[发明专利]在车辆排放控制系统中加热含脲材料的方法和装置

权利要求书

1.一种系统，所述系统包括：

i.容器，其用于容纳固体或液体还原材料供料，其中所述容器具有一个或多个出口以便所述还原材料可以从所述容器中移出；

ii.产气反应器，其用于将至少一些固体或液体还原材料转化成氨和二氧化碳，其中所述产气反应器与所述容器的所述一个或多个出口处于流体连通；和

iii.储热装置，其与所述产气反应器和/或所述容器的所述一个或多个出口区域处于热连通，其中所述储热装置包含足量的一种或多种热能储存材料，以便所述储热装置能够将所述产气反应器的至少固体表面和/或所述容器的至少一个或多个出口加热到足以产生氨和/或二氧化碳的温度。

2.权利要求1的系统，其中所述储热装置与所述产气反应器和/或所述容器的所述一个或多个出口区域之间的热连通包括能够循环传热流体的一个或多个路径，以便能够从储热装置除去热并传递到所述产气反应器和/或所述容器的所述一个或多个出口区域。

3.权利要求1或2的系统，其中所述系统包括将来自内燃机排气的热能输送到储热装置的一个或多个路径，所述路径包括下列之一或任何组合：

i)在排气和储热装置之间热连通的热管；

ii)在排气和储热装置之间热连通的回路，其中所述回路能够流动传热流体；或

iii)通过储热装置的至少一部分排气流。

4.权利要求1至3任一项的系统，其中所述热能储存材料具有约150℃或更高的液相线温度；所述储热装置包含足量的热能储存材料，以便所述装置能够将产气反应器的至少固体表面和/或所述容器的至少一个或多个出口加热到约200℃或更高的温度。

5.权利要求1至4任一项的系统，其中所述固体或液体还原材料是液体，并且所述产气反应器包括喷洒器，其用于将所述固体或液体还原材料喷洒到产气反应器中。

6.权利要求1至5任一项的系统，其中所述固体或液体还原材料是固体，并且所述储热装置与所述容器的所述一个或多个出口处于热连通，以便所述固体或液体还原材料在进入产气反应器之前能够被加热到200℃或更高的温度。

7.权利要求1至6任一项的系统，其中所述产气反应器包括热交换器，其用于将热从传热流体传递到所述产气反应器的固体表面。

8.权利要求1至7任一项的系统，其中所述产气反应器包括用于接收部分排气的排气入口，以便所述部分排气能够用作载气，其中安置所述排气入口，使得在接触固体或液体还原材料之前，所述载气通过具有大于约200℃的温度的所述产气反应器的固体表面，以便所述载气能够加热并传送还原材料和/或得自其的反应产物。

9.一种方法，其包括利用储存的废热将车辆的产氨反应器的固体表面温度保持在超过200℃的步骤。

10.权利要求9的方法，其中保持所述固体表面温度的所述步骤包括将储热装置至少部分放热的步骤。

11.权利要求10的方法，其中

所述储存的废热储存在储热装置中，

所述储热装置包括液相线温度为约150℃或更高的热能储存材料，和

所述方法包括利用来自内燃机排气的热对所述储热装置至少部分充热的步骤，使得热能储存材料的温度上升和/或处于液态的热能储存材料的浓度增加；

其中所述充热和放热步骤是不同时的。

12.权利要求11的方法，其中

所述至少部分放热的步骤包括利用热管或流体回路，在储热装置和产氨反应器和/或与产氨反应器处于热连通的部件之间循环第一传热流体；和

对储热装置至少部分充热的步骤，包括利用热管或流体回路，在储热装置与内燃机排气和/或与所述排气处于热连通的部件之间循环第二传热流体。

13.权利要求9至12任一项的方法，其中所述方法包括

热解步骤，其将脲加热到足够高的温度使得产生氨；

水解步骤，其在足够高的温度下进行，使得产生氨和二氧化碳；和

氨与NO和/或NO₂分子和任选的O₂在催化剂存在下反应使得N₂产生的步骤。