[发明专利]一种柴油机后处理装置

说明书

本发明涉及一种柴油机后处理装置，属于内燃机后处理技术领域，包括DPF腔室、SCR催化器腔室，DPF腔室与SCR催化器腔室之间的通道上安装有向通道内喷射的喷嘴，喷嘴连接有供液管路；所述SCR催化器腔室中设有催化剂载体，所述催化剂载体外围设有电加热器。在柴油机冷启动或者运行在中低转速、低负荷时，利用设置的筒状电加热器给催化器加热，达到全面提高催化剂的催化转化效率的目的。并且，在排气温度过高时，还能通过供液管路和喷嘴向通道内喷水，达到降温效果，保证催化剂不会失效。

技术领域

本发明属于内燃机后处理技术领域，具体涉及一种柴油机后处理装置。

背景技术

柴油机燃烧排放的主要污染物为NO_X和PM，x＝1,2，为避免污染物的排放产生的污染，柴油机尾气后处理系统变成了发动机不可或缺的系统之一。其中很多厂家使用SCR(Selective Catalytic Reduction,选择催化还原)降低NO_X的排放，但是SCR催化器的转化效率很依赖温度范围，常用的钒基、铜基、铁基及分子筛催化剂都有其许用工作温度范围。在柴油机使用过程中，在柴油机高转速高负荷或者当SCR前的DPF(Diesel ParticulateFilter,柴油机颗粒捕捉器)再生时，排气温度过高，造成催化剂失效。例如成本低、应用广泛的钒基催化剂的可靠工作温度范围为250-550℃，当排气温度高于550℃时，可能会使钒基中的钒挥发失效影响催化转化效率，并且对环境造成污染。所以需要对柴油机后处理系统排气温度进行热管理，保证排气温度处在一个合适范围内。

现有技术中，公布号为CN108757118A的中国发明专利申请公开了一种柴油机后处理装置，包括依次连接的DOC(Diesel Oxidation Catalyst,柴油机氧化催化器)、DPF和SCR催化器，DPF和SCR催化器的降温通道上开设有喷水孔，喷水孔上安装有喷水器，利用喷水器对DPF再生后的排气温度进行降温，降温效果较好。

然而，当柴油机冷启动或者运行在中低转速低负荷时排气温度较低，会导致尿素热解水解不完全，催化转化效率差，污染物排放量高，并且可能会造成部分硫酸盐附着在催化剂表面，造成硫中毒。因此，上述专利申请仅能实现排气温度过高时的降温，无法解决排气温度较低导致SCR催化器中催化剂的催化效率差的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种柴油机后处理装置，用于解决现有技术中排气温度低时催化剂转化效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出一种柴油机后处理装置，包括DPF腔室、SCR催化器腔室，DPF腔室与SCR催化器腔室之间的通道上安装有向通道内喷射的喷嘴，喷嘴连接有供液管路；所述SCR催化器腔室中设有催化剂载体，所述催化剂载体外围设有电加热器。

本发明的柴油机后处理装置，在柴油机冷启动或者运行在中低转速、低负荷时，利用设置的电加热器给催化器加热，达到提高催化剂的催化转化效率的目的。并且，在排气温度过高时，还能通过供液管路和喷嘴向通道内喷水，达到降温效果。

进一步，所述催化剂载体为筒状，催化剂载体内侧设置催化剂，催化剂载体外侧铺设所述电加热器，实现快速传热，提高催化剂的催化转化速度。

进一步，所述筒状电加热器与SCR催化器腔室的壳体之间设有保温空腔或保温层，实现快速导热的同时，对SCR催化器腔室内进行保温，提高催化剂的催化转化效率。

进一步，所述供液管路的设计包括两种设计方案：

设计方案一：所述供液管路分为两路，其中一路供液管路上设有计量泵与水箱，另一路供液管路上设计有尿素泵与尿素箱，使尿素溶液和水各自通过单独的供液管路排至DPF腔室与SCR催化器腔室之间的通道中，实现排气温度的降低。