專利名稱：選擇性催化還原轉(zhuǎn)化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種柴油機(jī)尾氣處理設(shè)備，特別涉及一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣 的選擇性催化還原轉(zhuǎn)化器。
背景技術(shù)：
柴油機(jī)在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性方面比汽油機(jī)有明顯的優(yōu)勢(shì)，特別是C02 排放低，其用途已逐漸擴(kuò)展到各類車型上。但柴油機(jī)存在最大的問題是氮氧化 物和顆粒排放嚴(yán)重。隨著中國(guó)排放控制法規(guī)越來越嚴(yán)，以及國(guó)產(chǎn)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)性 能及油品問題，光靠機(jī)內(nèi)凈化措施顯得力不從心，因此有必要采取機(jī)外后處理 系統(tǒng)來達(dá)到排放目標(biāo)。
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣的選擇性催化還原技術(shù)是車用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的一種機(jī)外后 處理技術(shù)，可以有效改善柴油機(jī)氮氧化物的排放，并對(duì)柴油含硫量不敏感。該 技術(shù)通過在排氣管中噴入一定濃度的尿素溶液，經(jīng)熱解(反應(yīng)1)和水解(反
應(yīng)2)后產(chǎn)生的氨氣和氮氧化物在催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生還原反應(yīng)(反應(yīng)3 — 5)， 將氮氧化物轉(zhuǎn)化為水蒸氣和氮?dú)?反應(yīng)3 — 5需要在一定溫度下才能有效進(jìn)行)。
(NH2)zCO - NH3+HNCO (1)
H20 + HNC0 - NH3 + C02 (2)
4NO + 4NH3 + 02 -^ 4N2 + 6H20 (3)
2NH3 + NO + N02 -2N2 + 3H20 (4)
6N02 + 8NH3 - 7N2 + 12H20 (5)
對(duì)于選擇性催化還原轉(zhuǎn)化器的主要性能，可以由以下指標(biāo)來評(píng)估。
1、 流體在各個(gè)載體間的分布以及每個(gè)載體前端面的流動(dòng)均勻性值 改善廢氣在各載體間的質(zhì)量流量分布，有利于提高載體催化劑的利用率；
有利于降低氣流在載體上的壓力損失；有利于載體更快的達(dá)到起燃溫度。
2、 系統(tǒng)的壓力損失
催化轉(zhuǎn)化器的壓力損失是整個(gè)排氣系統(tǒng)壓損的一個(gè)部分，降低催化轉(zhuǎn)化器的壓力損失有利于降低排氣系統(tǒng)的背壓，從而有利于改善發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。
3、 空速
空速的大小反應(yīng)了氣流在載體中的停留時(shí)間?？账僭叫。瑲饬髟谳d體中的 停留時(shí)間越長(zhǎng)，越有利于降低氮氧化物的還原反應(yīng)。
4、 聲學(xué)插入損失。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的，在于提供一種流動(dòng)性能好、壓損適中的選擇性催化還 原轉(zhuǎn)化器。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種選擇性催化還原轉(zhuǎn)化器，包括催化 劑載體組件、進(jìn)氣腔、出氣腔、氣體入口管和氣體出口管；
所述的催化劑載體組件橫向設(shè)置；所述的進(jìn)氣腔和出氣腔分別連接在催化 劑載體組件的前后兩端；所述的氣體入口管豎向插入進(jìn)氣腔內(nèi)并與進(jìn)氣腔連 通；所述的氣體出口管橫向插入出氣腔內(nèi)并與出氣腔連通，氣體入口管和氣體 出口管的插入腔體內(nèi)的部分分別設(shè)有多個(gè)通氣孔。
所述的催化劑載體組件包括三段順序串連的載體，各載體均為圓柱形陶瓷 制品，載體內(nèi)沿軸向設(shè)有多條平行通道貫通兩端面，各通道的內(nèi)表面設(shè)有催化 劑涂層。
所述的催化劑為沸石基催化劑或釩石基催化劑。
所述的出氣腔內(nèi)設(shè)有一塊豎向擋板將出氣腔分隔為內(nèi)腔和外腔，擋板上設(shè) 有多個(gè)通氣孔；所述的氣體出口管從該擋板穿過伸入內(nèi)腔，氣體出口管上的多 個(gè)通氣孔均位于外腔中。
所述的氣體出口管的內(nèi)端設(shè)有喇叭口 。
本實(shí)用新型的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣催化轉(zhuǎn)換器經(jīng)計(jì)算流體力學(xué)(CFD)流動(dòng)分 析和聲學(xué)分析論證，表明其具有流動(dòng)性能好、壓損適中的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，并具有 消聲器的作用。進(jìn)氣腔、出氣腔、穿孔擋板和穿孔氣體出口管的設(shè)計(jì)能保證氣 流在流經(jīng)催化轉(zhuǎn)化器時(shí)壓力損失適中；載體組件中的殼體和襯墊可以保護(hù)和夾 持載體，防止載體在車輛行駛中破碎失效；穿孔擋板、穿孔氣體進(jìn)口和出口管 的設(shè)計(jì)，還使得催化轉(zhuǎn)化器具有消聲器的消聲作用。

