專利名稱：泵輔助余熱方式的活性物儲(chǔ)氨供氨的后處理控制單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泵輔助余熱方式的活性物儲(chǔ)氨供氨的后處理控制單元，應(yīng)用于汽車尾氣的SCR后處理行業(yè)，也適用于燃料電池的FCEV儲(chǔ)能系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，全球面臨能源和環(huán)境的綜合挑戰(zhàn)。在傳統(tǒng)汽車的排放達(dá)標(biāo)的技術(shù)手段選擇方面，人們?nèi)匀幻媾R不少的難題，例如，如何選擇后處理的技術(shù)方式等方面。SCR (Selective Catalytic Reduction)催化轉(zhuǎn)化還原技術(shù)是傳統(tǒng)的后處理技術(shù)。這種采用液體尿素的傳統(tǒng)的SCR技術(shù)的本質(zhì)是利用尿素在高溫下分解出氨，作為還原 劑的氨和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的NOX在催化劑和溫度的綜合作用下進(jìn)行反應(yīng)，理想工況下生成無毒的N2和H2O,從而達(dá)到凈化的目的。傳統(tǒng)的SCR具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如，可以在排氣溫度25(T550°C的范圍內(nèi)具有50 85%的NOX去除效率，并能有效降低PM的排放水平；傳統(tǒng)的SCR能輕松滿足歐4和歐5水平，也具有達(dá)到歐6水平的潛力；目前達(dá)到歐4采用的傳統(tǒng)的SCR技術(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油耗可降低3^6% ;傳統(tǒng)的SCR催化劑不含有貴金屬，比成本相對(duì)較低；傳統(tǒng)的SCR對(duì)車用燃油的質(zhì)量，特別是硫含量不敏感?；谝陨戏治?，傳統(tǒng)的SCR后處理技術(shù)也比較適合中國的車輛狀況和車用燃油狀況。如果在中國推廣應(yīng)用傳統(tǒng)的車載SCR后處理技術(shù)，必須解決好載體、催化劑、尿素還原劑補(bǔ)加供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)、尿素還原劑的劑量、尿素還原劑的霧化噴射、SCR催化劑轉(zhuǎn)換效率、氨泄露量以及系統(tǒng)匹配等至關(guān)重要的技術(shù)難點(diǎn)。機(jī)動(dòng)車的排放標(biāo)準(zhǔn)的每一次升級(jí)，都對(duì)汽車行業(yè)產(chǎn)生這樣或那樣的沖擊效應(yīng)。中國的國4標(biāo)準(zhǔn)多次推遲實(shí)施的時(shí)間表，不僅僅是燃油標(biāo)準(zhǔn)不同步的唯一原因，也面臨復(fù)雜的社會(huì)配套體系和液體的尿素還原劑社會(huì)化的服務(wù)設(shè)施建設(shè)的問題，例如，國4標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，立即會(huì)對(duì)傳統(tǒng)的SCR系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)所需的ECU (控制單元)和DCU (計(jì)量單元)產(chǎn)生需求，考慮到目前的車載E⑶等電控系統(tǒng)都是進(jìn)口產(chǎn)品，國內(nèi)企業(yè)自主開發(fā)的D⑶很難與之進(jìn)行通訊匹配，反之，如果E⑶和D⑶系統(tǒng)100%的采用進(jìn)口品，不僅僅價(jià)格很高，用戶難以接受，而且存在貨源非常緊張的問題，還面臨復(fù)雜的售后服務(wù)技術(shù)和成本的問題，制約了整個(gè)汽車行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。