专利名称：脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统的制作方法
技术领域：
本发明是一种应用于发电机或动态不断电系统之脱硝级智能型全功能柴油引擎 废气处理系统，特别指应用于处理发电机或动态不断电系统所排出的引擎废气之脱硝级智 能型全功能柴油引擎废气处理系统。
背景技术：
应用于发电机或动态不断电系统之柴油引擎废气处理系统，是业界已知之 技术，通常以下列两种方式处理废气(1)利用黑烟过滤器处理固态的微细碳粒子 (Particulate) (2)利用氧化型触媒转化器处理气态的碳氢化合物(Hydrocarbons)及一 氧化碳(Carbon Monoxide) 0以下为习知柴油引擎废气处理系统中国台湾专利公告第 373688号揭露一种改良型排气管，其是以一倒J形管接于排气管来形成两出口端，其中一 出口端连接一滤烟器以滤除粒状污染物；中国台湾专利公告第M251021号揭露一种附微波 之引擎排气滤心，尤指一种可藉微波之辐射直接对积置于滤心通道内之微粒子(积碳)加 热燃烧，使其提早触媒或担体之工作及反应之温度时间，有效提高其起燃之温度；中国台湾 专利公告第M299775号揭露一种柴油引擎排气净化装置，一过滤组件系横设于所述本体内 部中段，可过滤由排气管导入废气中之各种微粒，一磁控管系插设于所述本体之镂空内部， 并可产生电磁波以振荡燃烧附着于过滤组件表面之微粒，藉以达到排气污染控制之功效; 中国台湾专利公告第M313724号揭露一种净烟器之后喷系统，可加装于各种旧形柴油车 上，主要系由一柴油汽化装置及一滤烟器所组成，其中，柴油汽化装置主要是将柴油加以汽 化，而滤烟器主要在藉由自燃及过滤而滤除一氧化碳、碳氢化合物、微颗粒、黑烟及臭气；中 国台湾专利公告第577482号揭露一种排烟净化改良装置，将一升温控制单元之加热器，作 为触媒转化器因引擎排气之温度不足，加热补偿瞬间温升之不足；以及中国台湾专利公告 第M317493号揭露一种柴油引擎排烟改善污染后处理辅助加热器结构，利用气体导入排烟 管的同时，藉由压力差将燃油抽出，经空气雾化点火后，与引擎所排放之未完全燃烧之废气 再次燃烧所产生的热能，将排烟净化器滤芯所补捉之碳粒子加热再次燃烧，提升净化器的 除烟除臭除毒之功能。此外，关于处理毒性的氮氧化物(NOx)部份，业界已知之技术包含以选择性触 媒还原法(Selective Catalytic Recovery简称为SCR)，来处理氮氧化物(NOx)，当氮 氧化物(NOx)通过脱硝触媒时，利用氨气作为选择性触媒还原法所使用的还原剂，将氮 氧化物(NOx)转化成氮气和水。以下为习知处理毒性的氮氧化物的技术美国专利公告 号5，489，420揭露一种藉由于高温下将还原剂添加至氮氧化物以移除氮氧化物的技术， 其中使用氨气于950°C或更高的高温下，将氮氧化物移除；美国专利公告号5，443，805与 5，536，482揭露一种藉由在900°C至1200°C下，将聚合物加入氨气中来移除氮氧化物的方 法；中国台湾专利公告第M271135号揭露一种选择性触媒还原脱硝系统，是利用还原法，以 注入氨气(Ammonia NH3)当还原剂，当氮氧化物以及氨气流经触媒床，即将氮氧化物还原成 氮气(N2)及水(H2O)；以及中国台湾专利公告第I 248504号揭露一种加氨子系统，包括氨蒸气源、设置于进口管道中之氨注入栅网、与于氨蒸气源与氨注入栅网间，提供流体通道之 氨蒸气管以及设置于氨蒸气管中之节流阀，混合氨蒸气之步骤还包括藉由加氨控制器调节 节流阀来控制加氨气之速率。一般而言，黑烟过滤器之目的在过滤固态的微细碳粒子(Particulate)，通常使用 的是多孔性陶瓷滤材，其出入口两端呈现蜂巢状。因此当黑烟废气经由过滤器入口端进入 蜂巢式信道后，因信道出口端被封闭，而无法穿过，碳粒子(Particulate)被蜂巢式滤材所 捕捉，进而达到过滤黑烟废气之效果。虽然黑烟过滤器确实能够达成特定功效，但事实上， 单独以此类传统过滤器处理引擎废气仍有许多缺点(1)黑烟过滤器只能过滤黑烟，而且 滤材必须经常停机再生清理，以免堵塞，所以无法配合引擎长时间运转。(2)蜂巢壁流式陶 瓷滤芯有很高的压降，因此所装设的传统型「黑烟过滤器」数量亦非常庞大，系统设置费用 约为使用氧化型触媒转化器的5至15倍，价格非常昂贵。