CN102410069A - 一种scr催化转化*** - Google Patents

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周小燕
李兵
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Abstract

本发明公开了一种SCR催化转化***，包括依次同轴连接的前腔体、载体腔体、和后腔体和出气管，所述的载体腔体内设有催化剂载体，在所述的催化剂载体上涂覆有催化剂，所述的前腔体上垂直设置有多孔进气管，多孔进气管的位于前腔体内的管壁上开设有周向均匀布置的穿孔，其特征在于所述多孔进气管的底端悬空设置，并设有封闭端盖。本发明有效的防止了尿素溶液产生结晶，提高了尿素溶液的雾化程度。同时，进气管垂直布置，使得整个装置结构更加紧凑，避免了废气流中的颗粒沉积堵塞载体通道影响催化还原反应。多孔进气管在有效降低***噪音的同时，还可以显著的提高载体内反应物分布的均匀性，从而有效的提高了尾气的催化转化效率。

Description

一种SCR催化转化***
技术领域
本发明涉及汽车排气***领域，尤其涉及一种汽车SCR后处理***，更具体的说是涉及一种SCR催化转化***。
背景技术
目前，SCR后处理***在重型柴油机后处理领域的运用越来越广泛。一般来说，现有的催化转化***都要求在满足排气背压和不损耗发动机有效功率的前提下，尽可能的降低NOx排放。因此现在的汽车排气***都要求尿素水在到达催化剂载体前能够充分的雾化热解，并与尾气充分的混合，进而在SCR催化器内载体表面充分的反应，达到降低NOx的排放量的目的。进气管与载体垂直布置的催化转化***形式可以更好的满足发动机的装车要求，并且使整个反应装置结构更加紧凑，但是此结构的一个突出的问题是尾气通过进气管进入催化器后，在催化剂载体内的分布均匀性比较低，从而影响NOx的转化率。
发明的内容
本发明要解决的就是现有技术存在的上述问题，旨在提供一种SCR催化转化***，不仅可以有效的降低***噪音，还可以显著的提高载体内反应物分布的均匀性，从而有效的提高了尾气的催化转化效率。
为了解决上述问题，本专利采用的技术方案是：
一种SCR催化转化***，包括依次同轴连接的前腔体、载体腔体、和后腔体和出气管，所述的载体腔体内设有催化剂载体，在所述的催化剂载体上涂覆有催化剂，所述的前腔体上垂直设置有多孔进气管，多孔进气管的位于前腔体内的管壁上开设有周向均匀布置的穿孔，其特征在于所述多孔进气管的底端悬空设置，并设有封闭端盖。
本发明在进气管上设置360度均匀分布的穿孔，并使进气管在前腔体内悬空布置，并设置有封闭端盖，从而使得气流在进入进气管后，均匀的从穿孔中排放到前腔体内。由于多孔进气管的底端悬空设置，使得进气管尾端与前腔体内壁保持一定的距离，确保气流可以通过，避免在进气管尾端区域造成流动盲区。经过FLUENT专用设计软件计算分析，该结构产生的背压比较小，达到既使得气流在催化剂载体前分布均匀性提高，又不会产生很大的压降的目的。且进气管和混合装置上穿孔的设计，对降低***噪音也有一定的作用。
作为本发明的进一步改进，在前腔体内，位于催化剂载体前设有多孔混合装置，所述的多孔混合装置上的布置有均匀分布的穿孔。在催化剂载体前设置多孔混合装置，不仅可以避免废气中的固体颗粒和未热解的尿素液滴直接接触催化剂载体，还可以使催化剂载体前的载体产生一定的回流和扰动，提高尾气和尿素的混合均匀性。
根据本发明，催化剂载体前多孔混合装置可以为平板，也可以是带有一定弧度的凸面板，且此凸面背离催化剂载体时最佳。此多孔混合装置可以有效的避免废气中的固体颗粒和未热解的尿素液滴直接接触催化剂载体，还可以使催化剂载体前的载体产生一定的回流和扰动，提高尾气和尿素的混合均匀性。
根据本发明，多孔混合装置上的穿孔孔径应大于进气管上的穿孔孔径，优选为1.5-2倍进气管穿孔，避免造成过大的压力损失。
根据本发明，各腔体之间通过抱箍进行连接，整个催化转化***通过法兰与排气管道进行连接。
根据本发明，多孔进气管和多孔混合装置采用304及以上防腐蚀不锈钢制作。
附图说明
图1为SCR催化转化***示意图。
图中标记为：1、前腔体；2、载体腔体；3、后腔体；4、多孔进气管；5、前端盖；6、封闭端盖；7、多孔混合装置；8、出气管；9、后端盖；10、连接法兰；11、抱箍；12、抱箍；13、进气管上的穿孔；14、多孔混合装置上的穿孔。
图2为凸面式多孔进气管结构示意图。
图3为图2的右视图。
图4为平板式多孔混合装置结构示意图。
图5为图4的右视图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利的具体实施方式，例如：结构的形状、构造以及各部分之间的相互位置关系及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细的说明。
本发明是一种SCR催化转化***，通过在底端封闭的进气管上设置穿孔和在催化剂载体前设计多孔混合装置，使得进入前腔体内部的气流得到较高的分布均匀性，同时有效的防止尿素结晶和尾气中的固体颗粒沉积堵塞催化剂载体通道，从而达到使整个催化还原后处理***的催化转化率提高的目的。此外，该结构还可以有效的降低整个催化转化器的噪声。
如图1所述，本发明的一种SCR催化转化***，包括多孔进气管4、前腔体1、载体腔体2、后腔体3、前端盖5、后端盖9、出气管8、多孔管封闭端盖6、多孔混合装置7、连接抱箍11和12以及法兰10。所述多孔进气管4垂直设置在前腔体1上，在进气管4上位于前腔体1内的管壁上设置360度周向均匀分布的穿孔13，并在催化器内悬空一端设置封闭端盖6。在催化剂载体前设置多孔混合装置7。
所述的前腔体1、载体腔体2、后腔体3之间通过抱箍11和12依次同轴连接。进气管4的进气端通过法兰10与排气管道连接，从而使整个催化转化***与排气管道联通。
所述的多孔进气管4在前腔体1内悬空设置，且设置封闭端盖6，避免悬空端开口所造成的大部分流体从进气管底部流出，造成流体分布不均匀。
所述的封闭端盖6与前腔体1的内壁保持有一定的距离，从而使得前腔体1内的流体可以通过进气管底部与催化剂载体之间的区域，避免在此区域产生流动盲区。
参照图3和图4，所述的多孔混合装置7布置在催化剂载体前，上面均匀的布置有穿孔14，可使气流均匀的通过。
所述的多孔混合装置7带有一定弧度的凸面板，且此凸面背离催化剂载体时最佳，可有效的避免废气中的固体颗粒和未热解的尿素液滴直接接触催化剂载体，还可以使催化剂载体前的载体产生一定的回流和扰动，提高尾气和尿素的混合均匀性。
根据本发明，多孔混合装置上的穿孔14的孔径应大于进气管上的穿孔13的孔径，优选为1.5-2倍进气管穿孔的孔径，避免造成过大的压力损失。
参照图5和图6，所述的多孔混合装置7为平板式结构的实施方式，也能达到相应的技术效果。
上述结合附图对本发明进行了示例性的描述，但本发明的具体实现并不受上述方式的限制。只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
采用本发明的技术方案，不仅可以提高催化剂载体内部气流的分布均匀性，同时可以有效的防止尿素结晶和尾气中的固体颗粒沉积堵塞催化剂载体通道，从而达到使整个催化还原后处理***的催化转化率提高的目的。此外，该结构还可以有效的降低整个催化转化器的噪声。