此外，傳統(tǒng)的SCR系統(tǒng)所用的液體尿素還原劑面臨冬季結(jié)冰和保溫解凍的問題，這也造成了傳統(tǒng)的SCR系統(tǒng)復(fù)雜和穩(wěn)定性差的原因。因此，如何獲得低成本和高性能的后處理系統(tǒng)是推進(jìn)該領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步的核心內(nèi)容。無機(jī)鹽對(duì)氨吸附解吸特性可以作為未來的SCR系統(tǒng)的不錯(cuò)的技術(shù)選擇。工業(yè)級(jí)的一些鹽類，例如，氯化鍶、氯化鎂或氯化鈣等氯化物以及它們的混合物，同氨配合使用的系統(tǒng)，即上述的氯化物和氨的吸附解吸過程的吸熱和放熱現(xiàn)象，已經(jīng)成熟的應(yīng)用于工業(yè)的大型冷庫的制冷系統(tǒng)。上述無水的氯化物和氨進(jìn)行化學(xué)吸附是通用的化學(xué)原理，理論上一個(gè)分子的氯化物可以吸附61個(gè)分子的氨，形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，加熱時(shí)氨脫出，隨著研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)，這些氯化物和氨的吸附解吸模型和化學(xué)原理完全可以應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車尾氣凈化的SCR系統(tǒng)。在國家專利信息網(wǎng)，以儲(chǔ)氨為主題詞檢索，專利號(hào)為CN201120099229. 7的‘一種氣相法烏洛托品尾氣氨回收裝置’、專利號(hào)為CN201020677361. 7的‘用于冷庫機(jī)房的配氨連接機(jī)構(gòu)’和專利號(hào)為CN201020269811. 9的‘復(fù)合功能型儲(chǔ)氨器’不涉及到本發(fā)明中的特征成分。專利號(hào)為CN200520057558. X的‘一種蒸氨裝置’的專利是一種對(duì)氨氮工業(yè)廢水進(jìn)行氨氮排脫處理的環(huán)保治理裝置，也不涉及到本發(fā)明中的特征成分。同本發(fā)明不相關(guān)。專利號(hào)為CN201010244091. 5的‘用于對(duì)SCR催化劑的工作進(jìn)行檢驗(yàn)的方法和系統(tǒng)’和專利號(hào)為CN200880104697. X的‘SCR排氣后處理系統(tǒng)的運(yùn)行方法及診斷方法’的2個(gè)發(fā)明提供了一種用于選擇性催化還原(SCR)催化轉(zhuǎn)化器和傳統(tǒng)液體尿素分解的氨配給模塊和控制系統(tǒng)，沒有涉及到本發(fā)明的特征成分。專利號(hào)為CN200910197860. 8的‘一種高效低溫儲(chǔ)氨材料的制備方法’的發(fā)明應(yīng)用 于SCR后處理系統(tǒng)，特征是采用氨基硼烷氨絡(luò)合物氨BH3(NH3)n(n =廣3);室溫最大儲(chǔ)氨量可達(dá)62. 4wt%，但是，考慮到氨基硼烷的價(jià)格昂貴，具有較高的爆炸和燃燒等級(jí)，不適合普通工業(yè)領(lǐng)域的大批量推廣應(yīng)用。