[实用新型]一种用于柴油机尾气后处理的SCR催化转化器

说明书

技术领域

本实用新型涉及柴油机排气后处理系统领域，更具体的说是涉及柴油机尾气后处理的SCR催化器。 

背景技术

柴油机在动力性、经济性和可靠性方面都比汽油机有明显的优势，特别是CO₂排放低，其用途已逐渐扩展到各类车型上。但柴油机存在最大的问题是氮氧化物（NO_x）和颗粒物（PM）排放严重。随着中国排放控制法规越来越严，以及国产柴油发动机性能及油品问题，光靠机内净化措施显得力不从心，因此有必要采取机外后处理装置来达到排放目标。 

柴油发动机尾气选择性催化还原技术（SCR）是车用柴油发动机的一种机外后处理技术，可以有效改善柴油机NO_x的排放，并对柴油含硫量不敏感。该技术通过在排气管中喷入一定浓度的尿素溶液，经热解（反应1）和水解（反应2）后产生的NH₃和NO_x在催化转化器中发生还原反应（反应3-5），将NO_x转化为H₂O和N₂。 

(NH₂)²CO→NH₃+HNCO         (1) 

H₂O+HNCO→NH₃+CO₂          (2) 

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O      (3) 

2NH₃+NO+NO₂→2N₂+3H₂O      (4) 

6NO₂+8NH₃→7N₂+12H₂O       (5) 

对于用于柴油机尾气处理的SCR催化转化器的主要评价指标，可以由以下指标来评价： 

1、流体在各个催化剂载体间的分布以及每个催化剂载体前端面的流动均匀性值。 

改善尾气在各个催化剂载体间的质量流量分布，有利于提高载体催化剂的利用率，提高催化剂的转化效率；有利于降低气流在催化剂载体上的压力损失；有 利于催化剂载体更快的达到起燃温度。 

2、系统的压力损失。 

催化转化器的压力损失时整个排气系统的一个部分，降低催化转化器的压力损失有利于降低排气系统的背压，从而有利于改善发动机的性能。 

3、空速。 

空速的大小反应了气流在催化剂载体上的停留时间。空速越小，气流在催化剂载体中的停留时间越长，转化效率就越高。 

4、声学插入损失。 

发明内容

本实用新型的目的，在于提供一种流动性能好、排气与尿素的混合性能佳、压损适中，并具有一定的消声功能，用于柴油机尾气后处理的SCR催化转化器。 

为实现以上目的，本专利采用的技术方案是： 

一种用于柴油机尾气后处理的SCR催化转化器，包括壳体、左端盖、右端盖、左挡板、右挡板、气体入口管、进气管小挡板、气体出口管和至少一个催化剂载体组件，其特征在于左右挡板间隔安装在壳体中，将壳体分隔成左侧的进气腔，中间的出气腔和右侧的出气缓冲腔，其中，左挡板将进气腔和出气腔分隔，右挡板将出气腔和出气缓冲腔分隔；所述的右挡板上设有多个开孔，可将出气缓冲腔和出气腔连通；所述的气体入口管从壳体左上部插入所述的进气腔内，气体入口管上开有多排小孔，且气体入口管下端被所述的进气管小挡板封住；气体出口管从壳体中间下部插入所述的出气腔内，并与所述的出气腔联通；所述的催化剂载体组件设置在出气腔内，并连接在左挡板和右挡板之间，且分别与所述的进气腔和出气缓冲腔联通。 

根据本实用新型，两个或多个催化剂载体组件平行设置，所述的每个催化剂载体组件包括一个或多个串联的催化剂载体，每个催化剂载体外包覆有衬垫，所述的衬垫外包覆有一个外壳。催化剂载体组件中的外壳和衬垫可以保护和夹持催化剂载体，防止催化剂载体在工作中失效。 

根据本实用新型，所述的每个催化剂载体均为圆柱形结构，并沿轴向设有多条贯穿两端面的平行通道，各通道的内表面设有催化剂涂层，所述的催化剂为沸石基催化剂和矾石基催化剂。 

根据本实用新型，所述的气体出口管从壳体中间的出气腔中插入，气体通过气体出口管排到大气中。