用于还原废气中的氮氧化物产生氨的氨气发生器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于由氨前体物质产生氨的氨气发生器，以及涉及其用于还原废气中的氮氧化物的用途，所述废气特别地，来自工业设施、来自内燃机、来自气体发动机、来自柴油发动机或来自汽油发动机。
【专利说明】用于还原废气中的氮氧化物产生氨的氨气发生器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于由氨前体物质产生氨的氨气发生器，和其在废气后处理系统中用于还原废气中的氮氧化物的用途。
【背景技术】
[0002]内燃机的废气中通常包含不希望排放到环境中的物质。因此，许多国家设定了必须遵守的关于排放这些有害物质(例如工业设施和汽车的废气)的限制。这些有害物质包含氮氧化物(NOx)，如特别是一氧化氮(NO)或二氧化氮(NO2)，以及一系列的其它有害物质。
[0003]可以以多种方式减少来自内燃机的废气的这些氮氧化物的排放。关于这一点，要强调通过额外的废气后处理措施来还原，其特别是基于选择性催化还原(SCR)。这些方法的共同点是将对氮氧化物选择性作用的还原剂加入到废气中，而因此在相应的催化剂(SCR催化剂)的存在下使氮氧化物转化。这将氮氧化物转化为对环境危害较小的物质，例如氮气和水。
[0004]目前已经使用的用于氮氧化物的一种还原剂为尿素(H2N-CO-NH2),它以尿素水溶液的形式加入到废气中。在此，在废气流中的尿素可以分解成氨(NH3)，例如，通过热(热解)和/或通过与水的反应(水解)。由此形成的氨为氮氧化物的实际还原剂。
[0005]汽车的废气后处理系统已经开发一段时间，并且这也是许多出版物的主题。例如，欧洲专利EP487886B1公开了一种用于选择性催化在柴油发动机的含氧废气中的NOx还原的方法，其中尿素及其热解产物被用作还原剂。此外，描述了一种管式蒸发器形式的用于产生氨的装置，并且所述装置包括一个喷雾装置、具有蒸发器管的蒸发器，和水解催化器。
[0006]此外，欧洲专利EP1052009B1描述了一种用于在废气支流的协助下在反应器中实施热水解和计量添加尿素或尿素溶液的方`法和装置。在该方法中，废气支流从SCR催化器上游的排气管被除去，并被引经反应器，在反应器中在水解之后负载氨的支流同样地还再次返回至SCR催化器上游的排气管。
[0007]此外，欧洲专利EP1338562B1描述了一种利用通过氨催化还原氮氧化物的装置和方法。在此，在快速热解条件下，由固体形式的尿素得到氨，以及水解条件下由异氰酸得到氨，并供给至运输工具的废气流。
[0008]另外，欧洲专利申请EP1348840A1公开了一种废气净化系统，其可以以20英尺的容器的形式作为一个整体结构单元运输。这样运行所述系统使得尿素或氨溶液直接通过喷入装置喷入到废气流中。将废气中所包含的氮氧化物在SCR催化器上进行还原。
[0009]另外，德国专利申请DE102006023147A1描述了一种用于产生氨的装置，所述装置为废气后处理系统的部件。
[0010]此外，在国际申请W02008/077587A1和W02008/077588A1描述了一种用于通过胍
鎗盐水溶液选择性催化还原运输工具废气中的氮氧化物的方法。在该方法中使用由胍鎗盐水溶液产生氨的反应器。
[0011]虽然已经了解氨气发生器一段时间，但是至今为止所述技术还没有在运输工具或任何其它用途中实施。至今为止，一直追求将氨前体物质直接喷入到内燃机的废气流中的概念，这种氨前体物质通过适当的措施在排气管中被分解为实际的还原剂。然而，由于不完全的分解或分解产物在排气管中的二次反应，总是观察到沉积物，其会损坏还存在于排气管中的催化器和过滤器。
【发明内容】
