专利名称：一种用于柴油机尾气处理的scr催化转化器的制作方法
技术领域：
本发明涉及柴油机排气后处理系统领域，更具体的说是涉及柴油机尾气处理的 SCR催化器。
背景技术：
柴油机在动力性、经济性和可靠性方面都比汽油机有明显的优势，特别是CO2排放低，其用途已逐渐扩展到各类车型上。但柴油机存在最大的问题是氮氧化物(NOx)和颗粒物 (PM)排放严重。随着中国排放控制法规越来越严，以及国产柴油发动机性能及油品问题，光靠机内净化措施显得力不从心，因此有必要采取机外后处理装置来达到排放目标。柴油发动机尾气选择性催化还原技术(SCR)是车用柴油发动机的一种机外后处理技术，可以有效改善柴油机NOx的排放，并对柴油含硫量不敏感。该技术通过在排气管中喷入一定浓度的尿素溶液，经热解(反应1)和水解(反应2、后产生的NH3和NOx在催化转化器中发生还原反应(反应3-5)，将NOx转化为H2O和N2。(NH2) 2CO ^ NH3+HNCO(1)H20+HNC0 — NH3+C02(2)4N0+4NH3+02 — 4N2+6H20(3)2NH3+N0+N02 — 2N2+3H20(4)6N02+8NH3 — 7N2+12H20(5)对于用于柴油机尾气处理的SCR催化转化器的主要评价指标，可以由以下指标来评价1、流体在各个催化剂载体间的分布以及每个催化剂载体前端面的流动均勻性值。改善尾气在各个催化剂载体间的质量流量分布，有利于提高载体催化剂的利用率，提高催化剂的转化效率；有利于降低气流在催化剂载体上的压力损失；有利于催化剂载体更快的达到起燃温度。2、系统的压力损失催化转化器的压力损失时整个排气系统的一个部分，降低催化转化器的压力损失有利于降低排气系统的背压，从而有利于改善发动机的性能。3、空速空速的大小反应了气流在催化剂载体上的停留时间。空速越小，气流在催化剂载体中的停留时间越长，转化效率就越高。4、声学插入损失
发明内容
本发明的目的，在于提供一种流动性能好、排气与尿素的混合性能佳、压损适中， 并具有一定的消声功能，用于柴油机尾气处理的SCR催化转化器。为实现以上目的，本专利采用的技术方案是
一种用于柴油机尾气处理的SCR催化转化器，包括壳体、左挡板、右挡板、气体入口管、气体回流管、气体出口管和一个或多个平行设置的催化剂载体组件，左右挡板间隔安装在壳体中，将壳体分隔成左侧的进气腔、中间的混合腔和右侧的出气腔；左挡板将进气腔和混合腔分隔，左挡板上设有多个开孔，可将进气腔和混合腔连通；右挡板将混合腔和出气腔分隔；气体入口管从壳体左端面插入壳体内，穿过左挡板，与右挡板封闭连接，气体入口管在混合腔位置处开多排小孔；气体回流管从左挡板上部插入并置于所述的混合腔内， 且与右挡板封闭连接，所述的气体回流管上开多排小孔；气体出气管从壳体右端面插入壳体；所述的催化剂载体组件设置在混合腔内，其轴向与气体进口管轴向平行，并连接在左挡板和右挡板之间，分别与进气、出气两腔连通，所述的每个催化剂载体组件包括至少一个载体、包覆在载体外的衬垫和包覆在衬垫外的外壳，所述的载体设有多条贯穿两端面的轴向通道。根据本发明，所述的混合腔内设有一个或多个平行设置的催化剂载体组件，所述的每个催化剂载体组件包括两个或多个串联的载体。催化剂载体组件中外壳和衬垫可以保护和夹持载体，防止载体在工作中失效。根据本发明，所述的每个催化剂载体均为圆柱形结构，并沿轴向设有多条贯穿两端面的平行通道，各通道的内表面设有催化剂涂层。所述的催化剂为沸石基催化剂或钒石基催化剂。所述的载体上的轴向通道为直道。本发明的一种用于柴油机尾气处理的SCR催化转化器，气体入口管与柴油发动机排气管连接，柴油发动机排气和尿素进入气体入口管后经其上的小孔进入混合腔，气体与尿素在混合腔中混合均勻，然后从左挡板上的小孔进入进气腔，再通过载体中的各轴向通道进入出气腔，最后通过气体出口管从尾管排出。本发明的一种用于柴油机尾气处理的SCR催化转化器，进气腔、混合腔、气体入口管和气体回流管的结构能保证尿素与排气有足够的空间进行混合。本发明具有流动性能好、排气与尿素的混合性能佳、压损适中的优点和特点，并具有一定的消声的作用。
图1是本发明一种用于柴油机尾气处理的SCR催化转化器的整体结构示意图。图2是图1的俯视剖面图。图3是图1的左视图。图4是本发明的一组催化剂载体组件的结构示意图。图5是图4中B处的放大图。图6是图4中C处的放大图。其中1-进气腔；2-混合腔；3-出气腔；4-壳体；5-左挡板；6_气体入口管；7_催化剂载体组件；8-气体回流管；9-右挡板；10-气体出口管；61-气体入口管上的小孔；71、 73-催化剂载体；72、74_催化剂载体组件衬垫；75-催化剂载体组件外壳；81-气体回流管的小孔。
