)使用多 級分離器4時(shí),不同粒度的顆粒被用于分離器4的單獨(dú)的級中。
[0050] 優(yōu)選地,使用設(shè)計(jì)為錯(cuò)流分離器的分離器4。
[0051] 通過根據(jù)本發(fā)明的排氣后處理方法,根據(jù)本發(fā)明的排氣后處理系統(tǒng)2允許對排氣 進(jìn)行有效脫硫。對于借助于根據(jù)本發(fā)明的排氣后處理系統(tǒng)2的排氣脫硫,首先經(jīng)由氧化催 化轉(zhuǎn)化器3傳導(dǎo)離開內(nèi)燃機(jī)的排氣,以便可以將S0 2氧化為S0 3。隨后經(jīng)由包含含鈣顆粒的 分離器4傳導(dǎo)所述排氣。如前所述,通過將NH3引入到排氣中可以改善排氣的脫硫。通過 提供或使用高排氣溫度可以改善SOjlj S0 3的氧化。參考關(guān)于圖1-4的解釋。
[0052] 除了使用顆粒,借助于排氣洗滌器的分離也是有利的,所述洗滌器布置在用于 S02-氧化的催化轉(zhuǎn)化器的下游。因?yàn)檫@一點(diǎn),一方面,由于S0 3&S02明顯更易溶于水中,所 以提高了排氣洗滌器中的分離率,由此可以改善分離性能和/或減小洗滌器尺寸。此外,可 以省略如US 4515754 A1中所述的向用于S02-氧化的集污槽中鼓氣。
[0053] 參考編號列表
[0054] 1.內(nèi)燃機(jī)
[0055] 2?排氣后處理系統(tǒng)
[0056] 3?氧化催化轉(zhuǎn)化器
[0057] 4.分離器
[0058] 5?渦輪
[0059] 6?加熱裝置
[0060] 7.裝置
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于內(nèi)燃機(jī)的排氣后處理系統(tǒng)(2),具有布置在內(nèi)燃機(jī)(1)下游的排氣洗滌器,或用 于化學(xué)吸附硫氧化物的包含含鈣和/或含鈉和/或含鎂顆粒的分離器(4),以及布置在內(nèi)燃 機(jī)(1)下游和分離器(4)上游的用于將SO2氧化為SO 3的氧化催化轉(zhuǎn)化器(3)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1的排氣后處理系統(tǒng),其特征在于所述分離器(4)中的顆粒包括CaO 和 / 或 Ca (OH) 2和 / 或 CaCO 3和 / 或 Na 2C03和 / 或 NaHCO 3。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的排氣后處理系統(tǒng),其特征在于所述顆粒的粒度在Imm至8_ 之間。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)的排氣后處理系統(tǒng),其特征在于所述分離器(4)被設(shè)計(jì) 為移動床反應(yīng)器或流化床反應(yīng)器。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)的排氣后處理系統(tǒng),其特征在于所述分離器(4)被設(shè)計(jì) 為錯(cuò)流分離器。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)的排氣后處理系統(tǒng),其特征在于所述分離器(4)被設(shè)計(jì) 為多級分離器,其中所述分離器(4)的單獨(dú)的級中的顆粒粒度彼此不同。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)的排氣后處理系統(tǒng),其特征在于用于將SO 2氧化為SO 3 的氧化催化轉(zhuǎn)化器(3)包含釩和/或鉀和/或鈉和/或鐵和/或鈰和/或銫和/或這些元 素的氧化物作為活性組分,其中所述氧化催化轉(zhuǎn)化器使用二氧化鈦和/或二氧化硅作為基 材,優(yōu)選通過氧化媽來穩(wěn)定。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)的排氣后處理系統(tǒng),其特征在于所述氧化催化轉(zhuǎn)化器 (3)包含釩作為活性組分,所述釩組分大于5 %,優(yōu)選大于7 %,特別優(yōu)選大于9 %。9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)的排氣后處理系統(tǒng),其特征在于對于排氣增壓內(nèi)燃機(jī),所 述氧化催化轉(zhuǎn)化器(3)位于排氣渦輪增壓器的渦輪(5)的上游,其中分離器(4)位于渦輪 增壓器的渦輪(5)的下游。10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)的排氣后處理系統(tǒng),其特征在于在所述氧化催化轉(zhuǎn)化 器(3)的上游布置有加熱裝置(6),所述加熱裝置(6)將排氣加熱至大于350°C,優(yōu)選大于 400 °C,特別優(yōu)選大于450 °C的溫度。11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)的排氣后處理系統(tǒng),其特征在于用于將氣態(tài)順3引入 到排氣流中的裝置(7),所述裝置(7)布置于氧化催化轉(zhuǎn)化器(3)的下游。12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11任一項(xiàng)的排氣后處理系統(tǒng),其特征在于SO 2-氧化催化轉(zhuǎn)化器 下游的S03/S0x比計(jì)為至少0. 4,優(yōu)選為至少0. 5,最優(yōu)選為至少0. 6。13. 根據(jù)權(quán)利要求1至12任一項(xiàng)的排氣后處理系統(tǒng),其特征在于所述顆粒的硫酸鹽層 被除去,且所述顆粒返回至分離器上游和/或分離器中。14. 對于離開內(nèi)燃機(jī)的排氣的排氣后處理方法,其中經(jīng)由用于將SO2氧化為SO3的氧化 催化轉(zhuǎn)化器(3)并隨后經(jīng)由用于化學(xué)吸附硫氧化物的包含含鈣顆粒的分離器(4)來傳導(dǎo)所 述排氣。15. 根據(jù)權(quán)利要求14的方法,其特征在于所述方法借助于根據(jù)權(quán)利要求1至13任一項(xiàng) 的排氣后處理系統(tǒng)來進(jìn)行。
【專利摘要】用于內(nèi)燃機(jī)的排氣后處理系統(tǒng)(2),其具有布置在內(nèi)燃機(jī)(1)下游用于化學(xué)吸附硫氧化物的包含含鈣顆粒的分離器(4),以及布置在內(nèi)燃機(jī)(1)下游和分離器(4)上游的用于將SO2氧化為SO3的氧化催化轉(zhuǎn)化器(3)。
【IPC分類】F01N3/26, F01N3/08, F01N3/28
【公開號】CN105089744
【申請?zhí)枴緾N201510259015
【發(fā)明人】P·托舍夫, A·德林
【申請人】曼柴油機(jī)和渦輪機(jī)歐洲股份公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年4月8日
【公告號】DE102014005150A1