[发明专利]用于排气气体后处理系统的模块化选择性催化还原系统

说明书

本申请涉及用于排气气体后处理系统的模块化选择性催化还原(SCR)系统。模块化SCR系统包括壳体组件和托盘组件。壳体组件包括外壳和孔。外壳具有入口、出口和在入口和出口之间延伸的壳体壁。孔延伸穿过该壳体壁。托盘组件包括框架和模块化SCR催化剂构件。框架被构造成通过孔插入到外壳中，并且选择性地联接到外壳。框架还被构造成在该框架没有联接到外壳时通过孔从外壳中抽出。模块化SCR催化剂构件至少部分地设置在框架内并且联接到框架。模块化SCR催化剂构件被构造成在框架联接到外壳时至少部分地设置在外壳内。

技术领域

本申请总体上涉及用于处理由内燃发动机产生的排气气体的排气气体后处理系统(exhaust gas aftertreatment system)的领域。

背景技术

在由内燃发动机(诸如柴油发动机)产生的排气气体中可能会排放氮氧化物(NO_x)化合物。为了减少NO_x化合物的排放物，可以实施选择性催化还原(selective catalyticreduction，SCR)过程，以借助于催化剂构件和还原剂将NO_x化合物转化成更中性的化合物，诸如双原子氮、水或二氧化碳。随着时间的推移，这种SCR过程会导致催化剂构件内的积聚(buildup)。这种积聚逐渐降低了通过催化剂构件的流速，并增加了向催化剂构件提供排气气体的内燃发动机上的背压。增加的背压降低了内燃发动机的效率。一旦催化剂构件内的积聚超过阈值，则可能需要清洁或更换催化剂构件，这可能是昂贵且耗时的。

发明内容

在一个实施例中，模块化选择性催化还原(SCR)系统包括壳体组件和托盘组件。壳体组件包括外壳和孔。外壳具有入口、出口以及在入口和出口之间延伸的壳体壁。孔延伸穿过该壳体壁。托盘组件包括框架和模块化SCR催化剂构件。框架被构造成通过孔插入到外壳中。框架还被构造成选择性地联接到外壳。框架还被构造成当框架没有联接到外壳时通过孔从外壳中抽出。模块化SCR催化剂构件至少部分地设置在框架内并且联接到框架。模块化SCR催化剂构件被构造成当框架联接到外壳时至少部分地设置在外壳内。

在一个实施例中，所述壳体组件还包括沿着所述外壳设置的通道，所述通道至少部分地围绕所述孔延伸，使得当所述框架联接到所述外壳时，所述框架至少部分地沿着所述通道与所述外壳接合。

在一个实施例中，所述壳体组件还包括被接纳在所述通道内的密封构件，所述密封构件被构造成当所述框架联接到所述外壳时在所述框架和所述外壳之间被压缩；并且所述密封构件、所述框架和所述外壳被构造成当所述密封构件在所述框架和所述外壳之间被压缩时协作以在所述框架和所述外壳之间建立密封。

在一个实施例中，所述托盘组件还包括联接到所述框架的手柄；所述外壳限定被构造成接纳所述框架的腔，所述腔与所述孔邻接；并且当所述框架联接到所述外壳时，所述手柄位于所述腔的外部。

在一个实施例中，所述壳体组件还包括：铰链，其靠近所述孔联接到所述外壳；以及门，其联接到所述铰链并且能够在第一位置和第二位置之间操作，所述门在所述第一位置中延伸跨过所述孔并与所述外壳重叠，并且所述门在所述第二位置中不延伸跨过所述孔；所述铰链促进所述门在所述第一位置和所述第二位置之间的重新定位；并且所述框架被构造成在所述门处于所述第二位置时通过所述孔从所述外壳中抽出。

在一个实施例中，所述壳体组件还包括密封构件，所述密封构件被构造成当所述框架联接到所述外壳并且所述门处于所述第一位置时在所述门、所述框架和所述外壳之间被压缩；并且所述密封构件、所述门、所述框架和所述外壳被构造成当所述密封构件在所述门、所述框架和所述外壳之间被压缩时协作以在所述门和所述外壳之间建立密封。

在一个实施例中，所述壳体组件还包括主SCR催化剂构件，所述主SCR催化剂构件在所述孔的下游至少部分地设置在所述外壳内，使得所述孔定位于所述主SCR催化剂构件和所述入口之间；并且所述主SCR催化剂构件联接到所述外壳，使得所述主SCR催化剂构件在结构上与所述外壳成一体。