氧化型触媒转化器(Diesel Oxidation Catalyst)的目的在处理气态碳氢化合 物(Hydrocarbons)与一氧化碳(Carbon Monoxide)。利用氧化型触媒披覆在陶瓷或金属 母材表面，用来降低气态的碳氢化合物(Hydrocarbons)与一氧化碳(Carbon Monoxide)燃 烧温度后，再利用引擎排气温度，来将废气中的气态碳氢化合物(Hydrocarbons)与一氧化 碳(Carbon Monoxide)转化成水与二氧化碳。然而，单独只以氧化型触媒转化器(Diesel Oxidation Catalyst)处理引擎废气亦有(1)无法处理引擎瞬间起动时所产生大量黑 烟。(2)无法处理低引擎负载运转；低排气温度(< 250°C )时，所产生的气态碳氢化合物 (Hydrocarbons)与一氧化碳(Carbon Monoxide)等缺点。有关以选择性触媒还原法(SCR)，来处理毒性的氮氧化物(NOx)部份，因业界已知 之柴油引擎废气处理技术并不成熟，且受限于变动的引擎负载与变动的氮氧化物(NOx)排 放浓度；尤其在引擎无载运转时，极低的排气温度(低于250°C -300°C )时，选择性触媒还 原法将无法进行。选择以氨气(Ammonia NH3)当还原剂时，因氨气属于毒性化学物质，在排 气温度极低时，因无法与氮氧化物(NOx)充分有效的进行还原反应，氨气有溢出(Ammonia Slip)的危险。虽然氨气应用在选择性触媒还原法(SCR)进行脱硝(DeNOx)时，是一个非常良好 的还原剂，惟其蒸汽压为7. 76atm，其沸点为-33.4°C，亦即在常温、常压下，以气体方式呈 现，属于强烈毒性、腐蚀性的化学气体。在高温下，会分解成为可燃性氢气与毒性气体，火 场中储存氨气的压力容器，亦会产生破裂与爆炸的危害。因此，氨气储存于室内时，安全性 更是必须加以慎重的考虑。基于上述种种限制与氨气储存使用上，安全性的考虑，目前业 界已知之技术，针对发电机或动态不断电系统所排出的柴油弓I擎废气中所含毒性氮氧化物 (NOx)的部份，尚无经济、有效的处理技术。另外选择性触媒还原法(SCR)，使用氨气作为还原剂，为业界已知之技术，基本上 分为「液态氨」及「尿素水溶液」两大类。如下所述，无论是液态氨或尿素水溶液，在应用上 仍有诸多缺点与不便( 一 ) HM (Liquefied Ammonia) (NH3)液态氨不易储存，须以8kg/cm2以上的压力，将液态氨储存在压力容器内，使用时 再以汽化方式，先将液态氨汽化后，再将氨气直接喷入选择性触媒还原法(SCR)脱硝设备 中，其缺点为须以压力容器储存液态氨，且储存液态氨的压力容器，放在室内的密闭空间，
5若氨气发生泄漏时，氨气会与空气混合，有发生爆炸的危险。(二)尿素水溶液(Aqueous Urea Solution) (CONH2)2尿素在常温、常压下，呈现无色结晶固体形状，可以溶于水。传统作法是将尿素 水溶液中所含尿素浓度调整在32. 5%左右，作为选择性触媒还原法(SCR)处理氮氧化物 (NOx)的还原剂。当排气温度高于160°C时，喷入选择性触媒还原法SCR脱硝设备中的尿素 水溶液，会在高温下先行分解成为氨气与二氧化碳，其中氨气再与氮氧化物(NOx)反应，将 其转变为氮气与水后，再排放至大气。尿素的缺点包括⑴尿素水溶液须先行分解成为氨气再进行脱硝反应(DeNOx)， 属于间接式氨气注入法，因此由尿素转换为氨气的反应速度与效率，比较难以控制；(2)在 注入喷嘴部份，经常会有固体杂质产生，造成堆积与喷嘴堵塞，进而影响喷嘴喷雾的效果； (3)在常温环境下(35°C -60°C )，会有部份尿素水溶液分解成为氨气与二氧化碳，容易造成 氨气外泄的危害；(4)在低温环境下(< -11°C )，尿素水溶液会产生凝结现象；以及(5)与 液态氨比较，须有相当约2. 5-3倍容积空间来储存，并且脱硝的效果并无法与液态氨相比。综上，相关习知技术不外乎单独依赖黑烟过滤器来过滤固态的微细碳粒子 (Particulate)、或是单独依赖氧化型触媒转化器(Diesel Oxidation Catalyst)来处理 气态的碳氢化合物(Hydrocarbons)与一氧化碳(Carbon Monoxide)之混合物、或是以 黑烟过滤器披覆氧化型触媒来同时处理固态的微细碳粒子(Particulate)及碳氢化合物 (Hydrocarbons)、一氧化碳(Carbon Monoxide)、或是依赖储存于高压压力容器内的液态 氨、或是利用需要大容量储存空间、及诸多处理技术限制的尿素水溶液，以选择性触媒还原 法(SCR)脱硝设备处理氮氧化物(NOx)。