CN202039923U - 带废气后处理系统的排气装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型所涉及的排气装置(1),带有一个用于减少氮氧化物和固体颗粒的废气后处理系统,带有至少一个用于减少氮氧化物的SCR-催化器(4),还带有至少一个安置于SCR-催化器(4)上游用于减少固体颗粒的颗粒分离器(或颗粒过滤器)(3),而在颗粒分离器(或颗粒过滤器)(3)的上游安置有针对还原剂(6)的配量装置(5)。为尽可能简单地实现还原剂(6)的精细分配,并使经过初步过滤的废气在进入再循环时不含还原剂,而在颗粒分离器(或颗粒过滤器)(3)的下游设置有针对废气再循环管路(8)的支路(9),且在排气管路(7)的配量装置区(5)安置有一块原则上与废气流同向的导流板(11)。其中,导流板(11)将流经颗粒分离器(或颗粒过滤器)(3)的废气流分成两路,即富含还原剂的第一废气支路(12)和缺少还原剂的第二废气支路(13),且导流装置(11)优先安置在还原剂(6)(由配量装置(5)引入)的喷射区域。在配量装置(5)与颗粒分离器(或颗粒过滤器)(3)之间,可优选安置一个水解催化器(14)。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种排气装置,该排气装置带有一个用于降低氮氧化物和固体颗粒浓度的废气后处理系统,带有至少一个用于降低氮氧化物浓度的SCR(选择性催化还原)-催化器,还带有至少一个位于SCR-催化器上游的用于减少固体颗粒的颗粒分离器(或颗粒过滤器),而在颗粒分离器的上游设置有针对还原剂的配量装置。
背景技术
EP 1 892 395 A1描述了一种在内燃机以过量空气驱动时,可减少其废气中所含氮氧化物和固体颗粒浓度的后处理系统。其中,氮氧化物和固体颗粒的减少,分别通过SCR-催化器和颗粒分离器(或颗粒过滤器)得以实现。在内燃机的废气流上设置有一个氧化催化器,该氧化催化器至少可将废气流中所含的部分一氧化氮转变为二氧化氮。在氧化催化器下游的废气流中,安置有第一级颗粒分离器(或颗粒过滤器)。借助于废气流所含的二氧化氮,在第一级颗粒分离器(或颗粒过滤器)中累积的颗粒可转化为一氧化碳、二氧化碳、氮气及一氧化氮。在第一级颗粒分离器(或颗粒过滤器)的上游,部分废气被引出形成废气支流,且在废气支流中设置有针对还原剂的配量装置,以及第二级颗粒分离器(或颗粒过滤器)。
EP 1 892 394 A1描述了一种带有SCR-催化器的废气后处理系统,该SCR-催化器被安置在废气流的NH3-氧化催化器上游及颗粒分离器(或颗粒过滤器)下游。而在颗粒过滤器的上游设置有水解催化器和针对还原剂的配量装置。
从WO 00/34 630 A1中公知了一种带低压废气再循环系统的内燃机。其中,废气再循环管路由排气管路的过滤结构部位引出。在这里,过滤结构具有一个带颗粒过滤器的核心区和一个带转换机构的环形区,且核心区和环形区形成各自的流动路径。废气再循环管路从核心区下游的过滤结构中引出。从WO 08/059172 A2中也可公知相似的布置形式。
实用新型内容
本实用新型的任务在于,以尽可能简便的方法,对被引入到排气装置中的还原剂作精细分配,并使经初步过滤的废气在参与再循环时不含还原剂。
上述任务将按照本实用新型以如下方式实现,即在颗粒分离器(或颗粒过滤器)的下游引出一条针对废气再循环管路的支路,而在排气管路的配量装置区域安置一块原则上与废气流同向的导流板。导流板将流经颗粒分离器(或颗粒过滤器)的废气流分成两路,分别为富含还原剂的第一废气支路和缺少还原剂的第二废气支路。其中,导流装置优先安置在还原剂(由配量装置引入)的喷射区域。通过将废气流分成两条支流的方式,可防止较大量的还原剂进入到废气再循环管路中。而其目的在于,实现无还原剂参与的废气再循环。通过在颗粒分离器(或颗粒过滤器)下游引出废气,可使经初步过滤的废气被重新输送到(内燃机)进气侧。其中,柴油分离器(或柴油过滤器)在富含还原剂的第一废气支路和缺少还原剂的第二废气支路上可具有不同的涂层,以使每条废气支路均能达到最佳的废气后处理效果。
在颗粒分离器(或颗粒过滤器)上游的还原剂配量操作,可使还原剂实现良好雾化和精细分配,而为提高雾化率,可在配量装置与颗粒分离器(或颗粒过滤器)之间优选安置一个金属的水解催化器。在这种情况下,颗粒过滤器可具有陶瓷基质。但在不含水解催化器时,则可优选采用金属基质。
在独立的水解催化器部位,柴油分离器(或柴油颗粒过滤器)也可具有局部涂层,而优选安置在柴油颗粒过滤器入口部位的涂层区,至少具有水解功能。
为防止不可忽视的还原剂量进入到低压-废气再循环管路,从而造成还原剂在废气净化过程中的损失,可有利地在排气管路上与废气支路(针对废气再循环管路)相对的一侧安置一个配量装置。