專利號(hào)為CN200580026626. 9的‘存儲(chǔ)和輸送氨的固體材料’的發(fā)明涉及存儲(chǔ)和輸送氨的固體材料。該存儲(chǔ)氨的固體材料包括Ma(NH3)nXz的離子性鹽，把鹽固體料通過模具直接高壓成型，例如，制成圓柱狀體，然后把很多這種圓柱狀體排列在一起。該專利的最大缺點(diǎn)是圓柱狀體過于密實(shí)，每次的氨解吸完成后再進(jìn)行氨的飽和吸附需要很長時(shí)間，例如4飛小時(shí)，效率很低，這對(duì)于汽車上應(yīng)用的SCR儲(chǔ)氨系統(tǒng)來講非常的不方便，成為限制其應(yīng)用的原因。專利號(hào)為CN200580009219. 7的‘儲(chǔ)氨裝置在能量生產(chǎn)中的用途’，該發(fā)明涉及一種發(fā)電單元，包含通式為Ma (NH3) nXz的氨吸收與釋放鹽，該專利主要適用于燃料電池系統(tǒng)。在該專利的權(quán)利要求4中提到了特征物質(zhì)為該類鹽或位于多孔載體材料上，并沒有聲明是何種多孔材料，本專業(yè)技術(shù)人員無法實(shí)施。專利號(hào)為CN200710156866. I的‘一種氨基絡(luò)合物及其制備方法和用途’的發(fā)明公開了一種氨基絡(luò)合物及其制備方法和用途。該氨基絡(luò)合物的成分為MXm(NH3)n，該發(fā)明對(duì)合成氨工藝所用循環(huán)氣中氨的分離。權(quán)利要求僅僅涉及到該氨基金屬絡(luò)合物的制備工藝過程。專利號(hào)為CN200680005886. 2的‘氨的高密度存儲(chǔ)’的專利包含氨吸收/解吸固體材料的固體氨存儲(chǔ)和輸送材料，所述已被壓實(shí)到密度大于理論骨架密度的50%的存儲(chǔ)和輸送材料提供固體氨存儲(chǔ)材料，該專利所述的金屬鹽固體料也是直接模壓成型，聲明采用了粘結(jié)劑，僅僅聲明了可能是采用了二氧化硅纖維粘結(jié)劑，也并沒有加量比例，沒有明確說明其它所采用的成分的細(xì)項(xiàng)，本專業(yè)的技術(shù)人員幾乎無法實(shí)施。上述專利的檢索和分析表明，以活性儲(chǔ)氨化合物來吸附和解析氨，形成了在車輛上應(yīng)用的后處理系統(tǒng)還沒見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種泵輔助余熱方式的活性物儲(chǔ)氨供氨的后處理控制單元，其采用了活性材料、多孔材料以及粘結(jié)劑組成的組合物作為儲(chǔ)氨和放氨的載體；發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的余熱進(jìn)行加熱，依靠控制單元和一組電磁閥或比例閥，實(shí)現(xiàn)氨的劑量輸送并方便的導(dǎo)入SCR后處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)NOX的去除；簡化系統(tǒng)，提高可靠性，也大幅度的降低成本，消除大規(guī)模工業(yè)推廣應(yīng)用的障礙。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種泵輔助余熱方式的活性物儲(chǔ)氨供氨的后處理控制單元，由發(fā)動(dòng)機(jī)、防凍液輸送管、電磁閥、耐壓罐、固體儲(chǔ)氨材料、空氣過濾器、加料口、壓力傳感器、備用管閥、耐壓罐溫度傳感器、還原氣體輸送管、電子控制單元、比例閥、尾氣入口溫度傳感器、NOX傳感器、還原劑導(dǎo)管、尾氣進(jìn)入管、尾氣排出管、SCR后處理器、氣體輸送泵組成，其特征在于電子控制單元通過信號(hào