[0012]因此，本发明的一个目的是提供一种克服了现有技术的这些缺点的氨气发生器。本发明的另一目的是提供一种氨气发生器，其具有简单的结构，提供了氨的前体物质至氨气的高转化率，并允许无需维护地长期使用。另外，应该可以使用通用的氨气发生器，其中特别是也可以使用不同类型的氨前体物质。
[0013]这些目的是由根据权利要求1所述的氨气发生器实现的。
[0014]因此，根据第一实施方式，本发明的主题是由氨前体物质产生氨的氨气发生器，其包括催化器单元，其中所述催化器单元还包括用于使氨前体物质分解和/或水解为氨的催化器和催化器上游的混合室，以及催化器具有催化器体积以及混合室具有混合室体积^@4。另外，氨气发生器包括用于将氨的前体物质溶液引入到混合室的喷入装置和形成的氨气的出口，其中所述喷入装置还包括具有10°至90°的理论喷雾角度α的喷嘴，以及喷嘴开口距催化器端面的距离为15至2000mm。
[0015]关于这一点，要强调的是，根据本发明的氨气发生器是用于由氨前体物质产生氨的独立结构单元。例如，这种结构单元可以用于还原工业废气中的氮氧化物或用于来自内燃机(如柴油发动机)中的废气的废气后处理。这种氨气发生器可以自主地运行，或也可以借助侧废气流进行操作，然而其中在任何情况下，氮氧化物只有在随后的处理步骤中才借助氨进行氮氧化物的还原。如果根据本发明的氨气发生器被用作在内燃机(例如柴油发动机)的废气后处理系统的独立部件，因此，可以进行在废气流中的氮氧化物的还原而本身不在废气流中引入用于分解氨前体物质的催化器或其它部件。因此，可以将使用根据本发明的氨气发生器产生的氨根据需要引入到废气流中。还防止了由于由例如氨前体物质或氨前体物质的分解产物的沉积物形式的杂质导致的SCR催化器使用寿命的可能降低。
[0016]因此，根据本发明，氨前体物质没有供给至废气流，其中后来由氨前体物质原位地形成氨，并且在废气流中起到还原剂的作用。可替代地，根据本发明，之前在独立结构单元，即在根据本发明的氨气发生器中形成的氨被供给至所述废气流中。因此，根据本发明，氨特别是首先在作为独立结构单元的氨气发生器中由氨前体物质产生。这种氨，而不是氨前体物质，随后被引入废气流中，特别是从而实现还原其中的氮氧化物。
[0017]将在根据本发明的氨气发生器中形成的氨优选在内燃机下游的位置，并且特别地在氧化催化器下游的位置供给至废气中。将在根据本发明中的氨气发生器中产生的氨特别是在SCR催化器之前供给至废气流中。
[0018]在此，对于本发明关键的是喷入装置和水解催化器在氨气发生器内部的排列和几何结构，所述喷入装置还包括具有10°至90°的理论喷雾角度α的喷嘴，以及喷嘴开口距催化器端面的距离为15至2000mm。
[0019]根据本发明，理论喷雾角度α (在下文中也被称为喷雾角度α)应被理解为在一个或多个喷嘴开口的出口处在25°C下在待喷雾的溶液上0.1至10巴的操作压力以及任选地0.5至10巴的操作范围的喷雾空气(双物料喷嘴)的情况下设定的喷雾角度，而不存在载气或喷雾溶液的任何其它影响。
[0020]令人惊奇地，已经发现:只有包括具有10°至90°的理论喷雾角度α的喷嘴的氨气发生器才可能实现具有超过95%的氨气生成水平AG的氨前体物质的可接受的转化率，同时从喷嘴开口至催化器的端面的距离必须为15至2000mm。大于或小于要设定的距离和/或使用具有其它的理论喷雾角度的喷嘴，仅在单位时间内产生了总量不足的氨和/或氨前体物质至氨的转化不完全和/或促进在发生器的内壁或催化器端面上的由自前体物质和/或分解产物或反应产物所形成的沉积。在此背景下和在下文中，氨生成水平AG被定义为在所述方法中生成的NH3的摩尔量相对于理论上在氨前体物质完全水解情况下应生成的氨的摩尔量。根据本发明，氨生成水平>95%被认为是完全转化。令人惊奇的是，使得该观察不依赖于所使用的溶液。
[0021]所述催化器的端面直径优选为至少30mm，特别地至少50mm，进一步优选为至少100mm,以及最多1000mm,进一步更优选最多800mm,进一步更优选最多500mm。
