EP2054591A1 - Method and device for providing a reducing agent precursor - Google Patents

Method and device for providing a reducing agent precursor

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Publication number
EP2054591A1
EP2054591A1 EP07820269A EP07820269A EP2054591A1 EP 2054591 A1 EP2054591 A1 EP 2054591A1 EP 07820269 A EP07820269 A EP 07820269A EP 07820269 A EP07820269 A EP 07820269A EP 2054591 A1 EP2054591 A1 EP 2054591A1
Authority
EP
European Patent Office
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reducing agent
solution
agent precursor
steam
pressure
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07820269A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Rolf BRÜCK
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies Lohmar Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH filed Critical Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH
Publication of EP2054591A1 publication Critical patent/EP2054591A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/40—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a hydrolysis catalyst
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the subject matter of the present invention is a method and an apparatus for providing a reducing agent precursor, in particular urea.
  • a preferred field of application of the present invention is the promotion of a reducing agent precursor for the generation of a selective catalytic reduction (SCR) reducing agent in the automotive sector.
  • SCR selective catalytic reduction
  • the exhaust gases of internal combustion engines contain substances whose emission into the environment is not desired.
  • limit values exist that have to comply with the emissions of internal combustion engines with regard to certain substances in the exhaust gas. These substances also include nitrogen oxides (NO x ), the emission of which is limited by statutory limit values in many countries.
  • NO x nitrogen oxides
  • exhaust gas aftertreatment measures in particular the selective catalytic reduction of the nitrogen oxides with a reducing agent, which acts selectively on nitrogen oxides, such as, for example, ammonia (NH 3), has proved itself.
  • a reducing agent precursor such as urea for the reducing agent ammonia.
  • a reducing agent precursor is meant a substance which can split off the reducing agent or react to the reducing agent. This is often done by thermolysis and / or hydrolysis on a suitably designed hydrolysis catalyst. Often, problems arise in providing the reductant precursor for thermal and / or hydrolysis. On this basis, the present invention has the object to provide a simple method and a simple device for providing a reducing agent precursor.
  • the method according to the invention for providing a reducing agent precursor comprises at least the following steps:
  • a quasi-closed evaporator volume is understood as meaning a volume which, in principle, does not flow through, but in which, rather, a certain amount of the solution is stored statically.
  • a quasi-closed evaporator volume is understood in particular to mean that only a small proportion of the surface of the wall bounding the evaporator volume is formed by openings.
  • a quasi-closed evaporator volume is understood in particular to mean an evaporator volume in which at least 90% of the surface is closed. In this case, a value of at least 95% of the surface of the wall bounding the quasi-closed evaporator volume is preferred.
  • the remaining openings are in particular closable, so that this particular only when removing the steam or at Addition of solution opened and otherwise closed.
  • the holding temperature is understood in particular to mean the temperature of the solution.
  • the temperature of the wall of the evaporator volume may be slightly higher than the Vorhaltetemperatur, so that the solution has the Vorhaltetemperatur.
  • steam is understood as meaning a gas which comprises at least one reducing agent precursor and which has been formed by evaporation of the solution.
  • a quasi-closed evaporator volume causes a thermodynamic equilibrium between vapor above the liquid and the liquid is generated when heated to the Vorhaltetemperatur.
  • a specifiable Vorhaltetik sets, it being ensured by the formation of the evaporator volume that this Vorhaltetik is above the ambient pressure.
  • the holding pressure is in particular the pressure of the steam at closed openings of the quasi-closed evaporator volume, or the equilibrium pressure under the given conditions.
  • a metered addition of the reducing agent precursor to an optionally formed hydrolysis catalyst can be achieved in a very simple manner.
  • the pressure gradient between evaporator volume and environment is used for metering and delivery.
  • a demand-based removal is understood to mean, in particular, that just as much vapor is withdrawn as reducing agent is required for the selective catalytic reduction of the nitrogen oxides.
  • the removal is realized in particular by controlling a correspondingly designed valve.
  • At least one reduction fed to medium precursor may mean that the fill level of the evaporator volume, ie, the position of the liquid level, is monitored and, when falling below a predeterminable limit, refilling is carried out, for example, by pumping in solution.
  • refilling is carried out, for example, by pumping in solution.
  • the holding temperature is 140 0 C to 180 0 C.
  • the holding pressure in the static case is preferably in the range of 3 bar to 10 bar, preferably 4 to 6 bar, particularly preferably about 5 bar.
  • the steam is heated after step B).
  • a device for providing a reducing agent precursor which comprises a quasi-enclosed evaporator volume limited by a wall which can be filled with a solution of at least one reducing agent precursor, the wall being at least partially heatable by at least one heating medium and located in the evaporator volume Solution is vaporized and wherein a removal opening is formed, via which a at least one reducing agent precursor comprehensive steam can be removed.
  • the device according to the invention allows in a particularly advantageous manner to perform a simple metering by closing and opening the removal opening of the reducing agent precursor, for example, to a downstream formed hydrolysis using a pressure gradient.
  • the device according to the invention can be used in particular for carrying out the method according to the invention.
  • the removal opening or a removal line located downstream of the removal opening can be closed reversibly, for example by means of a suitably designed valve.
  • This valve can be controlled and actuated by a control unit, which can also preferably control the heating means.
  • an addition opening for adding the solution is formed.
  • This addition opening is in particular designed so that it is achieved that when dosing the solution, this can not leave directly through the removal opening without evaporation of the evaporator volume, if it is open.
  • the feed opening can be assigned an addition vector to the direction in which the solution is added, while a removal vector of the direction in which the gas can be taken can be assigned to the removal opening, the removal and addition vectors being pointed Include, right or obtuse angle.
  • the heating means comprise at least one self-regulating electrical heating resistor whose control temperature is in the range of 140 0 C to 180 0 C.
  • a self-regulating electrical heating resistor is understood in particular to mean a PTC resistor (a positive temperature coefficient, a positive temperature coefficient), which can be produced, in particular, from a titanate ceramic.
  • a self-regulating heating resistor has a control temperature, when leaving a strong change in the heating resistor occurs. So a self-regulating heating can be realized.
  • the control temperature is preferably selected so that lead temperatures of less than 153 ° C, preferably less than 150 0 C, in particular in the range between 145 ° C and 150 0 C preferred.
