排氣再處理系統(tǒng)和用于排氣再處理的方法技術(shù)方案

一種用于內(nèi)燃機(jī)?尤其利用重油運行的船用柴油內(nèi)燃機(jī)?的排氣再處理系統(tǒng)，其帶有SCR催化器(13)，該SCR催化器利用氨作為還原劑，其特征在于，在排氣的流動方向上來看，在所述SCR催化器(13)之前定位有噴嘴(15)，利用該噴嘴可在限定的壓力和限定的溫度的情況下將含水的尿素溶液如此分解成水蒸氣、二氧化碳和氨氣，即，可通過所述噴嘴(15)將以其蒸發(fā)的氨氣帶到排氣中。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)涉及一種，具體而言，用于內(nèi)燃機(jī)-尤其利用重油運行的船用柴油內(nèi)燃機(jī)-的排氣再處理系統(tǒng)帶有SCR催化器(13)，其利用氨作為還原劑，其中，在排氣的流動方向上來看，在SCR催化器(13)之前定位有噴嘴(15)，利用該噴嘴可在限定的壓力和限定的溫度的情況下將含水的尿素溶液如此分解成水蒸氣、二氧化碳和氨氣，即，可通過該噴嘴(15)將以其蒸發(fā)的氨氣帶到排氣中。【專利說明】
本專利技術(shù)涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于內(nèi)燃機(jī)-尤其利用重油運行的船用柴油內(nèi)燃機(jī)-的排氣再處理系統(tǒng)。此外，本專利技術(shù)還涉及一種根據(jù)權(quán)利要求7的前序部分的用于對離開內(nèi)燃機(jī)-尤其利用重油運行的船用柴油內(nèi)燃機(jī)-的排氣進(jìn)行排氣再處理的方法。
技術(shù)介紹
在利用重油運行的內(nèi)燃機(jī)中存在這樣的特點:所使用的燃料(即重油)具有很高的含硫量。二氧化硫可與排氣的其他成分起反應(yīng)并且引起對排氣凈化的效率產(chǎn)生不利影響的沉積物。這是不利的。存在對內(nèi)燃機(jī)的這樣的排氣再處理系統(tǒng)的需求，即，該排氣再處理系統(tǒng)即使在利用重油運行的內(nèi)燃機(jī)中也能夠?qū)崿F(xiàn)高效的排氣凈化。從文件DElO 2004 027 593A1中已知一種帶有排氣渦輪增壓系統(tǒng)(Abgasturboaufladung)和排氣凈化系統(tǒng)(Abgasreinigung)的內(nèi)燃機(jī)。排氣潤輪增壓系統(tǒng)要么實施為帶有一個排氣渦輪增壓器的單級排氣渦輪增壓系統(tǒng)，要么實施為帶有兩個排氣渦輪增壓器的二級排氣渦輪增壓系統(tǒng)。排氣凈化系統(tǒng)包括SCR催化器，該SCR催化器在單級排氣渦輪增壓系統(tǒng)中在排氣的流動方向上來看要么定位在排氣渦輪增壓器的渦輪下游，要么定位在排氣渦輪增壓器的渦輪上游。在帶有高壓排氣渦輪增壓器和低壓排氣渦輪增壓器的二級排氣渦輪增壓系統(tǒng)中，SCR催化器定位在高壓排氣渦輪增壓器的高壓渦輪與低壓排氣渦輪增壓器的低壓渦輪之間。排氣再處理系統(tǒng)的SCR催化器使用氨作為還原劑。在從現(xiàn)有技術(shù)中已知的排氣再處理系統(tǒng)中，在SCR催化器上游將含水的尿素溶液帶到排氣中，其中，將含水的尿素溶液在排氣流中分解或蒸發(fā)成水蒸氣、二氧化碳和氨氣。為此，在噴嘴(其將含水的尿素溶液引入到排氣中且定位在在內(nèi)燃機(jī)與SCR催化器之間伸延的排氣管路中)與SCR催化器(其使用氨氣作為還原劑)之間需要帶有蒸發(fā)器和水解催化器的相對很長的工藝段(Prozessstrecke),由此引起排氣再處理系統(tǒng)的相對很長的構(gòu)造型式。