圖1是本實(shí)用新型選擇性催化還原轉(zhuǎn)化器的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型中的載體組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)用新型的選擇性催化還原轉(zhuǎn)化器，包括殼體1、催化劑載
體組件7、進(jìn)氣腔8、出氣腔6、氣體入口管2和氣體出口管5。
配合參見參見圖2，本實(shí)用新型中的催化劑載體組件7橫向設(shè)置，它包括 三段順序串連的載體71、包覆在載體外的襯墊72和包覆在襯墊外的殼體73。 各載體71均為圓柱形陶瓷制品，載體內(nèi)沿軸向設(shè)有多條平行通道貫通兩端面， 各通道的內(nèi)表面設(shè)有催化劑涂層。用作催化劑涂層的催化劑可以為沸石基催化 劑或釩石基催化劑。殼體和襯墊可以保護(hù)和夾持載體，防止載體在車輛行駛中 破碎失效。
進(jìn)氣腔8和出氣腔6分別連接在催化劑載體組件的前后兩端，在進(jìn)氣腔8 與殼體1之間設(shè)有隔熱材料3。在出氣腔內(nèi)設(shè)有一塊豎向擋板4將出氣腔分隔 為內(nèi)腔和外腔，擋板4上設(shè)有多個(gè)通氣孔。氣體出口管5從該擋板穿過伸入內(nèi) 腔，氣體出口管上的多個(gè)通氣孔均位于外腔中。
氣體入口管2豎向插入進(jìn)氣腔8內(nèi)并與進(jìn)氣腔連通；氣體出口管5橫向插 入出氣腔6內(nèi)并與出氣腔連通，氣體入口管和氣體出口管的插入腔體內(nèi)的部分 分別設(shè)有多個(gè)通氣孔。在氣體出口管5的內(nèi)端設(shè)有喇叭口 。
本實(shí)用新型選擇性催化還原轉(zhuǎn)化器的工作原理可結(jié)合圖1說明如下
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣通過氣體入口管2進(jìn)入進(jìn)氣腔8，氣流在進(jìn)氣腔8內(nèi)重組 后流經(jīng)載體組件7，其各成分在此發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以降低氮氧化物。氣流經(jīng)載體 組件7處理后，進(jìn)入出氣腔6。出氣腔6有具有消聲功能。最后，氣流通過氣 體出口管5從尾管排出。
權(quán)利要求1、一種選擇性催化還原轉(zhuǎn)化器，包括催化劑載體組件、進(jìn)氣腔、出氣腔、氣體入口管和氣體出口管；其特征在于所述的催化劑載體組件橫向設(shè)置；所述的進(jìn)氣腔和出氣腔分別連接在催化劑載體組件的前后兩端；所述的氣體入口管豎向插入進(jìn)氣腔內(nèi)并與進(jìn)氣腔連通；所述的氣體出口管橫向插入出氣腔內(nèi)并與出氣腔連通，氣體入口管和氣體出口管的插入腔體內(nèi)的部分分別設(shè)有多個(gè)通氣孔。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇性催化還原轉(zhuǎn)化器，其特征在于所述的催化劑載體組件包括三段順序串連的載體，各載體均為圓柱形陶瓷制品，載體內(nèi)沿軸向設(shè)有多條平行通道貫通兩端面，各通道的內(nèi)表面設(shè)有催化劑涂層。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的選擇性催化還原轉(zhuǎn)化器，其特征在于所述的催化劑為沸石基催化劑或釩石基催化劑。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇性催化還原轉(zhuǎn)化器，其特征在于所述的出氣腔內(nèi)設(shè)有一塊豎向擋板將出氣腔分隔為內(nèi)腔和外腔，擋板上設(shè)有多個(gè)通氣孔；所述的氣體出口管從該擋板穿過伸入內(nèi)腔，氣體出口管上的多個(gè)通氣孔均位于外腔中。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇性催化還原轉(zhuǎn)化器，其特征在于所述的氣體出口管的內(nèi)端設(shè)有喇叭口 。
專利摘要一種選擇性催化還原轉(zhuǎn)化器，包括催化劑載體組件、進(jìn)氣腔、出氣腔、氣體入口管和氣體出口管。其中的催化劑載體組件橫向設(shè)置；進(jìn)氣腔和出氣腔分別連接在催化劑載體組件的前后兩端；氣體入口管豎向插入進(jìn)氣腔內(nèi)并與進(jìn)氣腔連通；氣體出口管橫向插入出氣腔內(nèi)并與出氣腔連通，氣體入口管和氣體出口管的插入腔體內(nèi)的部分分別設(shè)有多個(gè)通氣孔。本實(shí)用新型的選擇性催化轉(zhuǎn)換器流動(dòng)性能好、壓損適中，并具有消聲作用。
文檔編號(hào)F01N3/28GK201330638SQ20082015739
公開日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者單小豐, 琳 吳, 張寶龍, 兵 李, 峰 沈 申請(qǐng)人:上海天納克排氣系統(tǒng)有限公司研發(fā)分公司