[0022]例如，如果使用具有大于90°的喷雾角度α的喷嘴，以及所述距离小于15mm，例如，催化器端面的直径为30mm的情况下，所述催化器单元的内壁被喷入的溶液过度润湿，使得未转化的氨前体物质和/或分解产物或反应产物形成沉积，并且在混合室的内部观察到实际的增长。相反，如果使用具有小于10°的喷雾角度α的喷嘴，以及所述距离超过2000mm，例如，催化器端面的直径为1000mm的情况下，催化器端面的过小的表面被喷入的溶液润湿，使得在催化器的端面壁的表面上形成较大的液滴，并且记录到单位面积的端面氨前体物质的浓度过高，并观察到催化器端面的增长。此外，在这两种极端情况下，仅记录到小于95%的氨生成水平。
[0023]理想的情况下，换句话说，为了达到高于95%的氨前体物质至氨的转化率并避免前体物质与催化器单元的内壁接触，在计量添加过程中必须符合根据本发明的独特的决定性的条件。如果在水解催化器之前，所述前体物质还润湿催化器单元的内壁，不充分的催化分解会导致不希望的副反应，因而导致在这些位置出现有问题的沉积。因此，必要的是以这样的方式喷入，使得对于给定的催化器端面，发生在催化器端面上的喷雾锥直径为催化器直径的至多98%。与此相反，喷雾锥直径必须为催化器端面直径的至少80%，从而避免在给定的面积上的浓度过高，从而防止由前体物质造成过度端面负荷。催化器端面的过度负荷导致与催化剂接触不充分，以及导致由于液体蒸发引起的过度冷却，而因此同样导致不完全的转化，以及与沉积相关的不希望的副反应。因此，根据本发明，存在喷嘴的喷雾角度α和所述喷嘴开口与给定催化器端面的距离的必须遵守的组合。
[0024]因此，根据另一方面，本发明的主题为用于使用氨气发生器由氨前体物质的溶液产生氨的方法，其中，喷雾锥直径为使用的催化器的直径的至多98 %，优选至多95%，特别地至多93%，以及至少80%，优选至少83%，特别地至少95%。其中喷雾锥直径为使用的催化器直径的至多95 %，以及至少80 %，以及还特别优选至多95 %，并且至少85%的这种方法是特别优选的。
[0025]根据本发明的喷雾锥为可以借助具有限定的喷雾角度α的一个喷嘴或多个喷嘴产生的待喷雾的溶液的锥，其中所述喷雾锥直径为小液滴碰撞在催化器端面上所得到的直径。这是由在25°C下在被喷雾的溶液上的0.1至10巴的液体压力，以及任选地在0.5至10巴的操作范围内的雾化空气(双物料喷嘴)设定。在使用根据本发明任选的载气的情况下，所述喷雾锥直径是在25°c下在待喷雾溶液上0.1至10巴的液体压力，以及任选地在使用载气的情况下在0.5至10巴的操作范围的雾化空气(双物料喷嘴)设定。
[0026]在此背景下，关于本发明，喷入装置应该被理解为将氨前体物质的溶液，优选氨前体物质的水溶液喷雾、雾化或另外形成液滴的任何装置，其中氨前体物质的溶液形成为液滴形式，其特别地具有小于25 μ m的液滴直径d32。关于本发明，小液滴直径d32涉及根据德国工业标准DIN66141的索特(Sauter)直径。
[0027]因此，根据本发明的优选实施方式，其提供了一种喷入装置，反过来，所述喷入装置包括产生具有小于25 μ m的小液滴直径d32的小液滴的喷嘴。在此背景下，根据本发明，优选进一步设置为所述喷嘴产生具有小于20 μ m且还特别优选小于15 μ m的小液滴直径d32的小液滴。同时或独立地，进一步优选喷嘴产生具有大于0.1 μ m，特别地大于I μ m的小液滴直径d32的小液滴。当使用这种类型的喷嘴时，也可以达到>95%的氨生成水平(见上文)。此外，可以实现溶液在催化器端面上的特别均匀地分布。
[0028]然而，可替代地，还可以设置所述喷入装置包括所谓的闪蒸器。