  • a reducing agent precursor is understood in particular to mean at least one of the following substances and derivatives of these substances: a) urea ((NH 2 ) CO), b) ammonium formate (HCOONH 4), c) ammonium carbamate (H2NCOONH4), d) ammonium carbonate ((NH4) 2CO3); e) ammonium bicarbonate (NH4HCO3); f) ammonium oxalate ((NH4) 2 (C2 ⁇ 4)); g) ammonium hydroxide (NH 4 OH); h) cyanic acid (HOCN); i) cyanuric acid (C3H3N3O3); and j) isocyanic acid (HNCO).
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a device according to the invention
  • FIG. 2 shows a second embodiment of a device according to the invention.
  • FIG 3 shows a third embodiment of a device according to the invention.
  • Fig. 1 shows schematically a device 1 for providing a Reduktionsmitte lvorpetrs.
  • the device 1 comprises a quasi-enclosed by a wall 2 limited evaporator volume 3.
  • the evaporator volume 3 is at least partially filled with a solution 4 of at least one reducing agent precursor, in particular of urea and optionally ammonium formate.
  • the Wall 2 is at least partially by at least one heating means 5, which is shown here as connecting wires of an electrical resistance heater, heated.
  • a closable removal opening 6 is formed in the wall 2, via which a vapor 7 emerging above the solution 4, indicated in the figure by corresponding points, can be removed.
  • the wall 2 and / or the evaporator volume 3 is heated to a holding temperature so that the steam 7 has a holding pressure which is above the ambient pressure, for example the pressure in a withdrawal line 8 connected to the removal opening 6.
  • a feed opening 9 is further formed, which is reversible and controllable closed.
  • a feed vector 10 which indicates the direction in which the solution 4 is added.
  • the removal opening 6 is associated with a removal vector 10, which indicates the direction in which the vapor can be removed.
  • Withdrawal and addition vectors in the present embodiment include an acute or obtuse angle. In other words, the vector product of the withdrawal vector 11 and the addition vector 10 is not zero. This ensures that introduced solution 4 can not leave the evaporator volume 3 directly through the removal opening 6 without evaporation.
  • the removal opening 6 is reversibly closed by a removal valve 12.
  • the metering of the reducing agent precursor or of the vapor 7 comprising at least one reducing agent precursor to a downstream formed hydrolysis catalytic converter 13 is possible.
  • the filling process can be controlled or regulated by means of an addition opening 9 reversibly closing the addition valve 14.
  • the promotion of the solution 4 on addition by a pump 15, the solution 4 promotes from a reservoir 16 through the addition of opening 9 in the evaporator volume 3.
  • an at least partial hydrolysis of the reducing agent precursor to reducing agent takes place, wherein a gas stream comprising a corresponding reducing agent can be introduced into an exhaust gas line 18 upstream of an SCR catalytic converter 17.
  • the addition or the connection of the hydrolysis catalytic converter 13 with the exhaust gas line 18 lies in the flow shadow of a guide plate 19.
  • This guide plate 19 can be used to effectively prevent exhaust gas from entering the hydrolysis catalytic converter 13.
  • an exhaust gas flow 20, which flows through the exhaust gas line 18, in the SCR catalytic converter 17 experience a reduction of its nitrogen oxide content by selective catalytic reduction of the nitrogen oxides with the reducing agent leaving the hydrolysis catalytic converter 13.
  • an at least partial thermolysis of the reducing agent precursor can take place.
  • solution 4 is added to the evaporator volume 3.
  • Fig. 2 shows a second embodiment of the device according to the invention, wherein like parts have been given the same reference numerals as in Fig. 1 and reference is made to the description of Fig. 1.
  • no reservoir 16 is present here, but rather the entire reservoir is heated, so that the evaporator volume 3 represents the entire reservoir of reducing agent precursor solution.
  • These evaporator volumes 3 can be made interchangeable, for example, so that instead of a refueling process, only one cartridge has to be changed.
  • the extraction valve 12 is not formed directly at the outlet of the removal opening 6, but downstream in the extraction line 8. As a result, the volume of the evaporator 3 by lying within or on this side of the extraction valve 12 Volume of the extraction line 8 increases.
  • the embodiment according to FIG. 2 has the advantage that it is possible to dispense with a further reservoir 16 and the pump 15.
  • Fig. 3 shows schematically a third embodiment of a device according to the invention 1.
  • second heating means 22 are formed here, with which the steam 7 can be further heated. In this case, heating to a temperature of 250 to 550 ° C. is preferred.
  • the hydrolysis catalytic converter 13 is not cooled by the steam 7 and, if appropriate, at least partial thermolysis of the reducing agent precursor to reducing agent takes place.
  • the present invention provides a method and an apparatus 1 for the provision of reducing agent precursors, which can be used in particular in the selective catalytic reduction of nitrogen oxides.
  • the method according to the invention and the device 1 according to the invention allow easy metering since, when adding the vapor 7 which contains at least one reducing agent precursor to the hydrolysis catalytic converter 13, further delivery means can be dispensed with, since there is a pressure gradient between the vapor 7 and the withdrawal line 8.

Landscapes

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Abstract

The method according to the invention for providing a reducing agent precursor comprises the following steps: A) heating a quasi-closed evaporator volume (3), delimited by a wall (2), which is at least partially filled with a solution (4) of a reducing agent precursor, to a lead temperature of the solution to produce an atmosphere of a steam (7) comprising at least one reducing agent precursor at a lead pressure above the ambient pressure and B) removing, as required, the steam (7) by using the pressure difference between the lead pressure and the ambient pressure. The invention relates to a method and a device (1) for providing reducing agent precursors that can especially be used in the selective catalytic reduction of nitrogen oxides. The method and the device (1) according to the invention allow an easy metering since, owing to the pressure gradient between the steam (7) and the withdrawal line (8), no other conveying means are required when the steam (7) which contains at least one reducing agent precursor is metered to the hydrolytic catalyst (13).

