[发明专利]具有用于除水的薄膜模块的排气处理系统

说明书

技术领域

本披露涉及一种具有用于除水的薄膜模块的排气处理系统。

背景技术

此部分提供与本披露相关的背景信息，其并不一定是现有技术。

排气后处理系统总体上包括催化器部件，如催化剂涂敷的排气处理部件，以便处理发动机排气以除去有害的燃烧副产品，如NOx、CO等等。然而，在催化器部件的运行过程中，催化器部件性能可能受制于气态水的存在，如通过起燃温度随着气态排放物中水含量的增加而增加来证实的。尽管，水含量可以通过排放气体冷却和冷凝而被减少，但是这个过程会需要能量消耗以用于冷凝和下游催化器部件的功效所需要的气体再加热。因此，减少排气中的水含量而不冷却气体流将显著地改善一些催化器(尤其是用于低温甲烷氧化、NOx的选择性催化还原(SCR)、以及稀NOx捕集和还原(LNT)的那些催化器)的起燃特性(和低温性能特性)。

发明内容

此部分提供本披露的总体概述而不是其全部范围或其所有特征的全面披露。

在一个实施例中，本披露提供了一种用于处理发动机所产生的排气的排气后处理系统。该排气后处理系统包括排气通道、与该排气通道连通的用于处理排气的至少一个催化排气后处理部件、以及与该排气通道连通并接收其中一部分排气的薄膜容器，该除水装置处于定位在该催化排气后处理部件上游的位置处。该薄膜容器包括分子薄膜，该分子薄膜将至少一种成分从该部分的排气中分离出来，并且该薄膜容器提供渗透气体，该渗透气体富含从该部分排气中被除去的该成分，并且产生除去了该成分的渗余气体，该渗余气体利于由该催化排气后处理部件进行的排气的处理。

在另一个实例中，本披露提供了一种用于处理发动机所产生的排气的排气后处理系统，其中该排气后处理系统包括排气通道、与该排气通道连通的用于处理排气的至少一个催化排气后处理部件、以及与该排气通道连通并接收其中一部分排气的除水装置，该除水装置处于定位在该催化排气后处理部件上游的位置处。该除水装置由包括除水薄膜的壳体限定，该除水薄膜将水从该部分的排气中分离出来，以便提供富含水的渗透物，并产生除去了水的渗余物，该渗余物利于由该催化排气后处理部件进行的排气的处理。此外，至少一个再循环管线可以将该除水装置与该发动机互连，该再循环管线使该渗透物的至少一部分再循环回到该发动机中。

在以上说明的各个实施例中，该催化排气后处理部件可以包括柴油颗粒过滤器(DPF)、柴油氧化催化器(DOC)部件、选择性催化还原(SCR)部件、稀NO_x捕集器(LNT)、氨逃逸催化器(ASC)、三元催化器(TWC)、甲烷氧化催化器(MOC)、碳氢化合物脱NOx催化器(HC-deNOx)、稀NOx催化器(LNC)、或其组合。

在以上说明的各个实施例中，该薄膜容器或除水装置可以至少部分地安装在该排气通道内。

以上说明的各个实施例可以进一步包括与该排气通道连通的旁通通道，该旁通通道接收部分的排气，该薄膜容器或除水装置定位在该旁通通道内。

在以上说明的各个实施例中，该薄膜容器或除水装置可以包括进气阀，该进气阀被配置成用于允许该部分排气进入该薄膜容器或除水装置中。

以上说明的各个实施例可以进一步包括与该进气阀通信的控制器，该控制器被配置成用于打开和关闭该阀。

以上说明的各个实施例可以进一步包括被配置成用于将该排气与排气处理流体互相混合的混合装置，该混合装置定位在该排气通道中该薄膜容器或该除水装置的下游并且位于该催化排气处理部件的上游。

以上说明的各个实施例可以进一步包括注入器，该注入器用于将排气处理流体定量给送到该排气通道中。

在以上说明的各个实施例中，该排气处理流体可以是碳氢化合物排气处理流体或包括尿素的排气处理流体。

在以上说明的各个实施例中，该碳氢化合物排气处理流体可以包括乙醇、乙醇汽油混合物、和超低硫柴油中的至少一者。

在以上说明的各个实施例中，该分子薄膜或除水薄膜可以包括陶瓷材料。

在以上说明的各个实施例中，该陶瓷材料可以是多孔的，每个孔具有0.3nm或更小的直径。

在以上说明的各个实施例中，该陶瓷材料可以包括沸石。

在以上说明的各个实施例中，沸石可以包括方钠石结构。

在以上说明的各个实施例中，富含该成分的渗透气体可以被循环至该发动机或被循环至该催化排气后处理部件下游位置处的排气中。