)線束連接電磁閥、氣體輸送泵、比例閥，尾氣入口溫度傳感器、NOX傳感器、壓力傳感器、耐壓罐溫度傳感器通過信號(hào)線連接電子控制單元的信號(hào)輸入端，防凍液輸送管與發(fā)動(dòng)機(jī)防凍液系統(tǒng)串聯(lián)或并聯(lián)，防凍液輸送管穿過耐壓罐內(nèi)部，防凍液輸送管位于耐壓罐內(nèi)部的管路呈盤管分布，電磁閥位于防凍液輸送管上，耐壓罐內(nèi)填充固體儲(chǔ)氨材料，填充量為罐體體積容量的40%，耐壓罐上有空氣過濾器、加料口、壓力傳感器、備用管閥、耐壓罐溫度傳感器，其中空氣過濾器位于耐壓罐的出氣端，耐壓 罐溫度傳感器的感應(yīng)端插入固體儲(chǔ)氨材料內(nèi)，壓力傳感器的感應(yīng)端位于耐壓罐內(nèi)但不接觸固體儲(chǔ)氨材料，空氣過濾器通過還原氣體輸送管與還原劑導(dǎo)管連接，還原劑導(dǎo)管噴嘴插入尾氣進(jìn)入管管路內(nèi)，還原氣體輸送管管路上有比例閥、氣體輸送泵，尾氣進(jìn)入管連接SCR后處理器進(jìn)氣端，SCR后處理器出氣端連接尾氣排出管，尾氣入口溫度傳感器、NOX傳感器連接在尾氣進(jìn)入管上，其感應(yīng)端位于尾氣進(jìn)入管管路內(nèi)。所述的耐壓罐罐體的厚度為4 5_，圓柱形，罐體內(nèi)部熱噴涂一層尼龍保溫層。所述的固體儲(chǔ)氨材料的制備與填充方法如下按重量份數(shù)采用工業(yè)的無水氯化鎂58份，膨脹石墨2份，去離子水15份，工業(yè)乙醇10份和工業(yè)球粘土 15份，上述材料采用機(jī)械的和面機(jī)攙和均勻成為濕態(tài)的粉料，混合時(shí)間5 15min，混合物通過耐壓罐上的加料口填充到耐壓罐內(nèi)，采用機(jī)械震蕩的方法震蕩該耐壓罐體5 lOmin，去除其中的空氣間隙，力口料量致罐體體積容量的40% ;整個(gè)罐體放入真空烘箱中，常壓下從室溫25°C開始加熱，平均50C /lOmin，升溫到70°C，加料口敞開排出水蒸汽和酒精蒸汽，70°C保持30min，然后在此溫度下啟動(dòng)真空泵，逐步抽真空，分三次使真空度達(dá)到550mabr,保溫保壓30min。所述的無水氯化鎂也可以采用其它能形成絡(luò)合物的無機(jī)鹽替代，可以是氯化鍶、氯化鎳、氯化銅或氯化鈣等能和NH3形成絡(luò)合物的氯化物。本發(fā)明的積極效果是系統(tǒng)完成一次充氨后，使用時(shí)間長，具有充分的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性；該技術(shù)在車載SCR上應(yīng)用具有現(xiàn)實(shí)的意義。


圖I是本發(fā)明的附圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明如圖I所示，一種泵輔助余熱方式的活性物儲(chǔ)氨供氨的后處理控制單元，由發(fā)動(dòng)機(jī)I、防凍液輸送管2、電磁閥3、耐壓罐4、固體儲(chǔ)氨材料5、空氣過濾器6、加料口 7、壓力傳感器8、備用管閥9、耐壓罐溫度傳感器10、還原氣體輸送管11、電子控制單元12、比例閥13、尾氣入口溫度傳感器14、NOX傳感器15、還原劑導(dǎo)管16、尾氣進(jìn)入管17、尾氣排出管18、SCR后處理器19、氣體輸送泵20組成，其特征在于電子控制單元12通過信號(hào)線束連接電磁閥3、氣體輸送泵20、比例閥13，尾氣入口溫度傳感器14、NOX傳感器15、壓力傳感器8、耐壓罐溫度傳感器10通過信號(hào)線連接電子控制單元12的信號(hào)輸入端，防凍液輸送管2與發(fā)動(dòng)機(jī)I防凍液系統(tǒng)串聯(lián)或并聯(lián)，防凍液輸送管2穿過耐壓罐4內(nèi)部，防凍液輸送管2位于耐壓罐4內(nèi)部的管路呈盤管分布，電磁閥3位于防凍液輸送管2上，耐壓罐4內(nèi)填充固體儲(chǔ)氨材料5，填充量為罐體體積容量的40%，耐壓罐4上有空氣過濾器6、加料口 