[实用新型]带有硫捕集器的大功率柴油机污染物排放逆流催化转化协同处理装置

说明书

本实用新型提供一种带有硫捕集器的大功率柴油机污染物排放逆流催化转化协同处理装置。包括：装置主体壳体、气流管路和设置于其中的壁流式过滤体，壁流式过滤体的两侧对称设置硫捕集器，各硫捕集器的外侧均设有多孔陶瓷，气流管路中布置一对阀门，通过调节阀门的启闭控制装置内气流的流动模式。本实用新型应用于燃用重质残渣油的船舶柴油机污染物控制中，可以有效地抑制后处理装置额外输入能量影响发动机经济性、催化剂硫污染中毒和积灰阻塞技术难题，实现尾气中的颗粒物的高效捕集、在DPF通道壁面上黑碳颗粒物被氧化、NO_x被还原为N₂及尾气中的CO和HC等成分被氧化，反向吹除DPF内的积聚灰烬，实现DPF再生和CO、HC、PM和NO_x多种污染物协同处理。

技术领域

本实用新型涉及柴油机尾气后处理技术领域，尤其涉及一种带有硫捕集器的大功率柴油机污染物排放逆流催化转化协同处理装置。

背景技术

近年来，我国下大力治理雾霾，使得陆上污染源得到了有效控制，治霾效果明显。船舶作为移动污染源，其排放的CO、HC、颗粒物、硫氧化物、氮氧化物等废气污染物对我国大气环境影响显著，尤其是沿海地区和沿江地区受影响最大。因缺乏有效应对措施，船舶柴油机污染物排放短时间内难以得到有效控制。

船舶柴油机尾气排放已经成为沿海和沿河区域大气环境的主要污染源，污染物中CO、HC、SOx、NOx和PM不仅会对人体健康造成危害，还会对环境产生严重污染。二冲程低速柴油机是大中型远洋运输船舶的主要动力装置，为了降低成本，均使用高硫含量重质燃料油和中间燃料油,污染物排放主要包括CO、HC、PM、NOx和SOx。目前，采用燃用低硫燃料油技术或湿式脱硫技术，可以有效地抑制SOx排放。由于船舶柴油机排烟温度低、污染物排放浓度高和成分复杂，氧化催化器(DOC，Diesel Oxidation Catalyst)处理CO和HC技术、SCR处理NOx排放技术和DPF技术等陆用柴油机成熟的后处理技术，存在低温起燃难、污染物排放组分制约、催化剂硫污染失活和积灰阻塞等尚未解决的关键技术问题，很难推广应用在船舶柴油机污染物排放后处理中。近几年，针对燃用HFO和IFO的船舶柴油机污染物排放控制技术的研究，如DOC处理CO和HC技术、SCR脱硝技术、湿式混合系统脱硫技术和DPF技术，都是针对单一污染物排放开展的，各项技术也会相互影响和制约，而且存在构成装置结构庞大、控制系统复杂和对柴油机性能产生负面影响问题。目前，国内外已经实施船舶柴油机PM、NOx和SOx排放限制法规，船舶颗粒物排放也必将受到限制，开展船舶柴油机与SOx排放控制装置匹配的多种污染物协同处理技术研究迫在眉睫。

实用新型内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种带有硫捕集器的大功率柴油机污染物排放逆流催化转化协同处理装置。本实用新型将快速再生硫捕集技术、 DPNR技术和逆流催化氧化技术结合在一起，形成适用于船舶柴油机污染物排放控制的后处理技术。

一种带有硫捕集器大功率柴油机污染物排放逆流催化转化协同处理装置，包括装置主体壳体、气流管路和设置于其中的壁流式过滤体，所述装置主体壳体设有进气口和排气口，所述壁流式过滤体的两侧对称设置硫捕集器，各硫捕集器的外侧均设有多孔陶瓷，所述气流管路中布置一对阀门，通过调节阀门的启闭控制装置内气流的流动模式，所述流动形式包括流经壁流式过滤体的正向流动、反向流动和不流经壁流式过滤体的旁通流动，所述装置主体壳体还设有伸入壳体内部的柴油蒸汽喷射装置，其用于喷入柴油蒸汽后调整装置内贫、富氧含量和温度分布；所述壁流式过滤体用于在贫、富氧含量尾气间歇地交替条件下，对尾气及其中的颗粒物进行化学反应；所述硫捕集器用于抑制壁流式过滤体催化剂硫污染中毒失活；所述多孔陶瓷用于保留硫捕集器和壁流式过滤体的反应温度。

进一步地，所述多孔陶瓷具有平行通道，所述硫捕集器具有平行通道，所述壁流式过滤体具有平行通道，即其相邻通道两端交替开口和封闭，相邻通道间壁为多孔基体，过滤体入口端敞开而末端封闭，标注为通道a；而另一个通道入口端封闭而出口端敞开，标注为通道b；