专利名称：一种用于柴油机尾气后处理的scr催化转化器的制作方法
技术领域：
本实用新型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后处理的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I)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+HNC0(I)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I、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匀性值。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。
发明内容本实用新型的目的，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，用于柴油机尾气后处理的SCR催化转化器。为实现以上目的，本专利采用的技术方案是[0019]一种用于柴油机尾气后处理的SCR催化转化器，包括壳体、左端盖、右端盖、左挡板、右挡板、气体入口管、进气管小挡板、气体出口管和至少一个催化剂载体组件，其特征在于左右挡板间隔安装在壳体中，将壳体分隔成左侧的进气腔，中间的出气腔和右侧的出气缓冲腔，其中，左挡板将进气腔和出气腔分隔，右挡板将出气腔和出气缓冲腔分隔；所述的右挡板上设有多个开孔，可将出气缓冲腔和出气腔连通；所述的气体入口管从壳体左上部插入所述的进气腔内，气体入口管上开有多排小孔，且气体入口管下端被所述的进气管小挡板封住；气体出口管从壳体中间下部插入所述的出气腔内，并与所述的出气腔联通；所述的催化剂载体组件设置在出气腔内，并连接在左挡板和右挡板之间，且分别与所述的进气腔和出气缓冲腔联通。根据本实用新型，两个或多个催化剂载体组件平行设置，所述的每个催化剂载体组件包括一个或多个串联的催化剂载体，每个催化剂载体外包覆有衬垫，所述的衬垫外包覆有一个外壳。催化剂载体组件中的外壳和衬垫可以保护和夹持催化剂载体，防止催化剂载体在工作中失效。根据本实用新型，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和矾石基催化剂。根据本实用新型，所述的气体出口管从壳体中间的出气腔中插入，气体通过气体出口管排到大气中。本实用新型的一种用于柴油机尾气后处理的SCR催化转化器，气体入口管下端封住可以保证尿素与排气进行混合，且气体入口管上小孔具有一定的消声作用。进气腔的结构能保证尿素与排气有足够的空间进行混合均匀，并且均匀地通过催化剂载体。出气缓冲腔和出气腔结构可以减小出气背压。气体出口管的位置朝下，可以节省SCR催化转化器的安装空间。本实用新型具有流动性好、排气与尿素的混合性能佳，压损适中，安装空间小的特点，并具有一定的消声的作用。
图I是本实用新型一种用于柴油机尾气后处理的SCR催化转化器的整体结构示意图。图2是排气在本实用新型的气体轨迹图。图3是气体入口管示意图。图4是本实用新型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。图7是后挡板示意图。其中1一左端盖；2—气体入口管；3—气体管小挡板；4一壳体；5—左挡板；6-气体出口管；7_右挡板；8_右端盖；9_催化剂载体组件；10_进气腔；11_出气腔；12_出气缓冲腔；21_气体入口管上多排小孔；71_右挡板上开孔；91、93_催化剂载体；92、94_催化剂载体组件衬垫；95_催化剂载体组件外壳；911、913_载体内的平行通道。
具体实施方式
参见图1，一种用于柴油机尾气后处理的SCR催化转化器，包括左端盖I、气体入口管2、进气管小挡板3、壳体4、左挡板5、气体出口管6、右挡板7、右端盖8和至少一个催化剂载体组件9。左挡板5和右挡板7间隔安装在壳体4中，将壳体4分隔成左侧的进气腔10，中间的出气腔11和右侧的出气缓冲腔12，其中，左挡板5将进气腔10和出气腔11分隔，右挡板7将出气腔11和出气缓冲腔12分隔；右挡板7上设有多个开孔，可将出气缓冲腔12和出气腔11联通。气体入口管2从壳体4左上部插入进气腔10内，气体入口管2上开有多排小孔21，且气体入口管2下端被进气管小挡板3封住；气体出口管6从壳体4中间下部插入出气腔11内，并与所述的出气腔11联通，气体通过出气管6排到大气中；所述的催化剂载体组件9设置在出气腔11内，连接在左挡板5和右挡板7之间，且分别与进气腔10和出气缓冲腔12联通。参照图3，所述的气体入口管2上开有多排小孔21，且在气体入口管2底部被进气管小挡板3封住。