[发明专利]一种SCR系统及其箱式催化消声器

说明书

本发明公开了一种SCR系统的箱式催化消声器，包括箱体，所述箱体内腔设有外层管和涂覆有催化剂的载体，所述外层管用于通入尾气和尿素水溶液，且具有排气口，所述箱体的内壁连接用于固定所述载体的后挡板；所述后挡板开设有若干第一通孔，以使尾气与尿素水溶液的混合物从所述排气口排出后通过若干所述第一通孔流向所述载体，提高混合物的混合均匀性，从而提高氮氧化物的转化率，降低尿素结晶的风险。本发明还公开了一种包括所述箱式催化消声器的SCR系统。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种SCR系统及其箱式催化消声器。

背景技术

SCR(Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原法)技术是一种利用NH₃和NOx发生催化还原反应消除柴油机尾气中氮氧化物(NOx)的技术。通过SCR系统处理后，使柴油机尾气满足国四及以上排放法规。

SCR系统根据功能主要分为控制单元、尿素剂量单元和催化消声器三部分。其中，催化消声器主要包括SCR催化剂、载体及其封装，工作时，定量的尿素水溶液以雾状形态喷入，在高温尾气作用下发生水解反应，生成后续催化还原反应所需要的还原剂NH₃，NH₃在载体上催化剂的作用下将氮氧化物还原为氮气，从而使柴油机尾气满足排放法规。根据SCR系统在柴油机中的空间布置，催化消声器分为箱式催化消声器和桶式催化消声器。

一种典型的箱式催化消声器如图1所示，图1为现有技术中箱式催化消声器的结构示意图。该箱式催化消声器中，载体6＇通过前挡板4＇和后挡板3＇固定于箱体1＇内腔，其中，后挡板3＇的结构如图2所示，图2为图1中后挡板的A-A向视图。

工作时，柴油机尾气进入进气直管2＇，尿素水溶液通过尿素喷嘴5＇呈雾状喷入进气直管2＇，二者在进气直管2＇内混合并发生水解反应，生成的混合物通过进气直管2＇直接进入载体6＇，尾气与NH₃的混合气体在载体6＇上催化剂的作用下发生催化还原反应，氮氧化物被还原为氮气，通过排气管7＇排出。

上述箱式催化消声器中，尿素水溶液与尾气发生水解后的混合物通过进气直管2＇的排气口直接进入载体6＇，对气流的扰动作用较小，尿素水溶液与尾气混合均匀性较差，且水解反应的转化率较低，造成后续催化还原反应的转化率也较低，同时，尿素结晶风险较高，而且当尿素结晶积累到一定程度时，还可能堵塞尿素流动的通道，造成设备故障。

鉴于上述箱式催化消声器存在的缺陷，亟待提供一种可提高尿素水溶液与尾气混合均匀性，从而提高氮氧化物转化率并降低尿素结晶风险的箱式催化消声器。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的为提供一种SCR系统及其箱式催化消声器。该箱式催化消声器的后挡板中设置若干第一通孔，以使尾气与尿素水溶液水解反应后的混合物通过该第一通孔进入载体，提高其混合均匀性，从而提高氮氧化物的转化率，降低尿素结晶的风险。

为了实现本发明的目的，本发明提供一种SCR系统的箱式催化消声器，包括箱体，所述箱体内腔设有外层管和涂覆有催化剂的载体，所述外层管用于通入尾气和尿素水溶液，且具有排气口，所述箱体的内壁连接用于固定所述载体的后挡板；所述后挡板开设有若干第一通孔，以使尾气与尿素水溶液的混合物从所述排气口排出后通过若干所述第一通孔流向所述载体。

可选地，所述外层管的末端封闭，且其远离所述载体的侧壁开设有若干第二通孔，若干所述第二通孔为所述排气口。

可选地，还包括设于所述外层管内部且与所述外层管套接的内层管，尿素水溶液与尾气先通入所述内层管，所述内层管侧壁设有若干第三通孔，以连通所述内层管与所述外层管。

可选地，所述第三通孔设于所述内层管远离所述第二通孔的一侧，以使混合物在所述内层管与所述外层管之间绕行。