具体实施例方式参见图1和图2，一种用于柴油机尾气处理的SCR催化转化器，包括进气腔1、混合腔2、出气腔3、壳体4、左挡板5、气体入口管6、催化剂载体组件7、气体回流管8、，右挡板 9、气体出口管10。左挡板5和右挡板9间隔安装在壳体4中，将壳体4分隔成进气腔1、混合腔2和出气腔3 ；左挡板5将进气腔1和混合腔2分隔，左挡板5上设有多个开孔，可将进气腔1和混合腔2连通；右挡板9将混合腔2和出气腔3分隔；气体入口管6从壳体左端面上部插入壳体内，穿过左挡板5，与右挡板9封闭连接，气体入口管6在混合腔位置处开多排小孔61 ；气体回流管8从左挡板上部插入后置于所述的混合腔2内，并与右挡板封闭连接，且气体回流管8上开多排小孔81 ；气体出口管10从壳体右端面下部插入壳体；催化剂载体组件7设置在混合腔内，其轴向与气体进口管轴向平行，并连接在左挡板5和右挡板9 之间，分别与进气腔1和出气腔3连通。参见图4，催化剂载体组件7包括载体71、73，包覆在载体外的衬垫72、74和包覆在衬垫外的外壳75。所述的催化剂载体组件7由两个催化剂载体71、73串联而成；所述的每个催化剂载体71、73分别被载体外的衬垫72、74所包覆，催化剂载体组件外壳75将催化剂载体71、73以及衬垫72、74连接并包覆。所述的每个催化剂载体71、73均为圆柱形结构，其轴向设有多条贯通两端面的平行通道711、731，各通道的内表面设有催化剂涂层。外壳和衬垫可以保护和夹持载体，防止载体在工作中失效。本发明用于柴油机尾气处理的SCR催化转化器的工作原理可结合图1和图2说明如下气体入口管6通过法兰与柴油发动机排气管连接，柴油发动机排气进入气体入口管6，并通过气体入口管6的小孔进入混合腔2，气体与尿素在混合腔2中混合均勻，通过气体回流管8上的小孔81进入气体回流管8，然后通过左挡板5上的小孔进入进气腔1，再并通过载体7中的各平行通道711、731进入出气腔3，最后通过气体出口管10从尾管排出。
权利要求
1.一种用于柴油机尾气处理的催化转化器，包括壳体G)、左挡板(5)、气体入口管 (6)、气体回流管(8)、右挡板(9)、气体出口管(10)和一个或多个平行设置的催化剂载体组件(7)，其特征在于所述的左挡板( 和右挡板(9)间隔安装在所述的壳体(4)中，将所述的壳体(4)分隔成左侧的进气腔(1)、中间的混合腔( 和右侧的出气腔(3)；所述的左挡板( 将进气腔(1)和混合腔( 分隔，左挡板( 上设有多个开孔，可将进气腔(1)和混合腔⑵连通；所述的右挡板(9)将混合腔(2)和出气腔(3)分隔；所述的气体入口管(6) 从壳体⑷左端面插入壳体⑷内，穿过左挡板(5)，与右挡板(9)封闭连接，气体入口管 (6)在混合腔位置处开多排小孔(61)；所述的气体回流管(8)从左挡板(5)插入并置于所述的混合腔O)内，与右挡板(9)封闭连接，所述的气体回流管(8)上开多排小孔(81)；所述的气体出口管(10)从壳体(4)右端面插入壳体(4)；所述的催化剂载体组件设置在混合腔⑵内，其轴向与气体进口管(6)轴向平行，并连接在左挡板(5)和右挡板(9)之间，且分别与进气腔(1)和出气腔( 连通，所述的每个催化剂载体组件(7)包括至少一个载体 (71、73)、包覆在载体外的衬垫(72、74)和包覆在衬垫外的外壳(75)，所述的载体(71、73) 设有多条贯穿两端面的轴向通道(711、731)。
2.根据权利要求1所述的用于柴油机尾气处理的催化转化器，其特征在于所述的混合腔O)内设有一个或多个平行设置的催化剂载体组件(7)，所述的每个催化剂载体组件(7) 包括两个或多个串联的载体(71、73)。
3.根据权利要求2所述的用于柴油机尾气处理的催化转化器，其特征在于每个载体 (71,73)均为圆柱形结构，并沿轴向设有多条贯穿两端面的平行通道(711、731)，各通道的内表面设有催化剂涂层。
4.根据权利要求1-3任何一项所述的用于柴油机尾气处理的催化转化器，其特征在于所述的载体(71、73)上的轴向通道(711、731)为直道通道。
全文摘要
一种用于柴油机尾气处理的SCR催化转化器，包括壳体、左挡板、右挡板、气体入口管、气体回流管、气体出口管和催化剂载体组件，左右挡板间隔安装在壳体中，将壳体分成进气腔、混合腔和出气腔；左挡板上设有多个开孔，可将进气腔和混合腔连通；气体入口管从壳体左端面插入壳体内，穿过左挡板，与右挡板封闭连接，气体入口管在混合腔位置处开多排小孔；气体回流管从左挡板插入，与右挡板封闭连接，其上开多排小孔；气体出气管从壳体右端面插入壳体；催化剂载体组件设置在混合腔内，其轴向与气体进口管轴向平行，并分别与进气、出气两腔连通。本发明具有流动性能好、排气与尿素的混合性能佳、压损适中的优点和特点，并具有一定的消声的作用。
文档编号F01N3/28GK102373997SQ20111028901
公开日2012年3月14日 申请日期2011年9月26日 优先权日2011年9月26日
发明者周健伟, 周小燕, 孔芬霞, 张婷, 李兵, 许锦皋, 陆国栋 申请人:杭州银轮科技有限公司, 浙江银轮机械股份有限公司