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen eines Reduktionsmittelvorläufers Method and apparatus for providing a reductant precursor
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Reduktionsmittelvorläufers, insbesondere von Harnstoff. Bevorzugter Einsatzbereich der vorliegenden Erfindung ist die Förderung eines Reduktionsmittelvorläufers zur Generation eines Reduktionsmittels zur selektiven katalytischen Reduktion (Selective Catalytic Reduction, SCR) im Automobilbe- reich.The subject matter of the present invention is a method and an apparatus for providing a reducing agent precursor, in particular urea. A preferred field of application of the present invention is the promotion of a reducing agent precursor for the generation of a selective catalytic reduction (SCR) reducing agent in the automotive sector.
Die Abgase von Verbrennungskraftmaschinen enthalten Stoffe, deren Emission in die Umwelt nicht gewünscht ist. In einer Vielzahl von Ländern existieren Grenzwerte, die die Emissionen von Verbrennungskraftmaschinen in Bezug auf be- stimmte Stoffe im Abgas einhalten müssen. Zu diesen Stoffen zählen auch Stickoxide (NOx), deren Emission in vielen Ländern durch gesetzlich festgelegte Grenzwerte begrenzt ist. Zur Einhaltung dieser Grenzwerte und generell zur Senkung der Stickoxidemissionen können einerseits innermotorische Maßnahmen und andererseits Abgasnachbehandlungsmaßnahmen eingesetzt werden. Bei den Abgasnachbehandlungsmaßnahmen hat sich insbesondere die selektive katalyti- sche Reduktion der Stickoxide mit einem selektiv auf Stickoxide wirkenden Reduktionsmittel wie beispielsweise Ammoniak (NH3) bewährt. Oftmals wird nicht das Reduktionsmittel selber bevorratet, sondern vielmehr ein Reduktionsmittelvorläufer wie dies beispielsweise Harnstoff für das Reduktionsmittel Ammoniak ist. Unter einem Reduktionsmittelvorläufer wird ein Stoff verstanden, der das Reduktionsmittel abspalten oder zu dem Reduktionsmittel reagieren kann. Oftmals geschieht dies durch eine Thermolyse und/oder Hydrolyse an einem entsprechend ausgebildeten Hydrolysekatalysator. Oftmals treten Probleme bei der Bereitstellung des Reduktionsmittelvorläufers zur Thermo- und/oder Hydrolyse auf. Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren und eine einfache Vorrichtung zur Bereitstellung eines Reduktionsmittelvorläufers vorzuschlagen.The exhaust gases of internal combustion engines contain substances whose emission into the environment is not desired. In a large number of countries, limit values exist that have to comply with the emissions of internal combustion engines with regard to certain substances in the exhaust gas. These substances also include nitrogen oxides (NO x ), the emission of which is limited by statutory limit values in many countries. In order to comply with these limits and, in general, to reduce nitrogen oxide emissions, it is possible on the one hand to use internal engine measures and, on the other hand, exhaust gas aftertreatment measures. In the case of exhaust gas aftertreatment measures, in particular the selective catalytic reduction of the nitrogen oxides with a reducing agent, which acts selectively on nitrogen oxides, such as, for example, ammonia (NH 3), has proved itself. Often, not the reducing agent itself is stored, but rather a reducing agent precursor such as urea for the reducing agent ammonia. By a reducing agent precursor is meant a substance which can split off the reducing agent or react to the reducing agent. This is often done by thermolysis and / or hydrolysis on a suitably designed hydrolysis catalyst. Often, problems arise in providing the reductant precursor for thermal and / or hydrolysis. On this basis, the present invention has the object to provide a simple method and a simple device for providing a reducing agent precursor.
Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Abhängige Ansprüche sind auf vorteilhafte Weiterbildungen gerichtet.These objects are achieved by a method and an apparatus having the features of the independent claims. Dependent claims are directed to advantageous developments.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bereitstellen eines Reduktionsmittelvor- läufers umfasst zumindest die folgenden Schritte:The method according to the invention for providing a reducing agent precursor comprises at least the following steps:
A) Aufheizen eines durch eine Wand begrenzten quasigeschlossenen Verdampfervolumens, welches zumindest zum Teil mit einer Lösung mindestens eines Reduktionsmittelvorläufers gefüllt ist, auf eine Vorhaltetemperatur oberhalb der Verdampfungstemperatur der Lösung zur Bildung einer Atmosphäre eines mindestens einen Reduktionsmittelvorläufer umfassenden Dampfes bei einem Vorhaltedruck oberhalb des Umgebungsdrucks;A) heating a wall-bound quasi-closed evaporator volume which is at least partially filled with a solution of at least one reducing agent precursor to a holding temperature above the evaporation temperature of the solution to form an atmosphere of at least one reducing agent precursor comprising steam at a holding pressure above the ambient pressure;
B) bedarfsabhängige Entnahme des Dampfes durch Nutzung des Druckunterschiedes zwischen Vorhaltedruck und Umgebungsdruck.B) Demand-dependent removal of the steam by using the pressure difference between the holding pressure and ambient pressure.
Unter einem quasigeschlossenen Verdampfervolumen wird ein Volumen verstanden, welches grundsätzlich nicht durchströmt wird, sondern in welchem vielmehr eine gewisse Menge der Lösung statisch vorgehalten wird. Weiterhin wird unter einem quasi geschlossenen Verdampfervolumen insbesondere verstanden, dass nur ein geringer Anteil der Oberfläche der das Verdampfervolumen begrenzenden Wand durch Öffnungen gebildet wird. So wird unter einem quasigeschlossenen Verdampfervolumen insbesondere ein Verdampfervolumen verstanden, bei welchem mindestens 90 % der Oberfläche geschlossen sind. Bevorzugt ist hierbei ein Wert von mindestens 95 % der Oberfläche der das quasi geschlossene Verdampfervolumen begrenzenden Wand. Die verbleibenden Öffnungen sind insbesondere schließbar, so dass diese insbesondere nur bei Entnahme des Dampfes bzw. bei Zugabe von Lösung geöffnet und ansonsten geschlossen sind. Unter der Vorhaltetemperatur wird insbesondere die Temperatur der Lösung verstanden. Gegebenenfalls kann die Temperatur der Wand des Verdampfervolumens etwas höher liegen als die Vorhaltetemperatur, so dass die Lösung die Vorhaltetemperatur aufweist. Unter Dampf wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Gas verstanden, welches zumindest einen Reduktionsmittelvorläufer umfasst und welches durch Verdampfung der Lösung entstanden ist.A quasi-closed evaporator volume is understood as meaning a volume which, in principle, does not flow through, but in which, rather, a certain amount of the solution is stored statically. Furthermore, a quasi-closed evaporator volume is understood in particular to mean that only a small proportion of the surface of the wall bounding the evaporator volume is formed by openings. Thus, a quasi-closed evaporator volume is understood in particular to mean an evaporator volume in which at least 90% of the surface is closed. In this case, a value of at least 95% of the surface of the wall bounding the quasi-closed evaporator volume is preferred. The remaining openings are in particular closable, so that this particular only when removing the steam or at Addition of solution opened and otherwise closed. The holding temperature is understood in particular to mean the temperature of the solution. Optionally, the temperature of the wall of the evaporator volume may be slightly higher than the Vorhaltetemperatur, so that the solution has the Vorhaltetemperatur. For the purposes of the present invention, steam is understood as meaning a gas which comprises at least one reducing agent precursor and which has been formed by evaporation of the solution.