[0029]令人惊奇地，已进一步显示:在具有产生10 -1OOgANH3的NH3效率的氨气发生器的情况下，具有30至80mm的催化器直径D彳的催化器和具有20°至60°的理论喷雾角度α的喷嘴是最合适的。这些值使得可以实现氨前体物质溶液的喷雾而催化器单元的内壁不会被润湿，并且均匀地提供用于反应成氨的催化器端面，并且不会产生不希望的副产物和沉积。用这些参数确保在由此规定的50ml至1000ml的催化器体积内保持50001/h至300001/h范围的空速。测量已经显示:在这些空速范围内，可以实现氨前体物质，特别是胍鎗盐例如甲酸胍至氨的完全分解(转化率>95% )。
[0030]因此，本发明的另一主题是一种氨气发生器，其包括喷入装置，所述喷入装置包括具有20°至90°，特别地20°至60°，并且还特别优选30°至60°C的喷雾角度α的喷嘴，其中催化器的直径Dis为30至80mm。在此背景下，进一步优选，喷嘴开口至催化器端面的距离为15至200mm，特别地，50至200mm，还特别优选50至150mm。在此背景下，进一步优选，所述催化器的长度L为30mm至2000mm,特别优选70mm至1000mm,并且还特别优选70mm 至 700mm。
[0031]反之，如果规定产生100 - 1000g/h NH3的NH3效率，则发现，具有80至450mm的催化器直的催化器是必须，优选与具有20°至60°的理论喷雾角度α的喷嘴相结合。在此背景下，还确保没有小液滴碰撞在催化器单元的周围内壁上，和小液滴达到充分分布在催化器端面上，因此可以实现完全转化(>95%)而没有副产物和沉积。同样地，用所得的I至100升的催化器总体积，保持50001/h至300001/h的空速。因为在这些空速范围内可以定量实现氨前体物质，特别是胍鎗盐，例如甲酸胍盐至氨完全分解(转化率>95% )。
[0032]因此，本发明的另一主题是一种氨气发生器，其包括喷入装置，所述喷入装置包括具有20°至90°，特别地20°至60°，并且还特别优选30°至60°C的喷雾角度α，其中催化器的直径Dis为80至450mm。在此背景下，进一步优选地，喷嘴开口至催化器的端面的距离为15至500mm,特别地,50至500mm,还特别优选100至400mm。在此背景下,进一步优选，所述催化器的长度L为30mm至2000mm,特别优选70mm至1000mm,并且还特别优选70mm至 700mm。[0033]在产生1000 - 50000g/h NH3的NH3效率的情况下，已经发现，必须具有450至1000mm的催化器直径1^^^的催化器，优选与具有20°至60°的理论喷雾角度α的喷嘴相结合。这种催化器尺寸表明:在所述催化器前喷雾使得没有小液滴碰撞在催化器单元的周围内壁上，和小液滴达到充分分布在催化器端面上，因此可以实现完全转化(>95% )而没有副产物和沉积。同样，用所得的100~1000升的催化器总体积，保持50001/h~300001/h的空速，因为在这些空速范围内可以定量实现氨前体物质(特别是胍鎗盐，如甲酸胍)至氨的完全分解(转化率>95% )。
[0034]因此，本发明的另一主题是一种氨气发生器，其包括喷入装置，所述喷入装置包括具有20°至90°，特别地30°~90°，并且还特别优选20°至60°C的喷雾角度α的喷嘴，其中催化器的直径450至1000mm。在此背景下，进一步优选，喷嘴开口至催化器端面的距离为15至1500mm，特别地，50至1000mm，还特别优选300至1000mm。在此背景下，进一步优选，所述催化器的长度L为30mm至2000mm,特别优选70mm至1000mm,并且还特别优选70mm至700_。
[0035]还特别优选，包括催化器单元的氨气发生器，其中，所述催化器的催化器直径Disifc器与催化器长度的比率为1:1至1: 5，特别地1:2至1: 4，并且还特别优选1:3。催化器直径D催_优选为20至2000mm，特别地30至1000mm，并且还更优选30至100mm。然而，也可以设置为使得所述直径D催化器为30至80mm，80至450mm或450至1000mm。