7、壓力傳感器8、備用管閥9、耐壓罐溫度傳感器10，其中空氣過濾器6位于耐壓罐4的出氣端，耐壓罐溫度傳感器10的感應(yīng)端插入固體儲(chǔ)氨材料5內(nèi)，壓力傳感器8的感應(yīng)端位于耐壓罐4內(nèi)但不接觸固體儲(chǔ)氨材料5，空氣過濾器6通過還原氣體輸送管11與還原劑導(dǎo)管16連接，還原劑導(dǎo)管16噴嘴插入尾氣進(jìn)入管17管路內(nèi)，還原氣體輸送管11管路上有比例閥13、氣體輸送泵20，尾氣進(jìn)入管17連接SCR后處理器19進(jìn)氣端，SCR后處理器19出氣端連接尾氣排出管18，尾氣入口溫度傳感器14、NOX傳感器 15連接在尾氣進(jìn)入管17上，其感應(yīng)端位于尾氣進(jìn)入管17管路內(nèi)。所述的耐壓罐4罐體的厚度為r5mm，圓柱形，罐體內(nèi)部熱噴涂一層尼龍保溫層。所述的固體儲(chǔ)氨材料5的制備與填充方法如下按重量份數(shù)采用工業(yè)的無水氯化鎂58份，膨脹石墨2份，去離子水15份，工業(yè)乙醇10份和工業(yè)球粘土 15份，上述材料采用機(jī)械的和面機(jī)攙和均勻成為濕態(tài)的粉料，混合時(shí)間5 15min，混合物通過耐壓罐4上的加料口 7填充到耐壓罐4內(nèi)，采用機(jī)械震蕩的方法震蕩該耐壓罐體5 lOmin，去除其中的空氣間隙，加料量致罐體體積容量的40% ;整個(gè)罐體放入真空烘箱中，常壓下從室溫25°C開始加熱，平均5°C /lOmin，升溫到70°C，加料口 7敞開排出水蒸汽和酒精蒸汽，70°C保持30min，然后在此溫度下啟動(dòng)真空泵，逐步抽真空，分三次使真空度達(dá)到550mabr，保溫保壓30min ；
所述的無水氯化鎂也可以采用其它能形成絡(luò)合物的無機(jī)鹽替代，可以是氯化鍶、氯化鎳、氯化銅或氯化韓等能和NH3形成絡(luò)合物的氯化物；
實(shí)施例I
選擇厚度為4mm的SUS304板首先焊接成內(nèi)徑為300mm，高度為330mm的不銹鋼桶，順序完成冷卻液循環(huán)管路以及盤管的焊接，完成底部的焊接，桶的內(nèi)壁熱噴涂尼龍粉一次，注意加熱盤管不噴涂尼龍；完成上部封蓋的焊接，并在上部封蓋上完成加料口 7、壓力傳感器8、備用管閥9、溫度傳感器10、還原氣體輸送管11和過濾器6，完成了耐壓罐4相關(guān)部分的連接；打壓試漏，確保密封和焊接質(zhì)量滿足要求；
采用工業(yè)的無水氯化鎂58份，膨脹石墨2份，去離子水15份，工業(yè)乙醇10份和工業(yè)球粘土 15份,上述材料采用機(jī)械的和面機(jī)換和均勻成為濕態(tài)的粉料,混合時(shí)間5min,混合物通過耐壓罐4上的加料口 7填充到耐壓罐4內(nèi)，采用機(jī)械震蕩的方法震蕩該耐壓罐體5 lOmin，去除其中的空氣間隙，加料量致罐體體積容量的40% ;整個(gè)罐體放入真空烘箱中，常壓下從室溫25°C開始加熱，平均5°C /lOmin，升溫到70°C，加料口 7敞開排出水蒸汽和酒精蒸汽，70°C保持30min，然后在此溫度下啟動(dòng)真空泵，逐步抽真空，分三次使真空度達(dá)到550mabr,保溫保壓 30min ；