Ein quasigeschlossenes Verdampfervolumen bewirkt, dass bei Aufheizung auf die Vorhaltetemperatur ein thermodynamisches Gleichgewicht zwischen Dampf o- berhalb der Flüssigkeit und der Flüssigkeit erzeugt wird. Je nach Auslegung, d. h. insbesondere je nach Volumen des Verdampfervolumens und nach Temperatur stellt sich ein vorgebbarer Vorhaltedruck ein, wobei durch die Ausbildung des Verdampfervolumens sichergestellt wird, dass dieser Vorhaltedruck oberhalb des Umgebungsdrucks liegt. Der Vorhaltedruck ist insbesondere der Druck des Dampfes bei geschlossenen Öffnungen des quasigeschlossenen Verdampfervolumens, oder der Gleichgewichtsdruck bei den gegebenen Bedingungen.A quasi-closed evaporator volume causes a thermodynamic equilibrium between vapor above the liquid and the liquid is generated when heated to the Vorhaltetemperatur. Depending on the design, d. H. in particular, depending on the volume of the evaporator volume and the temperature, a specifiable Vorhaltedruck sets, it being ensured by the formation of the evaporator volume that this Vorhaltedruck is above the ambient pressure. The holding pressure is in particular the pressure of the steam at closed openings of the quasi-closed evaporator volume, or the equilibrium pressure under the given conditions.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich auf sehr einfache Weise eine Zudosierung des Reduktionsmittelvorläufers zu einem gegebenenfalls ausgebildeten Hydrolysekatalysator erreichen. Hierbei wird das Druckgefälle zwischen Verdampfervolumen und Umgebung zur Dosierung und Förderung verwendet.By the method according to the invention, a metered addition of the reducing agent precursor to an optionally formed hydrolysis catalyst can be achieved in a very simple manner. In this case, the pressure gradient between evaporator volume and environment is used for metering and delivery.
Unter einer bedarfsabhängigen Entnahme wird insbesondere verstanden, dass ge- nau soviel Dampf entnommen wird, wie Reduktionsmittel zur selektiven katalyti- schen Reduktion der Stickoxide benötigt wird. Die Entnahme wird insbesondere durch Ansteuerung eines entsprechend ausgebildeten Ventils realisiert.A demand-based removal is understood to mean, in particular, that just as much vapor is withdrawn as reducing agent is required for the selective catalytic reduction of the nitrogen oxides. The removal is realized in particular by controlling a correspondingly designed valve.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dem Verdampfervolumen bedarfsabhängig Lösung mindestens eines Reduktions- mittelvorläufers zugeführt. Insbesondere kann dies bedeuten, dass der Füllstand des Verdampfervolumens, d. h. die Lage des Flüssigkeitsspiegels, überwacht wird und bei Absinken unter einen vorbestimmbaren Grenzwert ein Nachfüllen beispielsweise durch Einpumpen von Lösung durchgeführt wird. Insbesondere ist es auch möglich, keine Lösung einzupumpen, wenn die aktuell eingebrachte und gemessene Heizleistung über einem vorgebbaren Grenzwert liegt, da dann Energie für die Verdampfung benötigt wird, die nicht für die Aufheizung frisch eingebrachter Lösung zur Verfügung steht.According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, at least one reduction fed to medium precursor. In particular, this may mean that the fill level of the evaporator volume, ie, the position of the liquid level, is monitored and, when falling below a predeterminable limit, refilling is carried out, for example, by pumping in solution. In particular, it is also possible not to pump in a solution if the currently introduced and measured heating power is above a predefinable limit, since then energy is needed for the evaporation, which is not available for heating freshly introduced solution.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt die Vorhaltetemperatur bei 1400C bis 1800C.According to a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the holding temperature is 140 0 C to 180 0 C.
Besonders bevorzugt ist hierbei eine Verfahrensführung, bei der die Vorhaltetemperatur unterhalb von 153°C, bevorzugt unterhalb von 1500C, eingestellt wird. Diese Temperaturen haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da hierbei praktisch keine Nebenreaktionen von Harnstoff in andere Produkte aufgefunden wurden. Der Vorhaltedruck im statischen Fall, d. h. bei geschlossenen Öffnungen, liegt bevorzugt im Bereich von 3 bar bis 10 bar, bevorzugt bei 4 bis 6 bar, besonders bevorzugt bei etwa 5 bar.Particularly preferred in this case is a process procedure in which the holdover temperature below 153 ° C, preferably below 150 0 C, is set. These temperatures have proven to be particularly advantageous since virtually no side reactions of urea were found in other products. The holding pressure in the static case, ie with closed openings, is preferably in the range of 3 bar to 10 bar, preferably 4 to 6 bar, particularly preferably about 5 bar.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfmdungsgemäßen Verfahrens wird der Dampf nach Schritt B) erhitzt.According to a further advantageous embodiment of the inventive method, the steam is heated after step B).
