[发明专利]紧凑型选择性催化还原系统

说明书

提供了一种用于处理来自柴油发动机的排放气体的选择性催化还原(SCR)系统，以及组装这种系统的方法。该系统包括框架(18)、包含在SCR罐(48)内的上游SCR催化剂(或SCRF)和包含在氨氧化罐(56)内的下游氨氧化催化剂(AMOx)。SCR和氨氧化罐(48、56)中的每一个可移除地附接到框架(18)。此外，DOC(16)和DEF喷射器可以可移除地在SCR前方附接到框架。

发明领域

本发明涉及处理柴油发动机的排放气体中的氮氧化物的选择性催化还原(SCR)系统。更具体地说，本发明是一种特别用于交通工具应用的紧凑型SCR系统。

发明背景

SCR系统是已知的，并且通常包括在柴油发动机的排气系统中，以便处理这种发动机的排放气体。这种系统涉及将柴油机排气处理液(DEF)引入发动机的排气通道中流动的排放气体中。DEF包含尿素，尿素在排气通道内经历水解和/或热解，从而产生氨。氨进入SCR催化剂中，在该处与排放气体反应。在该反应中，排放气体中存在的任何氮氧化物(NOx)在将排放气体排出到大气中之前被转化为氮气和水。

SCR系统可以包括以下部件：

·柴油氧化催化剂(DOC)，其氧化任何碳氢化合物和一氧化碳以产生二氧化碳和水，并氧化氮氧化物以产生二氧化氮；

·DEF配给单元和喷射器，其将DEF喷射到排气通道中；

·水解催化剂，其水解DEF中的尿素，以便尽可能有效地将其转化为氨；

·SCR涂层过滤器(SCR coated-on filter)或柴油微粒过滤器(DPF)，其捕集排气流中的微粒物质；

·SCR催化剂，其催化现在在排气通道中的NOx和氨之间的反应，产生氮气和水；和

·氨氧化(AMOx)催化剂，其氧化SCR下游的排放气体中残留的任何氨，以确保大量氨不会“溜”出到大气中。

连同SCR催化剂和DEF配给单元一起，SCR系统还将包括一些(即使不是全部的话)以上列出的其他部件。在汽车应用中，这可能导致问题，因为部件的尺寸和连接它们的排气通道可能难以包装在空间非常宝贵的交通工具主体(例如发动机舱/隔室)的范围内。此外，在交通工具的使用寿命期间，需要维修和/或更换这些部件，且如果这些部件相对不容易接近和移除，这会增加维护时间和相关成本。

包装问题的一个解决方案在US8820059中提出，在其中，DOC和DPF与SCR催化剂平行布置，部件位于支架上。DEF配给单元设置在连接这两个部件的相对端的通道中。在这种布置中，可以存在AMOx催化剂，但是其不与上述组件包装在一起。

本发明的目的是提供一种尽可能紧凑同时易于接近以进行维护的SCR系统。本发明的另一个目的是提供一种SCR系统，在该系统中实现排放气体和DEF/氨的最佳混合，而不会对系统内的背压造成任何有害的增加。

发明概述

根据本发明的第一方面，提供了一种用于处理来自柴油发动机的排放气体的选择性催化还原(SCR)系统。该系统包括框架、包含在SCR罐内的SCR催化剂和包含在氨氧化罐内的氨氧化催化剂。SCR罐和氨氧化罐中的每一个都可移除地附接到框架。

根据本发明的第二方面，提供了一种组装用于处理来自交通工具柴油发动机的排放气体的SCR系统的方法。该方法包括以下步骤：提供框架，并将框架附接到交通工具。包含SCR催化剂的SCR罐可移除地附接到框架，并且流体地连接到排气进口。包含氨氧化催化剂的氨氧化罐可移除地附接到框架。氨氧化罐流体地连接到SCR罐和排气出口。

附图简述

现在，将参考以下附图仅通过示例的方式描述本发明的优选的实施方案：

图1是选择性催化还原(SCR)系统的透视图；