通過備用管閥9采用高純工業(yè)氨瓶，進(jìn)行充氨；在自然通風(fēng)的環(huán)境下進(jìn)行，事先把耐壓罐4放入一個(gè)水量足夠大的冷卻水的水槽中，連接氨鋼瓶，通過減壓閥和干燥系統(tǒng)，在0.IMpa的出口壓力范圍內(nèi)緩緩的進(jìn)行充氨，充氨時(shí)間為3h ;在進(jìn)行充氨前后稱重4_內(nèi)附保溫層的耐壓罐，確認(rèn)充入的氨的凈質(zhì)量大于8kg;完成充氨后，整個(gè)系統(tǒng)的閥門關(guān)閉，確保不泄露；
連接相關(guān)的電子控制單元12，比例閥13，NOX傳感器15，還原劑導(dǎo)管16，尾氣入口 17，尾氣排出口 18，SCR后處理器19和氣體輸送泵20 ;并與一臺(tái)8. 6L的國4發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架相連接，啟動(dòng)上述系統(tǒng)，按照設(shè)定，動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)啟動(dòng)了 20-氣體輸送泵，實(shí)現(xiàn)從‘零時(shí)間’開始輸送氨氣，設(shè)定氨氣的供給量為理論需求量的90%，開始測試，在6個(gè)工況下測試發(fā)動(dòng)機(jī)的NOX轉(zhuǎn)化率，在氨泄漏量小于15ppm的情況下，NOX轉(zhuǎn)化率維持在70、2%范圍內(nèi)；發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)8min后，10-溫度傳感器的溫度大于60°C，20-氣體輸送泵停止工作，此時(shí)，依靠系統(tǒng)的余熱來實(shí)現(xiàn)供氨，同樣設(shè)定氨氣的供給量為 理論需求量的90%，開始測試，在6個(gè)工況下測試發(fā)動(dòng)機(jī)的NOX轉(zhuǎn)化率，在氨泄漏量小于IOppm的情況下，NOX轉(zhuǎn)化率維持在63 80%范圍內(nèi)；
把上述系統(tǒng)裝配到一臺(tái)重型柴油卡車的底盤上，氣體輸送泵20立即開始工作，當(dāng)車輛行駛13min后氣體輸送泵20停止工作，根據(jù)車輛正常運(yùn)行和該機(jī)型的NOX排放的MAP圖，設(shè)定氨氣的供給量為理論需求量的80%，在15000km時(shí)，該系統(tǒng)仍有氨供應(yīng)，實(shí)車測量滿載工況下的NOX結(jié)果在44飛6%范圍內(nèi)，滿足設(shè)計(jì)要求；
氣體輸送泵20由電子控制單元12控制啟或停，啟動(dòng)該真空泵，真空度550mabr，在此條件下，此時(shí)吸附在活性材料中的氨氣就會(huì)自動(dòng)的解析出來，被輸送到SCR后處理器前端；當(dāng)10-溫度傳感器的溫度小于60°C時(shí)，該泵啟動(dòng)，大于60°C時(shí)停止工作，因?yàn)槔鋮s液的余熱已經(jīng)可以滿足活性材料的加熱要求；防凍液輸送管2流經(jīng)內(nèi)附保溫層的耐壓罐4的防凍液的量由耐壓罐溫度傳感器10反饋到電子控制單元12的信號(hào)來控制，當(dāng)溫度超過90°C關(guān)閉氨的解析速度達(dá)到最大值，在罐中產(chǎn)生過量的氨無法消耗掉，此時(shí)通過電子控制單元的信號(hào)來關(guān)閉電磁閥3，停止發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的流動(dòng)，防止熱量的繼續(xù)輸入；此外，停車時(shí)，SCR后處理器19停止工作，不再需要氨，此時(shí)也是通過電子控制單元12的信號(hào)來關(guān)閉電磁閥3，停止發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的流動(dòng)，防止熱量的繼續(xù)輸入；另外，當(dāng)耐壓罐4罐體內(nèi)的壓力超過壓力傳感器8的限壓0. SMpa時(shí)，也是通過電子控制單元12的信號(hào)來關(guān)閉電磁閥3，停止發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的流動(dòng)，防止熱量的繼續(xù)輸入；