[0036]关于本发明，特别地关于氨气发生器的特定布置，进一步设置为所述喷嘴开口到催化器端面的距离可以为特别地15至1500mm，并且特别优选15至1000mm，并且还特别优选15至800 mm。然而，独立地或同时地，还可以设置为，所述喷嘴开口至催化器的端面的距离为至少30mm,更优选至少40mm,特别优选至少50mm,特别优选至少60mm,特别优选至少100mm,并且还特别优选至少300mm,并且进一步独立地或同时地至多1500mm,特别是至多1000mm,特别是至多800mm,特别是至多500mm,特别是至多400mm,特别优选至多200mm,且还特别是至多150mm。
[0037]根据本发明的改进形式，还设置为使得混合室的体积^@3|与催化器的体积ViS.的比率为1.5:1至5:1。令人惊奇地，已经发现:如果溶液的小液滴已经在碰撞到催化器端面上之前部分蒸发，则喷雾的氨前体物质可以完全分解为氨(转化率>95%)。由此可以确保所述混合室的体积大于所述催化器的体积。由于小液滴的部分蒸发，而要向溶液供给足够的能量以防止由于过大的液滴导致催化器端面的过度冷却，因此消除了差的分解或副产物形成。此外，通过相应的混合室体积确保喷雾的氨前体物质作为在载气流中的气溶胶均匀分布在催化器横截面上，并碰撞到催化器上，并且避免了具有过高浓度的点，其反过来将导致差的转化率。在该背景下，还特别优选设置为:混合室体积与催化器的体积Vmk的比率为2.5:1至5:1，特别优选3:1至5:1，并且还特别优选3.5:1至5:1。
[0038]催化器的体积V催化器优选为50ml至10001。混合室的体积合室优选至少IOml,优选至少50ml,更优选至少100ml,更优选至少200ml,更优选至少1000ml,更优选至少2000ml，并且更优选至少5000ml。同时或独立地，混合室的体积优选为至多2.51，更优选至多101，更优选至多801，更优选至多5001，更优选至多12001，并且更优选至多20001。
[0039]本发明的一个必要的部件是喷入装置，其包括至少一个用于将氨前体物质的溶液引入到混合室中的喷嘴。根据本发明，所述喷嘴可优选为所谓的单物料喷嘴或双物料喷嘴。然而，可替代地，还可以设置为以喷嘴形式的所述喷入装置包括所谓的闪蒸器。在闪蒸器中，将以热形式的能量额外地提供至液体中使得部分地设定为超临界状态，并且在节流位置之后在膨胀的情况下在喷嘴中存在突然或快速的相变。然而，特别优选双物料喷嘴。
[0040]根据特别优选的变体，可以特别设置为所述喷入装置包括所谓的双物料喷嘴。在此背景下，双物料喷嘴被理解为这样的喷嘴，其使用加压气体，通常为空气，作为用于使液相的表面破裂并因此用于形成小液滴的助推剂。此加压气体也被称为雾化空气。这种类型的喷嘴可以实现氨前体物质特别精细地分布，小液滴直径d32小于25 μ m，特别地小于20 μ m0
[0041]在此背景下，助推剂，特别是雾化空气，优选与氨前体物质的溶液通过相同的喷嘴开口被引入混合室中。
[0042]独立地或同时地，所述喷入装置还可以包括至少两个喷嘴，其特别地可以同时或彼此分开地开关，以将氨前体物质引入至混合室中。
[0043]根据氨气发生器的改进形式，设置为:喷嘴，特别地双物料喷嘴，其具有至少10°，特别地至少20°，特别地至少25°，特别优选至少30°，特别优选至少35°，特别优选至少40°，并且还特别优选至少45°的喷雾角度α。同时地或独立地，进一步优选这样的喷嘴，所述喷嘴具有至多90°，特别地至多80°，特别地至多75°，特别地至多70°，特别优选至多65°，特别优选至多60°，特别优选至多55°，并且还特别优选至多50°的理论喷雾角度α。如前所述，通过有目的地使用具有限定的喷雾角度α的喷嘴，可以实现待喷雾的溶液的均匀分布，而没有在壁上或催化器端面上发生沉积。