Hierdurch kann insbesondere erreicht werden, dass beim Durchströmen eines Hydrolysekatalysators stromabwärts des Verdampfervolumens keine Abkühlung des Hydrolysekatalysators erfolgt, wobei gegebenenfalls sogar eine Beheizung des Hydrolysekatalysators unterbleiben kann, wenn die Temperatur, auf die der Dampf nach Schritt B) erhitzt wird, entsprechend gewählt wird oder diese so geregelt wird, dass stets gewährleistet wird, dass die Temperatur des Hydrolysekata- lysators nicht unter die Anspringtemperatur ("light-off '-Temperatur) fällt. Beson-In this way, it can be achieved, in particular, that no cooling of the hydrolysis catalyst takes place when flowing through a hydrolysis catalyst downstream of the evaporator volume, whereupon heating of the hydrolysis catalyst may even be omitted if the temperature to which the vapor is heated after step B) is selected accordingly or This ensures that the temperature of the hydrolysis catalytic converter does not fall below the light-off temperature.
- A - ders vorteilhaft ist hierbei eine Erhitzung des Dampfes auf Temperaturen von 2500C bis 5500C, besonders bevorzugt Temperaturen von 350 bis 4500C.- A - It is advantageous in this case to heat the steam to temperatures of 250 ° C. to 550 ° C., more preferably temperatures of 350 ° to 450 ° C.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Reduktionsmittelvorläufers vorgeschlagen, die ein quasigeschlossenes durch eine Wand begrenztes Verdampfervolumen umfasst, welches mit einer Lösung mindestens eines Reduktionsmittelvorläufers befüllbar ist, wobei die Wand zumindest teilweise durch mindestens ein Heizmittel beheizbar und im Verdampfervolumen befindliche Lösung verdampfbar ist und wobei eine Ent- nahmeöffhung ausgebildet ist, über die ein mindestens ein Reduktionsmittelvorläufer umfassender Dampf entnehmbar ist.According to a further aspect of the present invention, a device for providing a reducing agent precursor is proposed, which comprises a quasi-enclosed evaporator volume limited by a wall which can be filled with a solution of at least one reducing agent precursor, the wall being at least partially heatable by at least one heating medium and located in the evaporator volume Solution is vaporized and wherein a removal opening is formed, via which a at least one reducing agent precursor comprehensive steam can be removed.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt in besonders vorteilhafter Weise eine einfache Dosierung durch Verschließen und Öffnung der Entnahmeöffnung des Reduktionsmittelvorläufers beispielsweise zu einem stromabwärts ausgebildeten Hydrolysekatalysator vorzunehmen unter Ausnutzung eines Druckgefälles. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden.The device according to the invention allows in a particularly advantageous manner to perform a simple metering by closing and opening the removal opening of the reducing agent precursor, for example, to a downstream formed hydrolysis using a pressure gradient. The device according to the invention can be used in particular for carrying out the method according to the invention.
In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Entnahmeöffnung oder eine stromabwärts der Entnahmeöffnung liegende Entnahmeleitung reversibel verschließbar ist, beispielsweise durch ein entsprechend ausgebildetes Ventil. Dieses Ventil kann durch eine Steuereinheit, die bevorzugt auch die Heizmittel ansteuern kann, gesteuert und betätigt werden.In this context, it has proved to be particularly advantageous if the removal opening or a removal line located downstream of the removal opening can be closed reversibly, for example by means of a suitably designed valve. This valve can be controlled and actuated by a control unit, which can also preferably control the heating means.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Zugabeöffnung zur Zugabe der Lösung ausgebildet. Diese Zugabeöffnung ist insbesondere so ausgebildet, dass erreicht wird, dass bei Zudosierung der Lösung diese nicht direkt durch die Entnahmeöffnung ohne Verdampfung des Verdampfervolumen verlassen kann, sofern diese geöffnet ist.According to a further advantageous embodiment of the device according to the invention, an addition opening for adding the solution is formed. This addition opening is in particular designed so that it is achieved that when dosing the solution, this can not leave directly through the removal opening without evaporation of the evaporator volume, if it is open.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Zugabeöffnung ein Zugabevektor der Richtung, in der die Lösung zugegeben wird, zuordenbar, während der Entnahmeöffnung ein Entnahmevektor der Richtung, in der das Gas entnehmbar ist, zuordenbar ist, wobei Entnahme - und Zugabevektor einen spitzen, rechten oder stumpfen Winkel einschließen.According to a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the feed opening can be assigned an addition vector to the direction in which the solution is added, while a removal vector of the direction in which the gas can be taken can be assigned to the removal opening, the removal and addition vectors being pointed Include, right or obtuse angle.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfmdungsgemäßen Vorrichtung umfassen die Heizmittel mindestens einen selbst regelnden elektrischen Heizwiderstand, dessen Regeltemperatur im Bereich von 1400C bis 1800C liegt.According to a further preferred embodiment of the inventive device, the heating means comprise at least one self-regulating electrical heating resistor whose control temperature is in the range of 140 0 C to 180 0 C.
Unter einem selbstregelnden elektrischen Heizwiderstand wird insbesondere ein PTC-Widerstand (ein positive temperature coeffϊcient, positiver Temperaturkoeffizient) verstanden, welcher insbesondere aus einer Titanatkeramik hergestellt werden kann. Ein solcher selbstregelnder Heizwiderstand weist eine Regeltemperatur auf, bei deren Verlassen eine starke Änderung des Heizwiderstandes erfolgt. So kann eine selbstregelnde Heizung realisiert werden. Um Verblockungen des Systems zu vermeiden ist die Regeltemperatur bevorzugt so ausgewählt, dass Vorhaltetemperaturen von weniger als 153°C, bevorzugt von weniger als 1500C, insbesondere im Bereich zwischen 145°C und 1500C bevorzugt.A self-regulating electrical heating resistor is understood in particular to mean a PTC resistor (a positive temperature coefficient, a positive temperature coefficient), which can be produced, in particular, from a titanate ceramic. Such a self-regulating heating resistor has a control temperature, when leaving a strong change in the heating resistor occurs. So a self-regulating heating can be realized. In order to avoid blockages of the system, the control temperature is preferably selected so that lead temperatures of less than 153 ° C, preferably less than 150 0 C, in particular in the range between 145 ° C and 150 0 C preferred.
