一种船用氨燃料柴油机废气后处理系统和处理方法与流程

本发明涉及船用柴油机尾气处理，具体地，涉及一种船用氨燃料柴油机废气后处理系统和处理方法。

背景技术：

1、在全球节能减排的大背景下，传统的船舶柴油机尾气排放的有害物质已经远远超出排放标准，因此各类废气后处理装置都被研发制造以减少有害物质排放。柴油机尾气中的主要污染物有颗粒物pm、co、thc(碳氢化合物)、nox。其中，选择性催化还原系统(scr)是目前较为成熟的净化nox的技术。为了配合scr反应器净化nox反应，降低柴油机空速是常规操作。当柴油机空速提高后，scr反应器净化nox效率显著下降，而且随着时间的推移，scr反应器活性降低。另外nh3逃逸也是目前柴油机尾气回收需要关注的问题。

2、cn116220879a公开了船用柴油机污染物处理系统及处理方法，包含多个nox处理装置和电气控制装置，通过控制反应器进口阀，切换不同nox储值装置的使用，避免试车台闲置。cn 115773169a公开了一种氨燃料船舶发动机系统尾气后处理系统，包括：依次设置的氧化亚氮反应器、脱氮氧化物反应器、氨氧化催化剂反应器以及排放系统；通过对应不同阀门对相应的通路进行控制，协同处理氨燃料船舶发动机的主要含氮污染物，对燃烧模式和废气组分不同的可能性做不同路径的安排。这些尾气处理的方式均没有提及如何应对柴油机空速提高时的废气处理。因此，研究开发可有效处理柴油机废气中多种有害物质、适用柴油机空速提高、有效提高净化效率的尾气后处理系统，将具有非常实际的应用前景。

技术实现思路

1、本发明旨在使用一套完整的系统，便可同时处理柴油机废气中的多种有害物质，大大提高减排效率，使其能够适用于柴油机空速提高。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种船用氨燃料柴油机废气后处理系统，包括依次连接的doc反应器、主混合器、主scr反应器、柴油颗粒捕集器、辅混合器、辅scr反应器、aoc反应器；其中，辅混合器和辅scr反应器构成辅助反应系统；

3、柴油颗粒捕集器出口端通过阀门选择性地进入旁通路和辅scr反应系统，所述旁通路与辅scr反应器共同连接至aoc反应器入口端；

4、所述主混合器和辅混合器用于将收集的废气与添加的尿素进行混合。

5、进一步地，所述处理系统还包括控制器，所述控制器被配置成使用所述柴油颗粒捕集器出口端气流来确定是否开启辅scr反应器；以及如果柴油颗粒捕集器出气流高于设定上限，则开启通往所述辅scr反应系统的阀门，关闭通往所述旁通路的阀门；否则则开启通往所述旁通路的阀门，关闭通往所述辅scr反应系统的阀门。

6、进一步地，所述doc反应器内包含有氧化催化剂，所述催化剂表面涂敷有铂类金属涂层。

7、进一步地，所述尿素来自柴油机尾气处理液。

8、进一步地，所述柴油颗粒捕集器表面涂覆有scr催化剂涂层。

9、本发明还提供一种船用氨燃料柴油机废气后处理方法，包括：

10、s1，doc反应器获取柴油机废气，进行氧化催化处理后，进入主混合器；

11、s2，主混合器将步骤s1处理后的废气与尿素进行充分混合；

12、s3，主scr反应器获取步骤s2废气与尿素的混合物，进行催化还原反应；

13、s4，柴油颗粒捕集器获取s3步骤处理后的废气，捕获废气中的颗粒物；

14、s5，获取柴油颗粒捕集器出口端气流，如果柴油颗粒捕集器出口端气流高于设定上限，则将s4步骤处理后的废气输入到辅混合器中与尿素进行充分混合，再进行催化还原反应；否则则通过旁通道进入步骤s6；

15、s6，aoc反应器获取s5处理后的废气，对残留氨气进行氧化催化处理，得到处理完成后的废气。

16、本发明的有益效果：

17、本发明提供的船用氨燃料柴油机废气后处理系统和处理方法，当检测到高空速时，系统开启辅助scr系统，处理过量的有害物质，适用于不同柴油机空速运行，提高净化效率。

18、本发明提供的船用氨燃料柴油机废气后处理系统和处理方法，通过合理配置doc反应器、scr系统、dpf和aoc反应器，可有效处理废气中co、碳氢化合物、nox、nh3等多种有害物质，提高排放质量。

技术特征：

1.一种船用氨燃料柴油机废气后处理系统，包括依次连接的doc反应器、主混合器、主scr反应器、柴油颗粒捕集器、辅混合器、辅scr反应器、aoc反应器；其中，辅混合器和辅scr反应器构成辅助反应系统；

2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括控制器，所述控制器被配置成使用所述柴油颗粒捕集器出口端气流来确定是否开启辅scr反应器；以及如果柴油颗粒捕集器出气流高于设定上限，则开启通往所述辅scr反应系统的阀门，关闭通往所述旁通路的阀门；否则则开启通往所述旁通路的阀门，关闭通往所述辅scr反应系统的阀门。

3.根据权利要求1或2所述的处理系统，其特征在于，所述doc反应器内包含有氧化催化剂，所述催化剂表面涂敷有铂类金属涂层。

4.根据权利要求1或2所述的处理系统，其特征在于，所述尿素来自柴油机尾气处理液。

5.根据权利要求1或2所述的处理系统，其特征在于，所述柴油颗粒捕集器表面涂覆有scr催化剂涂层。

6.一种船用氨燃料柴油机废气后处理方法，包括：

技术总结
一种船用氨燃料柴油机废气后处理系统，包括依次连接的DOC反应器、主混合器、主SCR反应器、柴油颗粒捕集器、辅混合器、辅SCR反应器、AOC反应器；其中，辅混合器和辅SCR反应器构成辅助反应系统；柴油颗粒捕集器出口端通过阀门选择性地进入旁通路和辅SCR反应系统，所述旁通路与辅SCR反应器共同连接至AOC反应器入口端；所述主混合器和辅混合器用于将收集的废气与添加的尿素进行混合。当检测到高空速时，系统开启辅助SCR系统，处理过量的有害物质，适用于不同柴油机空速运行，提高了净化效率。

技术研发人员：郭颜瑞,冯亮,陈瑞侃
受保护的技术使用者：中船动力(集团)有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15