特别地,在使用水解催化器时,颗粒分离器也可以不具有涂层。这里,当在配量装置上游安置一个第一级柴油氧化催化器,而在SCR-催化器下游安置一个由第二级柴油氧化催化器构成的用于对未燃烧废气组分进行氧化反应的废气后处理组件时,是极为有利的。为改进还原剂的精细分配,可在本实用新型中进一步设定,在柴油颗粒过滤器和SCR-催化器之间安置一个混合装置。
附图说明
随后,将借助附图对本实用新型作进一步阐述。所附简图有:
图1本实用新型所涉及的排气装置;及
图2排气装置的局部放大图。
具体实施方式
在废气涡轮2的下游,排气装置1具有一个颗粒过滤器3和一个SCR-催化器4。在颗粒过滤器3的上游,设置有一个负责将还原剂6喷入排气管路7中的配量装置5。在颗粒过滤器3的下游,从排气管路7中分出有废气再循环管路8,其中废气支路标注有附图标记9,而附图标记10表示EGR-阀门。
从颗粒过滤器3的下游分离出再循环的废气,可使经初滤的废气被重新输送给进气系统。通过在颗粒过滤器3上游对还原剂进行配量操作,可使废气流中的还原剂达到高的雾化程度和精细分配程度。这可使还原剂的配量起始时刻得以提前,而SCR-系统也可因此获得最高的还原效率。
为避免净化过程中由废气再循环管路8所造成的还原剂损失,特在排气管路7中颗粒过滤器3上游的配量装置5部位设置有一个导流装置11。导流装置11将废气流分成富含还原剂的第一废气支路12,以及缺乏还原剂的第二废气支路13。其中,再循环废气的引出部位9,被设置在第二废气支路13上的颗粒过滤器3下游区域。
还原剂6(如含NH3的还原剂)的喷射图形和分流装置11可由流体技术以如下方式确定,即在柴油颗粒过滤器3中形成富含还原剂的第一废气支路12和缺乏还原剂的第二废气支路13。其中,导流装置应可构造成使第二废气支路在柴油颗粒过滤器3后方不会与还原剂发生混合。
为实现还原剂6的良好雾化,可在颗粒过滤器3的上游安置一个水解催化器14。此外,可在颗粒过滤器3的下游和SCR-催化器4的上游设置一个混合装置17。
在水解催化器14的上游,可安置一个第一级柴油氧化催化器15,而在SCR-催化器4的下游可安置一个比如作为第二级柴油氧化催化器16的用于对遗留的未燃烧废气成分进行氧化处理的废气后处理组件。
在具有水解催化器14的情况下,可使用不带涂层的特别是陶瓷基质的柴油颗粒过滤器3。
在不使用水解催化器14的情况下,可有利地采用不带涂层的金属基质柴油颗粒过滤器3,以消除还原剂的磨损效应。此外,也可在柴油颗粒过滤器3的入口部位,使用带水解功能的柴油颗粒过滤器局部涂层。
Claims (11)
1.排气装置(1)带有一个用于减少氮氧化物和固体颗粒的废气后处理系统,带有至少一个用于减少氮氧化物的SCR-催化器(4),还带有至少一个安置于SCR-催化器(4)上游用于减少固体颗粒的颗粒分离器或颗粒过滤器(3),且在颗粒分离器或颗粒过滤器(3)的上游安置有针对还原剂(6)的配量装置(5),这样的排气装置,其特征在于,在颗粒分离器或颗粒过滤器(3)的下游设置有针对废气再循环管路(8)的支路(9),而在排气管路(7)的配量装置(5)区域安置有一块原则上与废气流同向的导流板(11),其中,导流板(11)将流经颗粒分离器或颗粒过滤器(3)的废气流分成两路,即富含还原剂的第一废气支路(12)和缺少还原剂的第二废气支路(13),且导流装置(11)安置在经配量装置(5)而引入的还原剂(6)的喷射区域。
2.按照权利要求1的排气装置(1),其特征在于,配量装置(5)被安置在排气管路(7)上与针对废气再循环管路(8)的支路(9)相对的一侧。
3.按照权利要求1或2的排气装置(1),其特征在于,在配量装置(5)与颗粒分离器或颗粒过滤器(3)之间安置有一个水解催化器(14)。
4.按照权利要求3的排气装置(1),其特征在于,颗粒分离器或颗粒过滤器(3)具有陶瓷基质。
5.按照权利要求1或2的排气装置(1),其特征在于,颗粒分离器或颗粒过滤器(3)具有局部涂层,其中,安置在颗粒分离器或颗粒过滤器(3)入口部位的涂层区至少具有水解功能。
6.按照权利要求1或2的排气装置(1),其特征在于,颗粒分离器或颗粒过滤器(3)具有金属基质。
7.按照权利要求1或2的排气装置(1),其特征在于,颗粒分离器或颗粒过滤器(3)在富含还原剂的第一废气支路(12)和缺少还原剂的第二废气支路(13)上具有不同的涂层。
8.按照权利要求1或2的排气装置(1),其特征在于,颗粒分离器或颗粒过滤器(3)上不带涂层。
9.按照权利要求1或2的排气装置(1),其特征在于,在配量装置(5)的上游安置有第一级柴油氧化催化器(15)。
10.按照权利要求1或2的排气装置(1),其特征在于,在SCR-催化器(4)下游,安置有一个优选由第二级柴油氧化催化器(16)构成的用于对未燃烧废气成分进行氧化的废气后处理组件。
11.按照权利要求1或2的排气装置(1),其特征在于,在颗粒分离器或颗粒过滤器(3)与SCR-催化器(4)之间安置有一个混合装置(17)。
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