Im Sinne der vorliegenden Anmeldung wird unter einem Reduktionsmittelvorläufer insbesondere mindestens einer der folgenden Stoffe und Derivate dieser Stoffe verstanden: a) Harnstoff ((NH2^CO), b) Ammoniumformiat (HCOONH4), c) Ammoniumcarbamat (H2NCOONH4), d) Ammoniumcarbonat ((NH4)2CO3); e) Ammoniumbicarbonat (NH4HCO3); f) Ammoniumoxalat ((NH4)2(C2θ4)); g) Ammoniumhydroxyd (NH4OH); h) Cyansäure (HOCN); i) Cyanursäure (C3H3N3O3); und j) Isocyansäure (HNCO).For the purposes of the present application, a reducing agent precursor is understood in particular to mean at least one of the following substances and derivatives of these substances: a) urea ((NH 2 ) CO), b) ammonium formate (HCOONH 4), c) ammonium carbamate (H2NCOONH4), d) ammonium carbonate ((NH4) 2CO3); e) ammonium bicarbonate (NH4HCO3); f) ammonium oxalate ((NH4) 2 (C2θ4)); g) ammonium hydroxide (NH 4 OH); h) cyanic acid (HOCN); i) cyanuric acid (C3H3N3O3); and j) isocyanic acid (HNCO).
Die im Rahmen dieser Erfindung für das Verfahren offenbarten Details lassen sich in gleicher Weise auf die erfindungsgemäße Vorrichtung übertragen und anwenden. Die im Rahmen dieser Erfindung für die erfindungsgemäße Vorrichtung offenbarten Details lassen sich in gleicher Weise auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragen und anwenden. Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert, ohne dass sie auf die dort gezeigten Ausführungsbeispiele und Details beschränkt ist. Es zeigen schematisch:The details disclosed in the context of this invention for the method can be transferred and applied in the same way to the device according to the invention. The details disclosed in the context of this invention for the device according to the invention can be transferred and applied in the same way to the method according to the invention. In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the attached figures, without being limited to the exemplary embodiments and details shown there. They show schematically:
Fig. 1 : ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;1 shows a first embodiment of a device according to the invention;
Fig. 2: ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und2 shows a second embodiment of a device according to the invention; and
Fig. 3: ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.3 shows a third embodiment of a device according to the invention.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung 1 zur Bereitstellung eines Reduktionsmitte lvorläufers. Die Vorrichtung 1 umfasst ein quasigeschlossenes durch eine Wand 2 begrenztes Verdampfervolumen 3. Das Verdampfervolumen 3 ist zumindest teilweise mit einer Lösung 4 mindestens eines Reduktionsmittelvorläufers, insbesondere von Harnstoff und gegebenenfalls Ammoniumformiat, gefüllt. Die Wand 2 ist zumindest teilweise durch mindestens ein Heizmittel 5, welches hier als Anschlussdrähte einer elektrischen Widerstandsheizung gezeigt ist, beheizbar. Es ist eine verschließbare Entnahmeöffhung 6 in der Wand 2 ausgebildet, über die ein über der Lösung 4 entstehender Dampf 7, in der Figur angedeutet durch ent- sprechende Punkte, entnehmbar ist. Hierbei wird im Betrieb die Wand 2 und/oder das Verdampfervolumen 3 auf eine Vorhaltetemperatur erhitzt, so dass der Dampf 7 einen Vorhaltedruck aufweist, der oberhalb des Umgebungsdrucks, beispielsweise des Drucks in einer mit der Entnahmeöffnung 6 verbundenen Entnahmeleitung 8 ist.Fig. 1 shows schematically a device 1 for providing a Reduktionsmitte lvorläufers. The device 1 comprises a quasi-enclosed by a wall 2 limited evaporator volume 3. The evaporator volume 3 is at least partially filled with a solution 4 of at least one reducing agent precursor, in particular of urea and optionally ammonium formate. The Wall 2 is at least partially by at least one heating means 5, which is shown here as connecting wires of an electrical resistance heater, heated. A closable removal opening 6 is formed in the wall 2, via which a vapor 7 emerging above the solution 4, indicated in the figure by corresponding points, can be removed. During operation, the wall 2 and / or the evaporator volume 3 is heated to a holding temperature so that the steam 7 has a holding pressure which is above the ambient pressure, for example the pressure in a withdrawal line 8 connected to the removal opening 6.
Im vorliegenden ersten Ausführungsbeispiel ist weiterhin eine Zugabeöffnung 9 ausgebildet, die reversibel und ansteuerbar verschließbar ist. Dieser Zugabeöffnung 9 ist ein Zugabevektor 10 zugeordnet, der die Richtung, in der die Lösung 4 zugegeben wird, bezeichnet. Weiterhin ist der Entnahmeöffnung 6 ein Entnahme- vektor 10 zugeordnet, der die Richtung, in der Dampf entnehmbar ist, angibt. Entnahme- und Zugabevektor schließen im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen spitzen oder stumpfen Winkel ein. Anders ausgedrückt beträgt das Vektorprodukt des Entnahmevektors 11 und des Zugabevektors 10 nicht Null. Dies gewährleistet, dass eingebrachte Lösung 4 nicht direkt durch die Entnahmeöffnung 6 ohne Ver- dampfung das Verdampfervolumen 3 verlassen kann. Im vorliegenden Beispiel ist die Entnahmeöffnung 6 durch ein Entnahmeventil 12 reversibel verschließbar. Durch Ansteuerung des Entnahmeventils 12 ist die Dosierung des Reduktionsmittelvorläufers bzw. des Dampfes 7 umfassend mindestens ein Reduktionsmittelvorläufer zu einem stromabwärts ausgebildeten Hydrolysekatalysator 13 möglich. Der Auffüllvorgang ist durch ein die Zugabeöffnung 9 reversibel verschließendes Zugabeventil 14 Steuer- bzw. regelbar. Die Förderung der Lösung 4 bei Zugabe erfolgt durch eine Pumpe 15, die Lösung 4 aus einem Reservoir 16 durch die Zugabeöffnung 9 in das Verdampfervolumen 3 fördert. Im