[发明专利]一种分流保温衬套式SCR装置

说明书

本发明公开了一种分流保温衬套式SCR装置，解决了现有技术中存在载体内排气温度沿流动方向递减的问题，具有提升后端载体利用率及NOx转化效率的有益效果，具体方案如下：一种分流保温衬套式SCR装置，包括衬套和SCR载体，衬套设置发动机尾气入口，衬套安装有尿素喷射阀，衬套内设置混合器以混合发动机尾气和尿素形成混合气体，SCR载体的部分设于衬套内侧，SCR载体同混合器之间间隔设定距离，SCR载体轴向设置多个第一开孔，SCR载体设于衬套内的周向设置多个第二开孔，SCR载体环向同衬套内壁之间具有设定的空间，第一开孔和第二开孔相通，混合气体通过第一开孔和第二开孔进入SCR载体。

技术领域

本发明涉及燃油机尾气排放领域，尤其是一种分流保温衬套式SCR装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

SCR：选择性催化还原(Selected Catalyst Reduction)，通过在高温排气中加入NH₃作为还原剂，将NOx还原成N₂的装置。SCR装置对NOx的转化效率直接关系到发动机尾排的水平以及是否满足排放法规要求，而影响SCR转化效率的关键影响因素是载体表面温度和排气空速。

传统SCR装置如图1所示，尿素水溶液喷入排气管内，并与高温废气在混合器内混合，尿素水溶液在高温废气中经历蒸发分解与水解，生成氨气等，流入后端载体；SCR载体为蜂窝状的多孔介质，通常由几块催化器载体串联而成，孔内表面涂覆有催化剂，排气中的NH₃通过被催化剂吸附，将排气中的NOx还原成N₂。由于排气流经载体时与载体的换热，载体的温度沿流动方向逐渐递减，如图2所示。

因此，发明人发现，在传统SCR装置内，排气沿轴向流动。由于SCR载体尺寸较长，载体内排气温度沿流动方向递减，载体后半段利用率下降。这不仅导致NOx转化效率递减，而且使前端载体寿命低于后端载体，导致载体前后段的寿命不一致。当排气流量较大时，排气空速高，导致废气在载体内的停留时间短，转化效率低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种分流保温衬套式SCR装置，消除载体沿轴向的温度梯度，有效提升载体前后段寿命的一致性。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种分流保温衬套式SCR装置，包括衬套和SCR载体，衬套设置发动机尾气入口，衬套安装有尿素喷射阀，衬套内设置混合器以混合发动机尾气和尿素形成混合气体，SCR载体的部分设于衬套内侧，SCR载体同混合器之间间隔设定距离，SCR载体轴向设置多个第一开孔，SCR载体设于衬套内的周向设置多个第二开孔，SCR载体环向同衬套内壁之间具有设定的空间，第一开孔和第二开孔相通，混合气体通过第一开孔和第二开孔进入SCR载体。

如上所述的装置，衬套与SCR载体之间有设定的空间，通过第一开孔和第二开孔的设置，混合后的气体分为两股，一股排气沿轴向流入SCR载体，另一股通过衬套内孔沿径向通过第二开孔流入SCR载体，通过气流掺混消除SCR载体沿轴向的温度梯度，并且增加混合气体(通过混合器混合后的气体)在SCR载体内的停留时间，全面提升NOx(氮氧化物)转化效率。

如上所述的一种分流保温衬套式SCR装置，所述衬套包括依次连接的第一段、第二段和第三段，第一段处设置所述的尿素喷射阀和混合器，第二段的内部尺寸逐步增大，第三段包绕于所述SCR载体部分的环向，且第三段端部封闭。

如上所述的一种分流保温衬套式SCR装置，所述SCR载体位于衬套内的一端同所述衬套第三段同第二段连接处对齐；

或者，SCR载体位于衬套内的一端超过所述衬套第三段同第二段连接处。