從文件EPO 487886B1中已知這種排氣再處理系統(tǒng)。此外，已經(jīng)從文件EPO 487 886B1中已知帶有蒸發(fā)器和水解催化器的工藝段不是定位在在內(nèi)燃機(jī)與SCR催化器之間的排氣管路中，而是定位在單獨的管路中。然而在這種設(shè)計方案中也需要帶有蒸發(fā)器和水解催化器的相對很長的工藝段，由此又引起排氣再處理系統(tǒng)的相對很長的構(gòu)造型式。此外，在這種情況下在排氣管路中需要氣體混合器。
技術(shù)實現(xiàn)思路
由此為出發(fā)點，本專利技術(shù)的目的在于提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的新型的。該目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的用于內(nèi)燃機(jī)的排氣再處理系統(tǒng)來實現(xiàn)。根據(jù)本專利技術(shù)，在排氣的流動方向上來看，在SCR催化器之前定位有噴嘴，利用該噴嘴可在限定的壓力和限定的溫度的情況下將含水的尿素溶液如此分解成水蒸氣、二氧化碳和氨氣，即，可通過該噴嘴將以其蒸發(fā)的氨氣帶到排氣中。在權(quán)利要求7中闡明用于排氣再處理的根據(jù)本專利技術(shù)的方法。根據(jù)本專利技術(shù)，通過在排氣的流動方向上來看定位在SCR催化器之前的噴嘴將含水的尿素溶液如此分解成水蒸氣、二氧化碳和氨氣，其中，通過該噴嘴將以其蒸發(fā)的氨氣帶到排氣中。利用本專利技術(shù)可取消包括蒸發(fā)器和水解催化器的工藝段，從而可實現(xiàn)帶有SCR催化器的排氣再處理系統(tǒng)的緊湊構(gòu)造型式。將含水的尿素溶液分解成水蒸氣、二氧化碳和氨蒸氣直接借助于噴嘴實現(xiàn)。既不需要蒸發(fā)器，也不需要水解催化器或氣體混合器。優(yōu)選地，利用噴嘴在在IObar與200bar之間的壓力和在200°C與400°C之間的溫度的情況下-尤其在在IObar與IOObar之間的壓力和在200°C與300°C之間的溫度的情況下-實現(xiàn)將含水的尿素溶液分解成水蒸氣、二氧化碳和氨蒸氣。在噴嘴中在上述工藝條件下將含水的尿素溶液分解成水蒸氣、二氧化碳和氨蒸氣特別高效。優(yōu)選地，噴嘴為閃蒸噴嘴(Flash- Verdampfungsduse )，其在排氣的流動方向上來看直接定位在SCR催化器之前。由此可在保證排氣再處理系統(tǒng)的特別緊湊的構(gòu)造型式的情況下實現(xiàn)將含水的尿素溶液特別高效地分解成水蒸氣、二氧化碳和氨蒸氣。【專利附圖】【附圖說明】從從屬權(quán)利要求和隨后的說明中得出本專利技術(shù)的優(yōu)選的改進(jìn)方案。借助附圖對本專利技術(shù)的實施例進(jìn)行進(jìn)一步闡述，本專利技術(shù)不限于該實施例。其中:圖1顯不了用于內(nèi)燃機(jī)的排氣再處理系統(tǒng)的不意圖。參考標(biāo)號列表10內(nèi)燃機(jī)11 氣缸12 排氣13SCR 催化器14 排氣15 噴嘴16氨蒸氣17貯存容器18加熱器19輸送泵。【具體實施方式】此處的本專利技術(shù)涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)-尤其利用重油運行的內(nèi)燃機(jī)-的排氣再處理系統(tǒng)。