Hydrolysekatalysator 13 erfolgt eine zumindest teilweise Hydrolyse des Reduktionsmittelvorläufers zu Reduktionsmittel, wobei ein entsprechender Reduktionsmittel umfassender Gasstrom stromaufwärts eines SCR- Katalysators 17 in eine Abgasleitung 18 einbringbar ist. Die Zugabe bzw. die Verbindung des Hydro lyse- katalysators 13 mit der Abgasleitung 18 liegt im Strömungsschatten eines Leitblechs 19. Durch dieses Leitblech 19 kann in wirkungsvoller Weise vermieden werden, dass Abgas in den Hydrolysekatalysator 13 eindringt. Auf diese Weise kann ein Abgasstrom 20, der die Abgasleitung 18 durchströmt, im SCR- Katalysator 17 eine Reduktion seines Stickoxidanteils durch selektive katalytische Reduktion der Stickoxide mit dem den Hydrolysekatalysator 13 verlassenden Reduktionsmittel erfahren. Bereits im Verdampfervolumen 3 oder in einer dem Verdampfervolumen 3 nachgeschalteten weiteren Heizstufe kann eine zumindest teilweise Thermo lyse des Reduktionsmittelvorläufers erfolgen.In the present first embodiment, a feed opening 9 is further formed, which is reversible and controllable closed. Associated with this feed opening 9 is a feed vector 10 which indicates the direction in which the solution 4 is added. Furthermore, the removal opening 6 is associated with a removal vector 10, which indicates the direction in which the vapor can be removed. Withdrawal and addition vectors in the present embodiment include an acute or obtuse angle. In other words, the vector product of the withdrawal vector 11 and the addition vector 10 is not zero. This ensures that introduced solution 4 can not leave the evaporator volume 3 directly through the removal opening 6 without evaporation. In the present example, the removal opening 6 is reversibly closed by a removal valve 12. By controlling the removal valve 12, the metering of the reducing agent precursor or of the vapor 7 comprising at least one reducing agent precursor to a downstream formed hydrolysis catalytic converter 13 is possible. The filling process can be controlled or regulated by means of an addition opening 9 reversibly closing the addition valve 14. The promotion of the solution 4 on addition by a pump 15, the solution 4 promotes from a reservoir 16 through the addition of opening 9 in the evaporator volume 3. In the hydrolysis catalytic converter 13, an at least partial hydrolysis of the reducing agent precursor to reducing agent takes place, wherein a gas stream comprising a corresponding reducing agent can be introduced into an exhaust gas line 18 upstream of an SCR catalytic converter 17. The addition or the connection of the hydrolysis catalytic converter 13 with the exhaust gas line 18 lies in the flow shadow of a guide plate 19. This guide plate 19 can be used to effectively prevent exhaust gas from entering the hydrolysis catalytic converter 13. In this way, an exhaust gas flow 20, which flows through the exhaust gas line 18, in the SCR catalytic converter 17 experience a reduction of its nitrogen oxide content by selective catalytic reduction of the nitrogen oxides with the reducing agent leaving the hydrolysis catalytic converter 13. Already in the evaporator volume 3 or in a further heating stage downstream of the evaporator volume 3, an at least partial thermolysis of the reducing agent precursor can take place.
Die Zugabe von Lösung 4 zum Verdampfervolumen 3 wird über die Überwachung des Lösungsspiegels 21 durchgeführt. Sinkt der Lösungsspiegel 21 unter einen vorgebbaren Minimalwert, erfolgt eine Zugabe von Lösung 4 in das Verdampfervolumen 3.The addition of solution 4 to the evaporator volume 3 is carried out by monitoring the solution level 21. If the solution level 21 drops below a predeterminable minimum value, solution 4 is added to the evaporator volume 3.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen wurden und auf die Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen wird. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel liegt hier kein Reservoir 16 vor, vielmehr wird das Gesamtreservoir beheizt, so dass das Verdampfervolumen 3 das gesamte Reservoir an Reduktionsmittelvorläuferlösung darstellt. Diese Verdampfervolumina 3 können beispielsweise austauschbar gestaltet werden, so dass statt eines Tankvorgangs lediglich eine Kartusche gewechselt werden muss. Weiterhin ist hierbei das Entnahmeventil 12 nicht direkt am Ausgang der Entnahmeöffnung 6 ausgebildet, sondern stromabwärts in der Entnahmeleitung 8. Hierdurch wird das Verdampfer- volumen 3 durch das innerhalb oder diesseits des Entnahmeventils 12 liegende Volumen der Entnahmeleitung 8 vergrößert. Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 hat den Vorteil, dass auf ein weiteres Reservoir 16 und die Pumpe 15 verzichtet werden kann.Fig. 2 shows a second embodiment of the device according to the invention, wherein like parts have been given the same reference numerals as in Fig. 1 and reference is made to the description of Fig. 1. In contrast to the first embodiment, no reservoir 16 is present here, but rather the entire reservoir is heated, so that the evaporator volume 3 represents the entire reservoir of reducing agent precursor solution. These evaporator volumes 3 can be made interchangeable, for example, so that instead of a refueling process, only one cartridge has to be changed. Furthermore, in this case the extraction valve 12 is not formed directly at the outlet of the removal opening 6, but downstream in the extraction line 8. As a result, the volume of the evaporator 3 by lying within or on this side of the extraction valve 12 Volume of the extraction line 8 increases. The embodiment according to FIG. 2 has the advantage that it is possible to dispense with a further reservoir 16 and the pump 15.