Claims (7)

1.一种SCR催化转化***，包括依次同轴连接的前腔体(1)、载体腔体(2)、和后腔体(3)和出气管(8)，所述的载体腔体(2)内设有催化剂载体，在所述的催化剂载体上涂覆有催化剂，所述的前腔体(1)上垂直设置有多孔进气管(4)，多孔进气管(4)的位于前腔体(1)内的管壁上开设有周向均匀布置的穿孔(13)，其特征在于所述多孔进气管(4)的底端悬空设置，并设有封闭端盖(6)。
2.按照权利1所述的一种SCR催化转化***，其特征在于在前腔体(1)内，位于催化剂载体前设有多孔混合装置(7)，所述的多孔混合装置(7)上的布置有均匀分布的穿孔(14)。
3.按照权利2所述的一种SCR催化转化***，其特征在于所述的多孔混合装置(7)为平板，或带有一定的弧度凸面板，且凸面背离催化剂载体。
4.按照权利2所述的一种SCR催化转化***，其特征在于多孔混合装置上的穿孔(14)的孔径大于进气管上的穿孔(13)的孔径。
5.按照权利3所述的一种SCR催化转化***，其特征在于多孔混合装置上的穿孔(14)的孔径1.5-2倍于进气管上穿孔(13)的孔径。
6.按照权利1所述的一种SCR催化转化***，其特征在于所述的前腔体(1)和载体腔体(2)通过第一抱箍(11)连接，所述的载体腔体(2)和后腔体(3)通过第二抱箍(12)连接，所述进气管(4)的进气端通过法兰(10)与排气管道连接。
7.按照权利1-6任何一项所述的一种SCR催化转化***，其特征在于所述的多孔进气管(4)和多孔混合装置(7)采用304及以上防腐蚀不锈钢制作。
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