此外，本專利技術(shù)還涉及一種用于在這種內(nèi)燃機(jī)處進(jìn)行排氣再處理的方法。圖1極其示意性地顯示了帶有多個氣缸11的內(nèi)燃機(jī)10，其中，離開內(nèi)燃機(jī)10的排氣12被引導(dǎo)通過置于內(nèi)燃機(jī)10之后的排氣再處理系統(tǒng)，該排氣再處理系統(tǒng)包括至少一個SCR催化器13。因此，離開內(nèi)燃機(jī)10的排氣12作為未經(jīng)凈化的排氣12被輸送給SCR催化器13且作為至少部分地經(jīng)凈化的排氣14離開SCR催化器13。為了凈化排氣，在SCR催化器13中需要還原劑，其中，將氨使用為還原劑。在此處的本專利技術(shù)的意義中，在排氣的流動方向上來看，噴嘴15置于SCR催化器13之前，在該噴嘴中將含水的尿素溶液如此分解成水蒸氣、二氧化碳和氨氣，即，通過噴嘴15將蒸發(fā)的氨氣與水蒸氣和二氧化碳一起帶到排氣中。因此，在此處的本專利技術(shù)的意義中，不是將含水的尿素溶液(然后必須在排氣流12中使該尿素溶液分解和蒸發(fā))帶到排氣流12中，而是含水的尿素溶液的分解產(chǎn)物或蒸發(fā)產(chǎn)物(即水蒸氣、二氧化碳和氨蒸氣)直接通過噴嘴15來形成并且被帶入到離開內(nèi)燃機(jī)10的排氣流12中，從而可取消帶有蒸發(fā)器和水解催化器的單獨的工藝段。可利用噴嘴15分解和蒸發(fā)的尿素溶液儲備在貯存容器17中。通過加熱裝置18將含水的尿素溶液加熱到限定的運行溫度上，其中，輸送泵19將含水的尿素溶液以限定的壓力提供給噴嘴15。在噴嘴15中優(yōu)選在在IObar與200bar之間的壓力和在200°C與400°C之間的溫度的情況下將含水的尿素溶液分解成水蒸氣、二氧化碳和氨蒸氣。優(yōu)選地，借助于噴嘴15在在IObar與IOObar之間的壓力和在200°C與300°C之間的溫度的情況下實現(xiàn)將含水的尿素溶液分解成水蒸氣、二氧化碳和氨蒸氣。本專利技術(shù)的一優(yōu)點在于可取消帶有蒸發(fā)器和水解催化器的很長的工藝段，從而可因此實現(xiàn)排氣再處理系統(tǒng)的緊湊的構(gòu)造型式。另一優(yōu)點在于不存在這樣的風(fēng)險，即，在含水的尿素溶液分解時在排氣流中形成晶體，其可然后沉積在SCR催化器13中且對SCR催化器的效率產(chǎn)生不利影響。此外可取消氣體混合器。可將能夠保持上面提到的溫度范圍和壓力范圍狀態(tài)的任何噴嘴使用為噴嘴15。因此，例如可將共軌燃料噴射設(shè)備的傳統(tǒng)噴射噴嘴使用為噴嘴15。優(yōu)選將閃蒸噴嘴使用為噴嘴15，以便利用噴嘴15將含水的尿素溶液(其可以限定的壓力和本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種用于內(nèi)燃機(jī)?尤其利用重油運行的船用柴油內(nèi)燃機(jī)?的排氣再處理系統(tǒng)，其帶有SCR催化器(13)，該SCR催化器利用氨作為還原劑，其特征在于，在排氣的流動方向上來看，在所述SCR催化器(13)之前定位有噴嘴(15)，利用該噴嘴可在限定的壓力和限定的溫度的情況下將含水的尿素溶液如此分解成水蒸氣、二氧化碳和氨氣，即，可通過所述噴嘴(15)將以其蒸發(fā)的氨氣帶到排氣中。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：S·施呂特，P·托舍夫，
申請(專利權(quán))人：曼柴油機(jī)和渦輪機(jī)歐洲股份公司，
類型：發(fā)明
國別省市：