[发明专利]一种内燃机排气后处理器系统及其应用

说明书

本发明涉及一种内燃机排气后处理器系统及其应用，所述后处理器系统设于内燃机(1)后，所述后处理器系统包括依次连接的进气管(2)、多个后处理器(3)和排气管(4)，所述后处理器(3)包括壳体(11)，所述壳体(11)内设有载体(5)，所述载体(5)上涂覆有控温涂层(6)，所述控温涂层(6)中包含添加剂，所述添加剂选自包含金属氧化物、金属碳酸盐和金属氢氧化物中的一种或多种。与现有技术相比，本发明可将内燃机排气后处理器系统的温度控制在合适的范围内，有利于DOC、SCR、TWC、LNT的催化剂活性，从而有效减少内燃机尾气中的污染物，且添加剂可再生。

技术领域

本发明属于后处理器领域，具体涉及一种内燃机排气后处理器系统及其应用。

背景技术

内燃机以其良好的动力性和经济性，广泛地应用于交通运输、农业、工业、发电等领域。然而内燃机排放较高，对环境和人体健康都有巨大危害。随着国六排放法规、非道路国四的逐步推行，除了采用先进的缸内净化技术以外，机外净化——内燃机排气后处理器已然成为控制内燃机排放的必要技术手段。

广泛应用的内燃机主要为柴油机与汽油机。柴油机的后处理器主要有：柴油机氧化催化转化器(DOC)、选择性催化还原装置(SCR)、柴油机颗粒捕集器(DPF)；汽油机的后处理器主要有：三元催化器(TWC)、汽油机颗粒捕集器(GPF)、稀燃氮氧化物捕集技术(LNT)。

其中DOC、SCR、TWC、LNT主要通过催化反应来减少内燃机尾气中的污染物，温度极大的影响了其工作效果。不同催化剂的适宜温度一般在200-500摄氏度不等。DPF、GPF虽然工作对温度要求没有那么高，但是其再生尤其是被动再生，也非常依赖后处理器的温度。后处理器温度过低或过高都会导致后处理器工作效果降低，过高的后处理器温度甚至会永久损坏后处理器。尤其是混合动力汽车上的发动机，由于发动机长期启停，导致排气后处理器温度很不稳定，产生的排放较高。

因此，在内燃机排气及后处理器温度较低工况(如冷启动)时，需要一些附加装置来加热后处理器，以使其快速得到较高的工作效果；在内燃机排气、后处理器温度过高工况(如持续的大负荷工况)时，需要对后处理器进行冷却，确保其工作效果和安全性。

事实上，内燃机行业尤其是混合动力方面非常重视内燃机排气后处理器的温度控制，常见的内燃机排气后处理器加热方法有：电加热、排气节流等方式，这些方式都会降低内燃机的燃油经济性，加热速度不快；而内燃机排气后处理器并不多，效果也不是很好。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种内燃机排气后处理器系统及其应用，本发明可将内燃机排气后处理器系统的温度控制在合适的范围内，有利于DOC、SCR、TWC、LNT的催化剂活性，从而有效减少内燃机尾气中的污染物，且添加剂在温度过高时参加反应的反应物是和温度过低时产热反应的生成物，构成一个循环过程，避免添加剂过度损耗，添加剂可再生。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种内燃机排气后处理器系统，所述后处理器系统设于内燃机后，所述后处理器系统包括依次连接的进气管、多个后处理器和排气管，所述后处理器包括壳体，所述壳体内设有载体，所述载体上涂覆有控温涂层，所述控温涂层中包含添加剂，所述添加剂选自包含金属氧化物、金属碳酸盐和金属氢氧化物中的一种或多种。

优选地，所述金属氧化物为氧化镁或氧化钡中的一种或多种。

优选地，所述金属氧化物的添加量为3.0～6.0g/L载体，也可以根据实际情况添加所需的量。

优选地，所述金属碳酸盐为碳酸镁或碳酸钡中的一种或多种。

优选地，所述金属氢氧化物为氢氧化镁或氢氧化钡中的一种或多种。

优选地，所述控温涂层采用以下方法制备得到：

(a)将添加剂与去离子水搅拌均匀，后经研磨，获得浆液；