專利名稱：一種車用柴油機選擇還原催化轉化器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種催化轉化器，尤其是涉及一種車用柴油機選擇還原催化轉化器。
背景技術：
在汽車持續增長和能源緊缺的形勢下，機動車柴油化成為發展趨勢，而柴油機的富氧條件會帶來更高的NOx排放，因此發展和完善NOx控制技術對減少NOx排放，保護環境有著重要的意義。尿素水溶液的選擇性催化還原(SCR)技術能有效降低柴油機氮氧化物 (NOx)排放，是最現實的減排技術，成為研究的熱點。隨著歐法規的實施，該技術在歐洲重型商用柴油車上得到了應用。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很大，車載SCR系統的開發仍然面臨很多挑戰。在國內，SCR技術在重型柴油機的應用研究還處于初始階段。一汽、濰柴、玉柴等國內主要車用柴油機企業同國外合作開發了適應于重型車用柴油機的SCR系統。目前主要存在的問題1、氨是一種有毒氣體，SCR系統中未反應完全的氨排入大氣會造成二次污染；2、SCR系統入口處流動、濃度分布不均勻，會極大影響整個系統NOx轉化效率及NH3泄漏；3、增加SCR系統，將引起排氣壓力損失的增加，對發動機的動力性產生影響。我國對車用SCR系統的研究剛剛起步，對SCR系統結構設計和性能評估仍處于摸索階段。目前，申請號為200710013558的專利中公開了一種大排量發動機SCR后處理管路裝置，噴射管路上安裝有至少一個可向噴射管路內噴射尿素溶液旳噴嘴，噴嘴以噴射方向順噴射管路內煙體流動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；噴射管路內位于噴嘴噴射方向上分別設有混合器。上述 SCR催化轉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化NOxW同時，NH3 泄漏等問題。
發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種結構簡單、NOx 轉化率高、壓力損失小的車用柴油機選擇還原催化轉化器。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現一種車用柴油機選擇還原催化轉化器，其特征在于，該催化轉化器由尿素控制器、 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，所述的混合器設在所述的霧化器的下部，該混合器兩端分別設置尾氣入口及重整器，所述的混合氣體出口設在所述的重整器的前端。所述的尿素控制器的前端設置噴孔。所述的噴射裝置上設置4個徑向噴孔。所述的重整器內設置蜂窩狀催化劑。所述的催化劑為V205/Ti02。與現有技術相比，本發明具有以下優點
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(1)結構簡單緊湊，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和液滴的分布，經過流體力學計算得到合理的噴嘴位置和噴口直徑，已經噴孔數量。 充分的霧化使得進口截面的NH3分布更加均勻，無擴散器，避免了流動不均勻造成的局部空速高和局部氨過量引發的氨泄漏現象；(2) NOx轉化率高轉向型混合器可以使得NOx與NH3混合均勻，在催化劑上反應充分，提高^、的轉化率；(3)壓力損失小通過計算流體力學數值模擬，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上，壓力損失最小。
圖1為本發明的結構示意圖；圖2為本發明的側視圖。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。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。實施例一種車用柴油機選擇還原催化轉化器，其結構如圖1-2所示，該催化轉化器由尿素控制器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構成， 尿素控制器1的前端設置有噴孔，通過該噴孔可以向催化轉化器中添加尿素，噴射裝置2連接尿素控制器1與霧化器3，噴射裝置2上設置4個均勻分布且直徑為Imm的徑向噴孔，通過該噴孔，尿素溶液可以進入霧化器3中進行霧化，混合器4設在霧化器3的下部，該混合器4兩端分別設置尾氣入口 5及重整器6，混合氣體出口 7設在所述的重整器6的前端。霧化的尿素水溶液(尿素質量分數32. 5% )通過噴射裝置2噴入霧化器3后，在空氣的輔助作用下于高溫下發生物理化學反應，生成氨氣。氨氣與尾氣入口 6中進入的尾氣在混合器4中混合后進入重整器5中，與NOx在蜂窩狀催化劑V205/Ti&上發生催化反應， 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，最后得到對環境無污染的隊和H2O,從混合氣體出口 7排出。本發明旨在建立對SCR后處理系統，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。
權利要求
1.一種車用柴油機選擇還原催化轉化器，其特征在于，該催化轉化器由尿素控制器、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，所述的混合器設在所述的霧化器的下部，該混合器兩端分別設置尾氣入口及重整器，所述的混合氣體出口設在所述的重整器的前端。
2.根據權利要求1所述的一種車用柴油機選擇還原催化轉化器，其特征在于，所述的尿素控制器的前端設置噴孔。
3.根據權利要求1所述的一種車用柴油機選擇還原催化轉化器，其特征在于，所述的噴射裝置上設置4個徑向噴孔。
4.根據權利要求1所述的一種車用柴油機選擇還原催化轉化器，其特征在于，所述的重整器內設置蜂窩狀催化劑。
5.根據權利要求4所述的一種車用柴油機選擇還原催化轉化器，其特征在于，所述的催化劑為V205/Ti02。
全文摘要
本發明涉及一種車用柴油機選擇還原催化轉化器，該催化轉化器由尿素控制器、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成，噴射裝置連接尿素控制器與霧化器，混合器設在所述的霧化器的下部，該混合器兩端分別設置尾氣入口及重整器，混合氣體出口設在所述的重整器的前端。與現有技術相比，本發明具有結構簡單緊湊，氨濃度分布均勻，降低氨泄漏，NOX轉化率高，壓力損失小等優點。
文檔編號B01D53/94GK102242663SQ201010176099
公開日2011年11月16日 申請日期2010年5月14日 優先權日2010年5月14日
發明者李聰, 陳凌珊 申請人:上海工程技術大學