在耐壓罐4罐體上部的氨出口方向安裝了空氣過濾器6，確保罐體內(nèi)的無機(jī)粉料不會(huì)進(jìn)入管路系統(tǒng)而堵塞精密器件；罐體在加入活性材料后擰緊加料口 7 ;壓力傳感器8也是一個(gè)自動(dòng)的限壓閥，確保過壓系統(tǒng)的自動(dòng)泄壓；在罐體上完成安裝備用管閥9，溫度傳感器10以及通過空氣過濾器6連接的還原氣體輸送管11 ；
活性氣體的通入和吸附的完成是通過備用管閥9進(jìn)行的；可以采用高純工業(yè)氨瓶，在自然通風(fēng)的環(huán)境下，考慮到氨的吸附是放熱過程，把系統(tǒng)的熱量及時(shí)的移出是保證氨快速吸附的關(guān)鍵，因此，事先把內(nèi)附保溫層不銹鋼的耐壓罐4放入一個(gè)水量足夠大的水槽中，連接氨鋼瓶，通過減壓閥和干燥系統(tǒng)，在0. 02、. 2Mpa的出口壓力范圍內(nèi)緩緩的進(jìn)行充氨，充氨時(shí)間為2 3h ;在進(jìn)行充氨前后稱重內(nèi)附保溫層的耐壓罐4，確認(rèn)充入的氨的凈質(zhì)量在預(yù)定范圍內(nèi)；完成充氨后，整個(gè)系統(tǒng)的閥門關(guān)閉，確保不泄露；
耐壓罐4在車上的安裝位置是和SCR后處理器19在車輛的一側(cè)，以便減少管路的長度，減少系統(tǒng)響應(yīng)的時(shí)間，增加系統(tǒng)響應(yīng)靈敏度；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的排溫或NOX水平達(dá)到某一水平是，電子控制單元12控制比例閥13的開度，實(shí)現(xiàn)氨到SCR后處理器19的輸送變化，滿 足車輛不同工況下對(duì)NOX脫除的需求。
權(quán)利要求
1.一種泵輔助余熱方式的活性物儲(chǔ)氨供氨的后處理控制單元，由發(fā)動(dòng)機(jī)、防凍液輸送管、電磁閥、耐壓罐、固體儲(chǔ)氨材料、空氣過濾器、加料口、壓力傳感器、備用管閥、耐壓罐溫度傳感器、還原氣體輸送管、電子控制單元、比例閥、尾氣入口溫度傳感器、NOX傳感器、還原劑導(dǎo)管、尾氣進(jìn)入管、尾氣排出管、SCR后處理器、氣體輸送泵組成，其特征在于電子控制單元通過信號(hào)線束連接電磁閥、氣體輸送泵、比例閥，尾氣入口溫度傳感器、NOX傳感器、壓力傳感器、耐壓罐溫度傳感器通過信號(hào)線連接電子控制單元的信號(hào)輸入端，防凍液輸送管與發(fā)動(dòng)機(jī)防凍液系統(tǒng)串聯(lián)或并聯(lián)，防凍液輸送管穿過耐壓罐內(nèi)部，防凍液輸送管位于耐壓罐內(nèi)部的管路呈盤管分布，電磁閥位于防凍液輸送管上，耐壓罐內(nèi)填充固體儲(chǔ)氨材料，填充量為罐體體積容量的40%，耐壓罐上有空氣過濾器、加料口、壓力傳感器、備用管閥、耐壓罐溫度傳感器，其中空氣過濾器位于耐壓罐的出氣端，耐壓罐溫度傳感器的感應(yīng)端插入固體儲(chǔ)氨材料內(nèi)，壓力傳感器的感應(yīng)端位于耐壓罐內(nèi)但不接觸固體儲(chǔ)氨材料，空氣過濾器通過還原氣體輸送管與還原劑導(dǎo)管連接，還原劑