不论是使用黑烟过滤器(含触媒披覆)、或是使用氧化型触媒转化器、或是使用 以液态氨或尿素水溶液为还原剂的选择性触媒还原法(SCR)脱硝设备，皆无法同时经济、 安全、有效处理含有毒性的氮氧化物(NOx)、气态的碳氢化合物(Hydrocarbons)、一氧化 碳(Carbon Monoxide)与固态的微细碳粒子(Partculate)之引擎废气。因此，实有必要 提供一种可自动侦测废气污染状况，以弹性、经济、有效地运用碳化硅除烟数组、固态无机 盐类氨储存器、选择性还原触媒数组及氧化型触媒除臭数组，以不同于上述常见的引擎 废气处理习知技术，全面净化所有引擎废气中的污染物质，包括毒性的氮氧化物(NOx)、 气态的碳氢化合物(Hydrocarbons)、一氧化碳(Carbon Monoxide)与固态的微细碳粒子 (Particulate)，专门应用于发电机或动态不断电系统之柴油引擎废气处理系统。
发明内容
本发明之目的，在提供一种可克服前述习知技术缺点，应用于发电机或动态不断 电系统，可自动侦测废气污染状况，以弹性、经济、有效地运用碳化硅除烟数组、固态无机盐 类氨储存器、选择性还原触媒数组及氧化型触媒除臭数组之脱硝级智能型全功能柴油引擎 废气处理系统。本发明针对传统黑烟过滤器及氧化型触媒转化器之缺点加以整合改良，并 以先进的氨气储存供应区结合选择性还原触媒数组(SCR)，以达全功能的最佳废气处理效 果。本发明所采用之氨气储存供应区包括固态无机盐类氨储存器、氨气定量控制阀、氨气 产生加热器等，完全不同于传统的液态氨与尿素水溶液氨气储存供应方式。处理后的引擎 废气，能够符合2009年中国非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值(中国二阶段)、2015年欧洲EURO 4环保四期、2011年美国Tier 4环保四期非公路柴油引擎排放标准与 2004年中国台湾电力设施空气污染物排放标准。本发明是关于一种包括一废气流动区之脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理 系统，用来处理引擎所排出之引擎废气。所述废气流动区包括一用以供引擎废气导入废气 流动区之中间联络管、至少一氧化型触媒除臭数组、至少一选择性还原触媒数组、至少一碳 化硅除烟数组及一排气主管。所述至少一氧化型触媒除臭数组与中间联络管直接或间接相 通，以处理来自中间联络管之碳氢化合物(Hydrocarbons)或一氧化碳(Carbon Monoxide) 废气。所述至少一选择性还原触媒数组与中间联络管直接或间接相通，以处理来自中间联 络管之氮氧化物(NOx)废气。所述至少一碳化硅除烟数组与中间联络管直接或间接相通， 以过滤来自中间联络管含有固态微细碳粒子的废气。所述排气主管与所述碳化硅除烟数组 间接或直接相通，以将经由碳化硅除烟数组过滤后之废气排放至大气。所述废气流动区界 定出第一废气处理路径及一第二废气处理路径。所述第一废气处理路径及第二废气处理路 径均延伸于所述中间联络管及所述排气主管之间；且在所述第一废气处理路径中，废气先 后通过所述中间联络管、所述至少一碳化硅除烟数组、所述至少一氧化型触媒除臭数组、所 述至少一选择性还原触媒数组，及所述排气主管；而在所述第二废气处理路径中，废气先后 通过所述中间联络管、所述至少一氧化型触媒除臭数组、所述至少一选择性还原触媒数组、 所述消音器及所述排气主管。所述废气流动区可在其适当位置处藉一排气侦测装置侦测一 引擎废气数据，因此当所述引擎废气经由中间联络管进入所述脱硝级智能型全功能柴油引 擎气处理系统后，所述脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统可利用一微电脑控制器 对所述引擎废气数据做出最佳判断，以决定将引擎废气导引通过第一废气处理路径或第二 废气处理路径处理后，再排放至大气。根据本发明，排气侦测装置设于所述等废气处理路径中，以全方位地连续侦测引 擎所排出之废气排气数据，如温度、压力、流量、不透光率、碳氢化合物、一氧化碳、硫氧化 物、氮氧化物等。