[发明专利]一种柴油机尾气处理装置和方法

说明书

本发明涉及一种柴油尾气处理装置和方法，属于尾气处理技术领域。本发明提供的柴油机尾气处理装置，包括数据采集装置、控制核心、干法除硫装置和SCR反应器；干法除硫装置和SCR反应器之间依次设置有尿素箱、排气温度传感器和温度控制装置，尿素箱的出口与废气排放管道相连；排气温度传感器设置于废气排放管道中；温度控制装置的出气口与废气排放管道相连，温度控制装置的进气口连接有空气储存箱；SCR反应器内设置有SCR温度传感器；数据采集装置与排气温度传感器和SCR温度传感器通信连接；控制核心与温度控制装置和数据采集装置通信连接。本发明提供的装置解决了SCR催化剂中毒和柴油机尾气温度范围广的问题，装置简单且耗能低。

技术领域

本发明涉及尾气处理技术领域，具体涉及一种柴油尾气处理装置和方法。

背景技术

柴油机有着燃油经济性好、热效率高、可靠性高并且使用寿命长等优点，被广泛的应用到轮船、重型汽车、农用工具等各个领域。但是，柴油机的排放问题也给人类带来了很大的危害。柴油机的主要排放物有氮氧化物(NO_x)和微粒，选择性催化还原(SCR)技术被认为是降低柴油机尾气中氮氧化物的有效策略。SCR技术主要是通过在柴油机尾气中通入尿素，使尿素在高温下经热水解生成氨气，氨气作为还原剂与氮氧化物在催化剂的作用下发生催化还原反应，将氮氧化物转化为无害的氮气与水。其中，SCR反应器的正常运行对柴油机的排放起到至关重要的作用。

但是，柴油机的排气温度范围过低，导致排气温度不能满足催化还原反应的条件。目前，常用的提高排气温度的方法为采用涡轮增压器后置和SCR反应器外部加热的方法。其中，涡轮增压器后置能够防止涡轮增压后排气温度降低，使得进入SCR反应器内的排气温度满足催化反应进行；但是由于涡轮增压器后置，使得涡轮增压器对进气的增压作用降低，降低了进气量，会大大降低柴油机的做功能力；SCR反应器外部加热的方法，使得SCR反应器温度上升，以保证催化还原反应的进行，但是尾气的温度高于SCR催化反应的温度或SCR反应器所能承受的温度时，外部加热法无法对SCR反应器内的高温尾气进行有效的降温，不能使得SCR反应器在高温度范围内进行工作。

此外，由于柴油机的燃油里含有较高的硫元素，使得柴油机尾气中SO₂浓度超标，在进行催化还原反应过程中会使SCR催化剂中毒，影响柴油机尾气中氮氧化物的去除效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柴油机尾气处理装置和方法。采用本发明提供的柴油机尾气处理装置对柴油机尾气进行处理后，尾气中硫和氮氧化物含量低，有效解决了柴油机尾气中高硫含量引起SCR催化剂中毒，同时也有效解决了柴油机尾气温度范围广的问题，装置简单、耗能低且成本低。

本发明提供了一种柴油机尾气处理装置，包括数据采集装置11、控制核心12以及经废气排放管道连接的干法除硫装置2和SCR反应器10；

所述干法除硫装置2和所述SCR反应器10之间依次设置有尿素箱3、排气温度传感器9和温度控制装置5，其中，所述尿素箱3的出口与所述废气排放管道相连；所述排气温度传感器9设置于所述废气排放管道中；所述温度控制装置5的出气口与所述废气排放管道相连，所述温度控制装置5的进气口连接有空气储存箱7；

所述SCR反应器10内设置有SCR温度传感器13；

所述数据采集装置11分别与所述排气温度传感器9和所述SCR温度传感器13通信连接；

所述控制核心12分别与所述温度控制装置5和所述数据采集装置11通信连接。

优选的，所述温度控制装置5包括空气输送管道、温控套筒和电加热器，所述温控套筒设置在所述空气输送管道外侧，所述电加热器设置于所述于空气输送管道和所述温控套筒之间，所述电加热器固定在所述温控套筒上，所述电加热器与所述空气输送管道连接。