導(dǎo)管噴嘴插入尾氣進(jìn)入管管路內(nèi)，還原氣體輸送管管路上有比例閥、氣體輸送泵，尾氣進(jìn)入管連接SCR后處理器進(jìn)氣端，SCR后處理器出、氣端連接尾氣排出管，尾氣入口溫度傳感器、NOX傳感器連接在尾氣進(jìn)入管上，其感應(yīng)端位于尾氣進(jìn)入管管路內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種泵輔助余熱方式的活性物儲(chǔ)氨供氨的后處理控制單元，其特征在于所述的耐壓罐罐體的厚度為Γ5πιπι，圓柱形，罐體內(nèi)部熱噴涂一層尼龍保溫層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種泵輔助余熱方式的活性物儲(chǔ)氨供氨的后處理控制單元，其特征在于所述的固體儲(chǔ)氨材料的制備與填充方法如下采用工業(yè)的無水氯化鎂58份，膨脹石墨2份，去離子水15份，工業(yè)乙醇10份和工業(yè)球粘土 15份，上述材料采用機(jī)械的和面機(jī)攙和均勻成為濕態(tài)的粉料，混合時(shí)間5 15min，混合物通過耐壓罐上的加料口填充到耐壓罐內(nèi)，采用機(jī)械震蕩的方法震蕩該耐壓罐體5 lOmin，去除其中的空氣間隙，加料量致罐體體積容量的40% ;整個(gè)罐體放入真空烘箱中，常壓下從室溫25°C開始加熱，平均5°C /IOmin，升溫到70°C，加料口敞開排出水蒸汽和酒精蒸汽，70°C保持30min，然后在此溫度下啟動(dòng)真空泵，逐步抽真空，分三次使真空度達(dá)到550mabr,保溫保壓30min。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固體儲(chǔ)氨材料，其特征在于所述的無水氯化鎂也可以采用其它能形成絡(luò)合物的無機(jī)鹽替代，例如，氯化鍶、氯化鎳、氯化銅或氯化鈣能和NH3形成絡(luò)合物的氯化物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種泵輔助余熱方式的活性物儲(chǔ)氨供氨的后處理控制單元，其特征在于電子控制單元通過信號(hào)線束連接電磁閥、氣體輸送泵、比例閥，尾氣入口溫度傳感器、NOX傳感器、壓力傳感器、耐壓罐溫度傳感器通過信號(hào)線連接電子控制單元的信號(hào)輸入端，防凍液輸送管穿過耐壓罐內(nèi)部，耐壓罐內(nèi)填充固體儲(chǔ)氨材料，空氣過濾器位于耐壓罐的出氣端，耐壓罐溫度傳感器的感應(yīng)端插入固體儲(chǔ)氨材料內(nèi)，壓力傳感器的感應(yīng)端位于耐壓罐內(nèi)但不接觸固體儲(chǔ)氨材料，空氣過濾器通過還原氣體輸送管與還原劑導(dǎo)管連接，還原劑導(dǎo)管噴嘴插入尾氣進(jìn)入管管路內(nèi)，SCR后處理器出氣端連接尾氣排出管，尾氣入口溫度傳感器、NOX傳感器連接在尾氣進(jìn)入管上，其感應(yīng)端位于尾氣進(jìn)入管管路內(nèi)；該系統(tǒng)具備靈活的特點(diǎn)，不僅能滿足車輛低溫冷啟動(dòng)時(shí)排放控制目標(biāo)，價(jià)廉，可靠性高，使用方便；用于SCR國4以上系統(tǒng)，也可以應(yīng)用于FCEV系統(tǒng)，滿足未來汽車工業(yè)的應(yīng)用需求。
文檔編號(hào)F01N9/00GK102733912SQ201210220179
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者姜濤, 安宇鵬, 崔龍, 張克金, 王金興, 榮常如, 陳慧明 申請人:中國第一汽車股份有限公司