微电脑控制器再根据排气数据判断引擎废气污染程度，下达指令选择适当 的废气处理路径，以达最佳处理效果，使引擎废气的黑烟颗粒、碳氢化合物、氮氧化物及一 氧化碳，经过碳化硅除烟数组及氧化型触媒除臭数组及选择性还原触媒数组处理。此外，本发明进一步建议所述碳化硅除烟数组采用自动再生之加热型黑烟过滤 器，所述氧化型触媒除臭数组采用低温型触媒转化器，并以固态无机盐类氨储存器取代传 统的液态氨、尿素水溶液等氨气储存供应方式。加热型黑烟过滤器之优点在于高效率处理 黑烟、且滤材可自动再生；而低温触媒转化器之优点在于购置成本低廉、零操作费用、可在 低排气温度下，处理碳氢化合物、一氧化碳及部份黑烟、引擎可以连续运转，不须要停机。固 态无机盐类氨储存器，具有在常温常压下，能够安全无害的储存供应高纯度氨气(Ammonia NH3)以及只需要极小室内储存空间的优点。以上三种装置经由本发明之系统整合后，可获 得一不可预期之功效。
从随后参考附图对本发明优选实施例的描述内容中，将更明白本发明的上述目标 和优点，其中图1是本发明脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统采水平对称配置结构之一实施例。图2显示图1实施例之示意图。图3是本发明脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统采垂直对称配置结构 之另一实施例。
具体实施例方式图1所示为本发明之水平对称配置结构之实施例，所述图所示脱硝级智能型全功 能柴油引擎废气处理系统1大致包括一由组件编号为10，20，30，40，50，60，70，80，150等 构件组成之废气流动区、一由组件编号为160，161，162等构件组成之氨气储存供应区、一 微电脑控制器100、及一连接于废气流动区、氨气储存供应区及微电脑控制器100之间之排 气侦测装置110。废气流动区如上所述，较佳包括一中间联络管10、至少一下集管20、至少一氧化 型触媒除臭数组30、至少一中间集管40、至少一碳化硅除烟数组50、至少一上集管60、一排 气主管70、一消音器80、及至少一选择性还原触媒数组150。中间联络管10具有一入口端IL，其连接至引擎排气口以接纳由引擎排出之未处 理废气。所述至少一下集管20使中间联络管10与所述至少一氧化型触媒除臭数组30、及 至少一选择性还原触媒数组150相连通。所述至少一中间集管40使中间联络管10与所述 至少一碳化硅除烟数组50相连通。藉此，中间联络管10可与所述至少一氧化型触媒除臭 数组30、及至少一选择性还原触媒数组150或至少一碳化硅除烟数组50沟通。氧化型触媒 除臭数组30、及至少一选择性还原触媒数组150与碳化硅除烟数组50之间可透过中间集管 40相互沟通。每个氧化型触媒除臭数组30，较佳由至少一个低温型触媒转化器所组成，在处理 引擎低负载、低排气温度所产生的一氧化碳及碳氢化合物之废气时，可得最理想之处理功 效。每个碳化硅除烟数组50，较佳由至少一个加热型黑烟过滤器所组成，在高效率过滤黑 烟、且滤材可自动再生，可得最理想之处理功效。氨气储存供应区，较佳由至少一个固态无机盐类氨储存器160、至少一氨气定量控 制阀161、至少一氨气产生加热器162所组成。氨气储存供应区在常温常压下，可以安全无 害的方式，将高纯度的氨气(Ammonia NH3)，释放出并注入选择性还原触媒数组150中，藉此 在处理氮氧化物(NOx)，可最得理想之处理功效。每组氧化型触媒除臭数组30较佳包括1至20个低温型触媒转化器，而氨气储存 供应区，较佳包括1至20个固态无机盐类氨储存器160、1至20个氨气定量控制阀161、以 及1至20个氨气产生加热器162。每组碳化硅除烟数组50、较佳包括1至20个加热型黑 烟过滤器，而每组选择性还原触媒数组150、较佳包括1至20个脱硝触媒转化器(De NOx Catalyst) 0如图1所示，在本较佳实施例中，构组脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理 系统1时，是以对称方式分别配置氧化型触媒除臭数组30、固态无机盐类氨储存器160、氨 气定量控制阀161、氨气产生加热器162、选择性还原触媒数组150及碳化硅除烟数组50。至少一上集管60使至少一碳化硅除烟数组50与排气主管70相连通，如此经由碳 化硅除烟数组50之处理过之净化气体可流通至排气主管70。