[0044]作为进一步的措施，为了使催化器单元的内壁不被氨前体物质的溶液润湿，可以根据本发明的进一步开发设置:所述氨发生器包括另外的用于载气的入口，所述入口关于喷入到混合室中的溶液产生切向载气流。或者，还可以设置为:在喷嘴的周围设置至少一个载气入口，其构造为使得载气在引入至混合室中的溶液周围形成外壳。以这种方式，将喷雾的溶液用载气构成的外壳包封，使得观察到内壁不被润湿。
[0045]因此，在另一实施方式中`，本发明涉及包括至少一个载气入口的氨气发生器。所述入口优选位于混合室中，并且特别是独立的或与喷嘴开口分离，通过所述喷嘴开口引入氨前体物质的溶液。因此，载气可独立于氨前体物质的溶液地引入。所述入口优选地产生关于喷入到混合室中的溶液的切向或平行的载气流。对于平行的载气流，用于载气的一个或多个入口开口优选排列在壁上，其中，用于引入氨前体物质的溶液的喷入装置也位于所述壁上。
[0046]载气，以及特别地，切向或平行的载气流，在至多550°C的温度下，优选在250至5500C的温度下，更优选在250~400°C的温度下，还特别优选在300至350°C的温度下被引入到混合室中。
[0047]令人惊奇地，已经发现:通过切向载气流，可以进一步抑制在混合室的区域中在催化器单元的壁上的沉积，并且可以提供载气和氨前体物质溶液的持久良好混合。因此，几乎完全抑制润湿在混合室的区域中的催化器单元的壁。通过切向载气流产生具有小液滴的以水解催化器至水解催化器端面的方向轴向地引导的涡流混沌流(Wirbelschleierstrdmung )。这种涡流混沌流可实现在所述催化器上非常良好地转化为氨。在所述发生器的头部区域在氨前体溶液至催化器单元或至混合室中的喷雾装置的高度进行载气的切向供给。在此背景下，将气流尽可能浅地(flach)以这样的方式引向混合室的壁，使得在催化器单元中指向下游的涡流调节为催化器端面的方向。
[0048]如果使用的喷嘴包括第一数量的用于将氨前体物质的溶液引入到催化器单元中的喷嘴开口，则产生类似的效果，所述喷嘴开口被第二数量的用于将载气或雾化空气引入至催化器单元中的喷嘴开口包围。
[0049]特别地，本发明提供了氨气发生器，其独立于废气流地运行，换言之，在没有来自燃烧气体的废气流作为载气的帮助下独立地运行。特别地，在根据本发明的氨气发生器中，在没有废气流的存在下，由氨前体物质形成氨气。相反地，优选所形成的氨气仅在进一步的步骤中作为还原剂供给至废气流。
[0050]然而，还可以设置为支流被用作载气，其应被脱除了氮氧化物。在此背景下，已经发现:根据本发明的氨气发生器应该使用至多20%，特别地至多15%，特别地10%，并且还特别优选至多5%比例的支流操作。还可以设置为使用包含至少0.1%的总废气的支流作为载气并更优选小于4%，且还特别优选小于2%的总废气。此外，根据本发明的氨气发生器可以具有至少一个绝热层。
[0051]废气的支流视为从主气流中分出的并且作为运输气流或载气流被引导通过发生器的以重量百分比形式的百分比比例。
[0052]原则上，根据本发明，任何气体可以被用作载气流。由于载气流应该优选具有250°C至550°C的温度，为了良好的能量效率，优选使用已经被加热的气体，例如增压空气或部分的废气流。然而，还可以将任何载气加热至希望的温度。
[0053]可以进一步设置为:所述氨气发生器还包括用于计量添加氨前体溶液的计量单元，其在所述喷入装置的上游。以这种方式，通过这种计量单元可以精确控制产生的氨。如果例如在发动机的废气中记录到氮氧化物输出增加，则可以通过有针对性地控制用喷入装置喷入的前体物质的量来释放限定量的氨。
[0054]根据本发明，氨前体物质被理解为是可以在溶液中输送且可以借助物理和/或化学过程解离或以其他形式释放氨的化学物质。根据本发明，特别地，尿素、尿素衍生物、胍、双胍和这些化合物的盐和氨的盐可被用作氨前体化合物。根据本发明，特别地，可以使用尿素和胍或其盐。特别地，可以使用由胍与有机或无机酸形成的盐。在此背景下，通式(I )的胍鎗盐应被认为是特别优选的，