气体入口管2通过小孔21与所述的进气腔10联通。参照图4，所述的出气腔11内设有一个或多个平行设置的催化剂载体组件9，所述的每个催化剂载体组件9包括一个或多个同轴设置的催化剂载体91、93，每个催化剂载体91,93外包覆有衬垫92、94，衬垫外92、94外包覆有一个外壳95。在本实施例中，催化剂载体组件9为一个，该催化剂载体组件9由两个催化剂载体91、93串联构成。催化剂载体组件9中的外壳95和衬垫92、94可以保护和夹持催化剂载体91、93，防止催化剂载体91、93在工作中失效。所述的每个催化剂载体91、93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911、931，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和矾石
基催化剂。本实用新型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2说明如下气体入口管2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2，并通过气体入口管2的小孔21进入进气腔10，气体与尿素在进气腔10中混合均匀，通过催化剂载体组件9中的催化剂载体91、93中的各平行通道911、931进入出气缓冲腔12，再通过右挡板7上的孔71进入出气腔11，最后通过气体出口管6排出。应该理解到的是上述实施例只是对本实用新型的说明，而不是对本实用新型的限制，任何不超出本实用新型实质精神范围内的实用新型创造，均落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种用于柴油机尾气后处理的SCR催化转化器，包括左端盖(I)、气体入口管(2)、进气管小挡板(3)、壳体(4)、左挡板(5)、气体出ロ管(6)、右挡板(7)、右端盖(8)和至少ー个催化剂载体组件(9)，其特征在于所述的左挡板(5)和右挡板(7)间隔安装在壳体(4)中，将壳体(4 )分隔成左侧的进气腔(10 )、中间的出气腔(11)和右侧的出气缓冲腔(12 )，其中，左挡板(5)将进气腔(10)和出气腔(11)分隔，右挡板(7)将出气腔(11)和出气缓冲腔(12)分隔；所述的右挡板(7)上设有多个联通所述的出气缓冲腔(12)和出气腔(11)的开孔(71);所述的气体入口管(2)从壳体(4)左上部插入所述的进气腔(10)内，气体入口管(2)上开有多排小孔(21)，且气体入口管(2)下端被所述的进气管小挡板(3)封住；所述的气体出口管(6)从壳体(4)中间下部插入所述的出气腔(11)内，并与所述的出气腔(11)联通；所述的催化剂载体组件(9)设置在出气腔(11)内，并连接在所述的左挡板(5)和右挡板(7)之间，且分别与所述的进气腔(10)和出气缓冲腔(12)联通。
2.根据权利要求I所述的ー种用于柴油机尾气后处理的SCR催化转化器，其特征在于两个或多个催化剂载体组件(9)平行设置，所述的每个催化剂载体组件(9)包括一个或多个串联的催化剂载体(91、93)，每个催化剂载体(91、93)外包覆有衬垫(92、94)，所述的衬垫(92、94)外包覆有一个外壳(95)，所述的催化剂载体(91、93)内沿轴向设有多条贯穿两端面的平行通道(911、931 )，各通道的内表面设有催化剂涂层。
3.根据权利要求2所述的ー种用于柴油机尾气后处理的SCR催化转化器，其特征在于所述的催化剂载体(91、93)呈圆柱形。
专利摘要本实用新型公开了一种用于柴油机尾气后处理的SCR催化转化器，包括壳体、左端盖、右端盖、左挡板、右挡板、气体入口管、进气管小挡板、气体出口管和至少一个催化剂载体组件，左右挡板间隔安装在壳体中，将壳体分成进气腔、出气腔和出气缓冲腔；气体入口管从壳体上部插入进气腔内，气体入口管上开有多排小孔，且气体入口管下端被所述的进气管小挡板封住；左挡板与载体封闭连接；右挡板上开有多孔；气体出口管从出气腔插入；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，并分别与进气腔、出气缓冲腔两腔连通。本实用新型具有流动性能好、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B01D53/56GK202467984SQ20112057514
公开日2012年10月3日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31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