[发明专利]紧密联接的单模块后处理系统

说明书

本申请涉及紧密联接的单模块后处理系统。后处理系统包括过滤和还原单元。过滤和还原单元包括限定内部体积的壳体。过滤器被布置在内部体积中，并且被设置为大体上从废气中除去微粒。选择性催化还原系统在内部体积中被布置在过滤器的下游，并且被设置为选择性地还原废气的一部分。第一催化器被配制为氧化废气的至少一部分。进气管被布置在过滤和还原单元的上游，并被配置为将废气传递给过滤和还原单元。第一催化器被布置在进气管中。排气管被布置在过滤和还原单元的下游。

本申请是申请日为2015年12月22日，申请号为201580069587.4，发明名称为“紧密联接的单模块后处理系统”的申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年12月31日提交的题为“Close Coupled Single ModuleAftertreatment System”的美国临时申请第62/098,653号的优先权和权益，该临时申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体涉及用于内燃(IC)发动机的废气后处理系统。

背景技术

在IC发动机(例如，柴油动力发动机)中的燃烧过程期间，硫作为各种硫氧化物(SO_x)与一氧化碳(CO)和烃类(HC)同时形成。通常，存在于废气中的SO_x的总量的97％-99％包含二氧化硫(SO₂)并且存在于废气中的SO_x的总量的1％-3％包含三氧化硫(SO₃)。因此，具有较高含硫量的燃料倾向于产生较高量的SO₃。例如，具有1000ppm的含硫量的燃料可以形成近似1-3ppm的SO₃。

废气后处理系统用于接收并且处理由IC发动机产生的废气。常规的废气后处理系统包括若干不同的部件中的任何部件，以减少存在于废气中的有害废气排放物的水平。例如，用于柴油动力IC发动机的某些废气后处理系统包括选择性催化还原(SCR)催化器，以将NO_x(在某些级分中为NO和NO₂)在氨(NH₃)存在的情况下转化成无害的氮气(N₂)和水蒸气(H₂O)。通常在这样的常规的后处理系统中，排气还原剂(例如柴油排气流体(dieselexhaust fluid)，比如尿素)被注入到后处理系统中以提供氨源，并且与废气混合以部分地还原SO_x气体和/或NO_x气体。然后废气的还原副产物流体地传递到包括在SCR后处理系统中的催化器，以使大体上所有的SO_x气体和NO_x气体分解成相对无害的副产物，该相对无害的副产物从这样常规的SCR后处理系统排出。

常规的后处理系统还可以包括用于废气预处理和/或后处理的一个或更多个催化器。例如，用于处理柴油废气的一些常规的后处理系统还可以包括柴油氧化催化器、和/或铵氧化催化器(ammonium oxidation catalyst)。其它部件也可以包括过滤器。这些部件中的每一个部件被布置在常规的后处理系统中，在受产生废气的机器的尺寸(例如，长度)影响的后处理系统的长度限制内。虽然期望废气在SCR系统中的停留时间最大化，但是后处理的长度限制能限制后处理系统的部件的尺寸。

发明内容

本文所述的实施方案总体涉及用于IC发动机的废气后处理系统，并且特别涉及包括布置在后处理系统的进气管中的第一氧化催化器的废气后处理系统。

在第一组实施方案中，后处理系统包括过滤和还原单元。过滤和还原单元包括限定内部体积的壳体。过滤器被布置在内部体积中，并且被设置为大体上从废气中除去微粒。选择性催化还原系统在内部体积中被布置在过滤器的下游，并且被设置为选择性地还原废气的一部分。第一催化器被配制为氧化废气的至少一部分。进气管被布置在过滤和还原单元的上游，并被设置为将废气传递给过滤和还原单元。第一催化器被布置在进气管中。排气管被布置在过滤和还原单元的下游。