消音器80之一端透过中间联 络管10及中间集管40与所述至少一氧化型触媒除臭数组30、选择性还原触媒数组150沟通，并可提供消音功能。尤特别的是，如图2所示，废气流动区界定出一第一废气处理路径A及一第二废气 处理路径B，以处理不同污染程度之废气。所述第一废气处理路径A及第二废气处理路径B 均延伸于所述中间联络管10及所述排气主管70之间。如图1及图2所示，第一废气处理 路径A，通过至少一碳化硅除烟数组50、至少一氧化型触媒除臭数组30与至少一选择性还 原触媒数组150。所述第二废气处理路径B则通过至少一氧化型触媒除臭数组30与至少一 选择性还原触媒数组150。当引擎废气自中间联络管10进入脱硝级智能型全功能柴油引擎 废气处理系统1后，微电脑控制器100可根据引擎废气污染程度，来选择较佳之废气处理路 径，即第一废气处理路径A或第二废气处理路径B，以进行最佳废气处理后，再排放至大气。 经实验证明，处理后的引擎废气，能够符合2009年中国非道路移动机械用柴油机排气污染 物排放限值(中国二阶段)、2015年欧洲EUR04环保四期、2011年美国Tier 4环保四期非 公路柴油引擎排放标准与2004年中国台湾电力设施空气污染物排放标准。此外，脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统1进一步包括一安装于中间联 络管10及排气主管70之间适当位置处之路径选择控制阀90。所述路径选择控制阀90受 所述微电脑控制器100控制，自动选择第一废气处理路径A或第二废气处理路径B，以选择 最佳方式来处理引擎废气。在脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统1安排之第一废气处理路径A中， 废气先后通过中间联络管10、下集管20、碳化硅除烟数组50、氧化型触媒除臭数组30与选 择性还原触媒数组150、及排气主管70。在第二废气处理路径B中，废气先后通过所述中间 联络管10、氧化型触媒除臭数组30、选择性还原触媒数组150、消音器80、及排气主管70。 碳化硅除烟数组50，较佳为至少一个加热型黑烟过滤器。氧化型触媒除臭数组30，较佳为 至少一个低温型触媒转化器。选择性还原触媒数组150，较佳为至少一脱硝触媒转化器(De NOxCatalyst)。为达到最佳之废气处理效果，氨气储存供应区，较佳由至少一固态无机盐类 氨储存器160、至少一氨气定量控制阀161及至少一氨气产生加热器162所组成。排气侦测装置110设于所述中间联络管10，以全方位地连续侦测进入第一废气处 理路径、第二废气处理路径前之引擎排气数据，诸如温度、压力、流量、不透光率、碳氢化合 物、一氧化碳、硫氧化物、氮氧化物等。兹就排气侦测装置110如何侦测废气排气数据，提供给微电脑控制器100选择适 当之废气处理路径，例举说明如后1.根据本发明之较佳实施例，当排气侦测装置110，测得排气温度超过250°C时， 脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统1会选择第二废气处理路径B，亦即先后通过 中间联络管10、氧化型触媒除臭阵30、选择性还原触媒数组150、消音器80、及排气主管70， 而后将废气排放至大气。若排气侦测装置110，测得排气温度低于250°C时，脱硝级智能型 全功能柴油引擎废气处理系统1会选择第一废气处理路径A，亦即先后通过中间联络管10、 下集管20、碳化硅除烟数组50，氧化型触媒除臭数组30、选择性还原触媒数组150、及排气 主管70，而后将处理后的废气排放至大气。2.根据本发明之较佳实施例，当排气侦测装置110，测得排气系统压力超过引擎 最大容许排气压力(Maxima Engine Allowable Back Pressure)时，脱硝级智能型全功能 柴油引擎废气处理系统1会选择第二废气处理路径B，亦即先后通过中间联络管10、氧化型触媒除臭数组30、选择性还原触媒数组150、消音器80、及排气主管70，而后将处理后的废 气排放至大气。当排气侦测装置110，测得排气系统压力低于引擎最大容许排气压力时，脱 硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统1会选择第一废气处理路径A，亦即先后通过中 间联络管10、下集管20、碳化硅除烟数组50，氧化型触媒除臭数组30、选择性还原触媒数组 150、排气主管70，而后将处理后的废气排放至大气。