[0055]
【权利要求】
1.用于由氨前体物质的溶液产生氨的氨气发生器(100),其包括: -催化器单元(70)，其包括用于将氨前体物质分解和/或水解为氨的催化器(60)和所述催化器(60)上游的混合室(51)，其中所述催化器(60)具有催化器体积Visis，以及混合室(51)具有混合室体积^^^# -用于将所述氨前体物质的溶液引入混合室(51)的喷入装置(40)， -形成的氨气的出口(80)， 其特征在于 所述喷入装置(40)包括具有10°至90°的理论喷雾角度α的喷嘴(41)，并且所述喷嘴开口(42)与所述催化器(60)的端面(61)的距离为15至2000mm。
2.根据至少一个前述权利要求所述的氨气发生器(100)，其特征在于，所述喷入装置(40)包括具有20°至60°的喷雾角度α的喷嘴(41)，以及所述催化器的直径D彳为30至 80_。
3.根据至少一个前述权利要求所述的氨气发生器(100)，其特征在于，所述喷入装置(40)包括具有20°至60°的喷雾角度α的喷嘴(41)，以及所述催化器的直径D彳为80至 450mm。
4.根据至少一个前述权利要求所述的氨气发生器(100)，其特征在于，所述喷入装置(40)包括具有20°至60°的喷雾角度α的喷嘴(41)，以及所述催化器的直径450至 1000mm。
5.根据至少一个前述权利要求所述的氨气发生器(100)，其特征在于，所述混合室的体积与所述催化器体积^^^的比率为1.5:1至5:1。
6.根据至少一个前述权利要求所述的氨气发生器(100)，其特征在于，所述喷入装置(40)包括至少两个喷嘴，其可同时或彼此分开地开关，以将氨前体物质的溶液引入到混合室中。
7.根据至少一个前述权利要求所述的氨气发生器(100)，其特征在于，所述氨气发生器(100)包括关于喷入到混合室(51)中的溶液产生切向载气流的载气的其它入口(56)。
8.根据至少一个前述权利要求所述的氨气发生器(100)，其特征在于，所述喷嘴(41)为双物料喷雾，以及所述催化器(60)为水解催化器。
9.根据至少一个前述权利要求所述的氨气发生器(100)，其特征在于，所述喷嘴(41)具有用于将溶液引入至催化器单元(70)的第一数量的喷嘴开口，其被用于将载气引入至催化器单元(70)的第二数量的喷嘴开口环状包围。
10.根据至少一个前述权利要求所述的氨气发生器(100)，其特征在于，所述氨气发生器(100)进一步包括用于计量添加氨前体物质溶液的计量添加单元(30)，其位于喷入装置(40)的上游。
11.根据至少一个前述权利要求所述的氨气发生器(100)，其特征在于，所述催化器(60)为具有至少60cpsi至至多SOOcpsi的催化剂孔数的水解催化器。
12.根据至少一个前述权利要求所述的氨气发生器(100)，其特征在于，所述催化器(60)具有使用金和/或钯浸溃的催化活性涂层。
13.根据至少一个前述权利要求所述的氨气发生器(100)，其特征在于，催化器单元(70)包括水解催化器(62，63),其被分为两部分,在流动方向上的第一部分为加热的催化器(62)的形式，以及第二部分为未加热的催化器(63,64)的形式。
14.根据至少一个前述权利要求所述的氨气发生器(100)，其特征在于，所述氨气发生器包括至少一个绝热层(53)。
15.根据至少一个前述权利要求所述的氨气发生器(100)用于还原来自工业设施、来自内燃机、来自气体发动机、 来自柴油发动机或来自汽油发动机的废气中的氮氧化物的用途。
【文档编号】C01C1/08GK103748039SQ201280037667
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2012年6月29日 优先权日:2011年7月1日
【发明者】C·格哈特, T·扎特尔梅尔, P·托谢夫 申请人:澳泽化学股份公司