[发明专利]用于在内燃机处的排气后处理的方法和内燃机

说明书

本发明涉及用于在内燃机处的排气后处理的方法和内燃机，具体而言，涉及用于在内燃机(10)处尤其在利用重油运行的内燃机处的排气后处理的方法，该内燃机具有通过至少一个排气涡轮增压器(13)的至少单级的排气涡轮增压部和通过SCR催化器(14)的排气净化部，其中，SCR催化器(14)在排气的流动方向上定位在该或每个排气涡轮增压器(13)上游，其中，在排气的流动方向上在SCR催化器(14)下游且在该或每个排气涡轮增压器(13)上游将二氧化硫氧化成三氧化硫，并且其中，在排气的流动方向上在该或每个排气涡轮增压器(13)下游使三氧化硫冷凝成硫酸且作为硫酸从排气中移除。

技术领域

本发明涉及用于在内燃机处的排气后处理的方法。此外，本发明涉及内燃机。

背景技术

由文献DE 10 2004 027 593 A1已知一种内燃机，其带有单级的或两级的排气增压部和通过SCR催化器的排气净化部。在单级的排气增压部中，SCR催化器根据现有技术或者定位在排气涡轮增压器的涡轮下游，或者定位在排气涡轮增压器的涡轮上游。在带有两个排气涡轮增压器的两级的排气增压部中，SCR催化器根据现有技术连接在两个排气涡轮增压器的两个涡轮之间。此外，由现有技术已经已知通过旁通管路绕开SCR催化器，以便旁经SCR催化器朝排气涡轮增压器的定位在SCR催化器下游的涡轮的方向上导引排气。通过旁通管路的排气流可通过调整装置调节。

虽然借助SCR催化器已经可实现受限定地降低在排气中的氮氧化物，尤其一氧化氮和二氧化氮，尤其对于利用重油运行的内燃机而言存在减少SO₂排放的附加的需求。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于在内燃机处的排气后处理的新型的方法和一种新型的内燃机。

根据本发明，在排气涡轮增压的内燃机的排气中在排气涡轮增压器上游安装有用于二氧化硫的氧化的催化器，且在排气的流动方向上在该或每个排气涡轮增压器下游使三氧化硫冷凝成硫酸且作为硫酸和/或硫酸盐从排气中移除。

根据本发明，这样的两种措施彼此结合地用于减少在尤其利用重油运行的内燃机处的SO₂排放，即，一方面在排气增压部上游使硫氧化物氧化成三氧化硫，而另一方面在排气增压部下游使三氧化硫冷凝成硫酸。二氧化硫氧化成三氧化硫借助于SO₂氧化催化器来实现，其中，由于在氧化催化器中的氧化在排气增压部上游进行，排气在二氧化硫氧化成三氧化硫的情况下具有很高的温度和很高的压力，从而使得SO₂氧化在最佳的运行条件下加速进行，亦即无需排气通过相应的预热装置的预热。此外，在排气增压部下游进行三氧化硫冷凝成硫酸，其中，由于通过排气增压部的该或每个涡轮的焓降，比起氮氧化物氧化成二氧化氮，三氧化硫冷凝成硫酸在明显更低的温度下来进行，从而可在排气增压部下游同样在最佳的运行条件下且因此高效地进行三氧化硫冷凝成硫酸。

根据本发明，该方法可与SCR催化器如此组合，即SCR催化器安装在SO₂氧化催化器上游。

优选地，在SCR催化器上游将氨和/或在排气中转变成氨的氨前驱物质(Ammoniakvorläufersubstanz)引入到排气中。氨和/或氨前驱物质在SCR催化器上游引入到排气中允许氮氧化物在SCR催化器中的高效的转化。

根据本发明的有利的第一改进方案，将氨和/或氨前驱物质如此引入到排气中，即，进料比NH₃/NOx>1，从而在SCR催化器下游在排气中存在用于中和硫酸的氨。根据本发明的有利的第二改进方案，在SCR催化器上游且在氨和/或氨前驱物质在该处引入到排气中的位置下游分出排气子流，可通过其或者将用于中和硫酸的氨在硫酸冷凝部下游输送给硫酸，或者将用于中和硫酸的氨在硫酸冷凝部上游输送给排气。利用这两种有利的改进方案可实现中和在冷凝时出现的硫酸，亦即借助于在SCR催化器中总归所需要的氨。因此，为了中和在冷凝时出现的硫酸，不需要单独的碱性的成分。