3.根据本发明之较佳实施例，当排气侦测装置110，测得不透光率超过20%时，脱 硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统1会选择第一废气处理路径A，亦即先后通过中 间联络管10、下集管20、碳化硅除烟数组50，氧化型触媒除臭数组30、选择性还原触媒数组 150、及排气主管70，而后将处理后的废气排至大气。而若排气侦测装置110，测得不透光率 低于20%时，脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统1会选择第二废气处理路径B，亦 即先后通过中间联络管10、氧化型触媒除臭数组30、选择性还原触媒数组150、消音器80、 及排气主管70，而后将处理后的废气排至大气。4.根据本发明之较佳实施例，当排气侦测装置110，测得碳氢化合物低于120ppm 时，脱硝级-智能型全功能柴油引擎废气处理系统1会选择第二废气处理路径B，亦即先 后通过中间联络管10、氧化型触媒除臭数组30、选择性还原触媒数组150、消音器80、及排 气主管70，而后将净化后之废气排放至大气。当排气侦测装置110，测得碳氢化合物超过 120ppm时，脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统1会选择第一废气处理路径A，亦即 先后通过中间联络管10、下集管20、碳化硅除烟数组50，氧化型触媒除臭数组30、选择性还 原触媒数组150、及排气主管70，而后将净化后之废气排放至大气。5.根据本发明之较佳实施例，当排气侦测装置110，测得一氧化碳低于300ppm时， 脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统1会选择第二废气处理路径B，亦即先后通过 中间联络管10、氧化型触媒除臭数组30、选择性还原触媒数组150、消音器80、及排气主管 70而后将净化后之废气排放至大气。当排气侦测装置110，测得一氧化碳超过300ppm时， 脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统1会选择第一废气处理路径A，亦即先后通过 中间联络管10、下集管20、碳化硅除烟数组50，氧化型触媒除臭数组30、选择性还原触媒数 组150、及排气管70，而后将净化后之废气排放至大气。6.根据本发明之较佳实施例，当排气侦测装置110，测得氮氧化物超过235ppm时， 脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统1会选择第二废气处理路径B，亦即先后通过 中间联络管10、氧化型触媒除臭数组30、选择性还原触媒数组150、消音器80、及排气主管 70，而后将净化后之废气排放至大气。当排气侦测装置110，测得氮氧化物低于235ppm时， 脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统1会选择第一废气处理路径A，亦即先后通过 中间联络管10、下集管20、碳化硅除烟数组50，氧化型触媒除臭数组30、选择性还原触媒数 组150、排气管70，而后将净化后之废气排放至大气。7.根据本发明之较佳实施例，当排气侦测装置110，测得氮氧化物超过235ppm时， 脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统1，会起动氨气产生加热器162，将所述固态无 机盐类氨储存器160适当加热后，释放出高纯度的氨气(Ammonia NH3)，氨气定量控制阀161 以自动定量的方式注入脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统中的选择性还原触媒 数组150，以处理氮氧化物(NOx)，将其还原为氮气与水后，排入大气。综上所述，排气侦测装置110，将所述等排气数据传输至微电脑控制器100，供微