Fig. 3 zeigt schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Im Unterschied zu dem zweiten Ausführungsbeispiel sind hier zweite Heizmittel 22 ausgebildet, mit denen der Dampf 7 weiter erhitzt werden kann. Bevorzugt ist hierbei eine Erhitzung auf eine Temperatur von 250 bis 5500C. Dies führt dazu, dass der Hydrolysekatalysator 13 nicht durch den Dampf 7 abgekühlt wird und gegebenenfalls eine zumindest teilweise Thermo lyse des Reduktionsmittelvorläufers zu Reduktionsmittel erfolgt.Fig. 3 shows schematically a third embodiment of a device according to the invention 1. In contrast to the second embodiment, second heating means 22 are formed here, with which the steam 7 can be further heated. In this case, heating to a temperature of 250 to 550 ° C. is preferred. As a result, the hydrolysis catalytic converter 13 is not cooled by the steam 7 and, if appropriate, at least partial thermolysis of the reducing agent precursor to reducing agent takes place.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung 1 zur Bereitstellung von Reduktionsmittelvorläufer dar, die insbesondere bei der selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden zum Einsatz kommen können. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 erlauben eine einfache Dosierbarkeit, da bei Zudosierung des Dampfes 7, der zumindest einen Reduktionsmittelvorläufer enthält zum Hydrolysekatalysator 13 auf weitere Fördermittel verzichtet werden kann, da ein Druckgefälle zwischen dem Dampf 7 und der Entnahmeleitung 8 vorliegt. The present invention provides a method and an apparatus 1 for the provision of reducing agent precursors, which can be used in particular in the selective catalytic reduction of nitrogen oxides. The method according to the invention and the device 1 according to the invention allow easy metering since, when adding the vapor 7 which contains at least one reducing agent precursor to the hydrolysis catalytic converter 13, further delivery means can be dispensed with, since there is a pressure gradient between the vapor 7 and the withdrawal line 8.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Vorrichtung zur Bereitstellung eines Reduktionsmittelvorläufers1 Apparatus for providing a reducing agent precursor
2 Wand2 wall
3 Verdampfervo lumen3 evaporator volumes
4 Lösung4 solution
5 Heizmittel5 heating means
6 Entnahmeöffnung6 removal opening
7 Dampf7 steam
8 Entnahmeleitung8 sampling line
9 Zugabeöffnung9 feed opening
10 Zugabevektor10 addition vector
11 Entnahmevektor11 removal vector
12 Entnahmeventil12 removal valve
13 Hydrolysekatalysator13 hydrolysis catalyst
14 Zugabeventil14 addition valve
15 Pumpe15 pump
16 Reservoir16 reservoir
17 SCR-Katalysator17 SCR catalyst
18 Abgasleitung18 exhaust pipe
19 Leitblech19 baffle
20 Abgasstrom20 exhaust gas flow
21 Lösungsspiegel21 solution levels
22 zweite Heizmittel 22 second heating means

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Bereitstellen eines Reduktionsmittelvorläufers, umfassend die folgenden Schritte:A method of providing a reductant precursor, comprising the following steps:
A) Aufheizen eines durch eine Wand (2) begrenzten quasigeschlossenen Verdampfervolumens (3), welches zumindest zum Teil mit einer Lösung (4) mindestens eines Reduktionsmittelvorläufers gefüllt ist, auf eine Vorhaltetemperatur oberhalb der Verdampfungstemperatur der Lösung zur Bildung einer Atmosphäre eines mindestens einen Reduktionsmittelvorläufer umfassenden Dampfes (7) bei einem Vorhaltedruck oberhalb des Umgebungsdruckes undA) heating a quasi-closed evaporator volume (3) bounded by a wall (2) at least partially filled with a solution (4) of at least one reducing agent precursor to a holding temperature above the evaporation temperature of the solution to form an atmosphere of at least one reducing agent precursor Steam (7) at a Vorhaltedruck above the ambient pressure and
B) bedarfsabhängige Entnahme des Dampfes (7) durch Nutzung des Druckunterschiedes zwischen Vorhaltedruck und Umgebungsdruck.B) demand-dependent removal of the vapor (7) by using the pressure difference between the holding pressure and ambient pressure.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem bedarfsabhängig dem Verdampfervolumen (3) Lösung (4) mindestens eines Reduktionsmittelvorläufers zugeführt wird.2. The method of claim 1, wherein, depending on demand, the evaporator volume (3) solution (4) of at least one reducing agent precursor is supplied.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Vorhaltetemperatur bei 1400C bis 1800C liegt.3. The method according to any one of the preceding claims, wherein the Vorhaltetemperatur is 140 0 C to 180 0 C.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Dampf (7) nach Schritt B) erhitzt wird.4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the steam (7) after step B) is heated.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Wand (2) gleichförmig temperiert wird.5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the wall (2) is uniformly tempered.
6. Vorrichtung (1) zum Bereitstellen eines Reduktionsmittelvorläufers, umfas- send ein quasigeschlossenes durch eine Wand (2) begrenztes Verdampfer- volumen (3), welches mit einer Lösung (4) mindestens eines Reduktionsmittelvorläufers befüllbar ist, wobei die Wand (2) zumindest teilweise durch mindestens ein Heizmittel (5) beheizbar und im Verdampfervolumen (3) befindliche Lösung (4) verdampfbar ist, wobei eine Entnahmeöffnung (6) aus- gebildet ist, über die ein mindestens einen Reduktionsmittelvorläufer umfassender Dampf (7) entnehmbar ist.6. Apparatus (1) for providing a reducing agent precursor, comprising a quasi-closed evaporator bounded by a wall (2). volume (3), which can be filled with a solution (4) of at least one reducing agent precursor, wherein the wall (2) is at least partially heatable by at least one heating means (5) and in the evaporator volume (3) solution (4) is evaporable, wherein a Removal opening (6) is formed, via which a at least one reducing agent precursor comprehensive steam (7) can be removed.
7. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, bei der die Entnahmeöffnung (6) reversibel verschließbar ist.7. Device (1) according to claim 6, wherein the removal opening (6) is reversibly closed.
8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, bei der eine Zugabeöffnung (9) zur Zugabe der Lösung (4) ausgebildet ist.8. Device (1) according to claim 6 or 7, wherein an addition opening (9) for adding the solution (4) is formed.
9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, bei der der Zugabeöffnung (9) ein Zuga- bevektor (10) der Richtung, in der die Lösung (4) zugegeben wird, zuorden- bar ist und bei der der Entnahmeöffnung (6) ein Entnahmevektor (11) der Richtung, in der der Dampf (7) entnehmbar ist, zuordenbar ist, wobei Entnahme- (11) und Zugabevektor (10) einen spitzen, rechten oder stumpfen Winkel einschließen.9. Device (1) according to claim 8, in which the addition opening (9) can be assigned an add-on vector (10) to the direction in which the solution (4) is added and at the removal opening (6) Withdrawal vector (11) of the direction in which the vapor (7) can be removed, wherein the extraction (11) and the addition vector (10) include an acute, right or obtuse angle.
10. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei der die Heizmittel (5) mindestens einen selbstregelnden elektrischen Heizwiderstand umfassen, dessen Regeltemperatur im Bereich von 1400C bis 1600C liegt. 10. Device (1) according to any one of claims 6 to 9, wherein the heating means (5) comprise at least one self-regulating electrical heating resistor whose control temperature is in the range of 140 0 C to 160 0 C.
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