[发明专利]废气回流的脱硫方法和设备

说明书

本发明涉及用于内燃机的废气回流的脱硫方法和设备，所述废气回流在内燃机的新鲜空气侧(8)供入内燃机中，其中使用氨用于废气回流(7”)中的脱硫，并且其中从所述内燃机(1)的废气流(2)中分支出至少一个废气分流(7,17)。本发明建议，将至少一种离解出氨的反应物(12)供入从内燃机(1)的废气流(2)中分支出的废气分流(7)中，并将如此加载的废气分流(7’)部分作为废气回流(7”)供入新鲜空气侧(8)以及部分作为后处理分流(9)供入废气后处理装置。供入新鲜空气侧(8)的废气回流量和供入废气后处理装置的后处理分流(9)的量，借助于控制设备和/或调节设备根据至少一个定义内燃机(1)的各运行工况的运行参数来给定和/或改变。

发明领域

本发明涉及在内燃机情况下用于废气回流的脱硫方法以及用于实施该方法的设备。

背景技术

在内燃机情况下，废气回流用于降低NO_x-排放，其中问题在于，在使用硫含量高的燃料时形成二氧化硫和在冷却的废气返回中形成硫酸和/或亚硫酸，这导致发动机部件如增压空气管、进气阀、气缸套等的强烈腐蚀。

从技术而言，通常通过加入CaOH或CaO和继而形成硫酸钙而使废气脱硫(DE000003603365 C2)。但其难以在AGR-管中使用，因为CaO、CaOH和形成的CaSO₄是相对强磨损性的，其导致气缸套上的强磨损。

也可借助于NH₃形成硫酸铵而脱硫(DE 3636554 A1)，但由于所用NH₃的高成本和复杂的过程控制而未得以实现：

2NH₃₊SO₃+H₂O→(NH₄)₂SO₄

NH₃₊SO₃+H₂O→(NH₄)HSO₄

因此在使用时，必需将废气温度降到300℃以下，有利地降到100℃以下的温度，因为高于该温度硫酸铵或硫酸氢铵将再次分解，或甚至完全不形成硫酸铵或硫酸氢铵。

另一方面，通过选择性催化还原(简称为SCR-法)，可借助于NH₃以催化减少内燃机下游的氮氧化物。在汽车中大多使用尿素代替NH₃，尿素在热的废气中释出NH₃。通过使用所谓的水解催化剂，例如DE 4038054中所述的，可改善这种分解。

此外，由EP 1052009已知一种在分流中实施尿素分解的方法。

原则上，在废气返回输送装置中存在使废气回流富集NH₃的可能性，以在所谓的“选择性非催化还原”(SNCR)中按下列方程降低氧化氮排放：

2NH₃+2NO+O₂→2N₂+3H₂O

由于该反应不良的选择性，与达95％以上的NO_x-转化率的催化SCR-法相反，其转化率仅可为15-25％。