10电脑控制器100判别污染程度后，再由脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统1决定 应令废气通过第一废气处理路径A或第二废气处理路径B来达成净化废气之目的。图2所示为本发明之脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统1用来处理引擎 废气之流程之示意图。如图1所示，当引擎废气由入口端IL进气、导入中间联络管10后， 一排气侦测装置110将废气之排气数据传送至微电脑控制器100，用以判断废气应导入第 一废气处理路径A或第二废气处理路径B。若废气导入第一废气处理路径A，经由下集管20通过碳化硅除烟数组50，氧化型 触媒除臭数组30、选择性还原触媒数组150。碳化硅除烟数组50连接至一由一控制盘120 启动之再生加热器(未显示)及一空气帮浦(未示)以必要时进行碳化硅除烟数组再生清 理。在废气经氧化型触媒除臭数组30、选择性还原触媒数组150及碳化硅除烟数组50净化 后，经过上集管60，由排气主管70之出口端OL排出。若废气导入第二废气处理路径B，进入氧化型触媒除臭数组30、选择性还原触媒 数组150进行废气处理，而后通过消音器、经由排气主管70之出口端OL排出。路径选择控 制阀90可安装于中间联络管10与排气主管70之间之适当位置，较佳设于消音器80与排 气主管70之间。脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处系统1会令微电脑控制器100进行 废气最佳处理路径选择。路径选择控制阀90亦可如图2所示设于氧化型触媒除臭数组30、 选择性还原触媒数组150与消音器80之间。此外，控制盘120较佳同时由一 UPS电源(不断电电源)130及一紧急电源140控 制，可由一设于控制盘120内之微处理控制器自动选择电源种类，避免脱硝级智能型全功 能柴油引擎废气处理系统1因跳电而无法操作。图3所示是本发明技术思想建构而成之另一实施例，其显示本发明采垂直对称配 置结构之实施状态。如图3所示，脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统1’大致包括 一由组件编号为10，，20，，30，，40，，50，，60，，70，，80，，150，等构件组成之废气流动区、一微 电脑控制器100’、一由组件编号为160’，161’，162’等构件组成之氨气储存供应区、及一连 接于废气流动区、氨气储存供应区、微电脑控制器100’之间之排气侦测装置110’。此外， 一左集管41’及一右集管42’分别架设于上集管60’、下集管20’之间、并各位于中间集管 40’之左右侧。
权利要求
一种脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统，用来处理引擎所排出之引擎废气，其包括一废气流动区，其特征在于所述废气流动区包括一中间联络管，用以供引擎废气导入废气流动区；至少一氧化型触媒除臭数组，其与中间联络管直接或间接相通，以处理来自中间联络管之碳氢化合物(Hydrocarbons)或一氧化碳(CarbonMonoxide)废气；至少一选择性还原触媒数组，其与中间联络管直接或间接相通，以处理来自中间联络管之氮氧化物(NOx)废气；至少一碳化硅除烟数组，其与中间联络管直接或间接相通，以过滤来自中间联络管含有固态微细碳粒子的废气一排气主管，其与所述碳化硅除烟数组间接或直接相通，以将经由碳化硅除烟数组过滤后之废气排放至大气其中所述废气流动区界定出第一废气处理路径及一第二废气处理路径，所述第一废气处理路径及第二废气处理路径均延伸于所述中间联络管及所述排气主管之间，且在所述第一废气处理路径中，废气先后通过所述中间联络管、所述至少一碳化硅除烟数组、所述氧化型触媒除臭数组、所述至少一选择性还原触媒数组，及所述排气主管，而在所述第二废气处理路径中，废气先后通过所述中间联络管、所述至少一氧化型触媒除臭数组、所述至少一选择性还原触媒数组、所述消音器及所述排气主管；且其中所述废气流动区可在其适当位置处藉一排气侦测装置侦测一引擎废气数据；因此当所述引擎废气经由中间联络管进入所述脱硝级智能型全功能柴油引擎气处理系统后，所述脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统可利用一微电脑控制器对所述引擎废气数据做出最佳判断，以决定将引擎废气导引通过第一废气处理路径或第二废气处理路径处理后，再排放至大气。
2.如权利要求1之脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统，其特征在于所述第一 废气处理路径设有至少一下集管，以将来自中间联络管之引擎废气导引至所述第一废气处 理路径之其它构件。
3.如权利要求1之脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统，其特征在于所述第一 废气处理路径设有至少一上集管，以将经由所述第一废气处理路径处理后之引擎废气导引 至排气主管，再排放至大气。
4.如权利要求1之脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统，其特征在于进一步包 括至少一中间集管，以使所述至少一氧化型触媒除臭数组、至少一选择性还原触媒数组与 所述至少一碳化硅除烟数组相互沟通。
5.如权利要求1之脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统，其特征在于所述至少 一氧化型触媒除臭数组由1至20个低温型触媒转化器所构成。
6.如权利要求1之脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统，其特征在于所述至少 一碳化硅除烟数组由1至20个加热型黑烟过滤器所构成。
7.如权利要求1之脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统，其特征在于进一步包 括一氨气储存供应区，以在常温常压下将高纯度的氨气(Ammonia NH3)，注入所述至少一选 择性还原触媒数组中。
8.如权利要求7之脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统，其特征在于所述氨气储存供应区由至少一固态无机盐类氨储存器、至少一氨气定量控制阀及至少一氨气产生加 热器所组成。
9.如权利要求8之脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统，其特征在于所述至少 一固态无机盐类氨储存器，内含具有氨成份的固态无机盐类，在常温常压下，所述固态无机 盐类可经由加热的方式进行逆向反应，将氨气(Ammonia NH3)从其中释放出来，作为处理氮 氧化物(NOx)废气的还原剂。
10.如权利要求1之脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统，其特征在于所述至 少一选择性还原触媒数组由1至20个脱硝触媒转化器所构成。
11.如权利要求1之脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统，其特征在于进一步 包括一路径选择控制阀，所述路径选择控制阀可受所述微电脑控制器控制而自动选择第一 废气处理路径或第二废气处理路径。
12.如权利要求1之脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统，其特征在于所述至 少一碳化硅除烟数组连接至少由一控制盘启动之再生加热器及一空气帮浦，以在必要时进 行「碳化硅除烟数组」再生清理。
13.如权利要求1之脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统，其特征在于所述系 统之电源供应，是连接至一 UPS不断电电源及一紧急电源，经由一微电脑控制器控制，可自 动选择所述UPS不断电电源或所述紧急电源其中之一，不会因为供电异常而造成所述脱硝 级智能型全功能柴油引擎废气处理系统无法操作。
全文摘要
一种脱硝级智能型全功能柴油引擎废气处理系统，其包括一废气流动区、一氨气储存供应区、一微电脑控制器、及一连接于所述废气流动区、所述氨气储存供应区及所述微电脑控制器之间的一排气侦测装置。所述废气流动区包含一中间联络管、至少一氧化型触媒除臭数组、至少一选择性还原触媒数组、至少一碳化硅除烟数组及一排气主管。所述废气流动区并由包含上述组件之不同组合界定出第一废气处理路径及一第二废气处理路径。所述微电脑控制器根据所述排气侦测装置所测得引擎废气污染程度，选择所述第一或第二废气处理路径净化引擎废气。
文档编号F01N3/10GK101956593SQ20091016003
公开日2011年1月26日 申请日期2009年7月16日 优先权日2009年7月16日
发明者徐承武 申请人:采炬企业有限公司