選擇性催化還原及催化劑再生系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種選擇性催化還原及催化劑再生系統(tǒng)，利用選擇性催化還原反應(yīng)，不僅使廢氣含有的氮氧化物降低，而且對(duì)還原反應(yīng)中使用的催化劑進(jìn)行再生。
【背景技術(shù)】
[0002]—般而言，選擇性催化還原(selective catalytic reduct1n，SCR)系統(tǒng)是用于凈化柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、鍋爐、焚燒器等發(fā)生的廢氣，使氮氧化物降低的系統(tǒng)。
[0003]選擇性催化還原系統(tǒng)使廢氣和還原劑一同通過在內(nèi)部設(shè)置有催化劑的反應(yīng)器，同時(shí)，使廢氣中含有的氮氧化物與還原劑反應(yīng)，還原處理成氮?dú)夂退魵狻?br>[0004]選擇性催化還原系統(tǒng)作為用于使氮氧化物降低的還原劑，直接噴射使用尿素(Urea)，或噴射使用使尿素加水分解而生成的氨氣(NH3)。
[0005]但是，如果尿素向具有小于攝氏250度的溫度的廢氣直接噴射，貝存在由于尿素分解而生成的諸如縮二脲(biuret)、氰尿酸(cyanuric acid)、三聚氰胺(melamine)及三聚氰酰胺(ammeline)等的副產(chǎn)物而堵塞噴嘴或妨害廢氣流動(dòng)的問題。
[0006]另外，為了使尿素加水分解而生成氨氣，應(yīng)利用電加熱器或燃燒器，使加水分解腔的內(nèi)部溫度上升至加水分解反應(yīng)溫度，因而存在在加水分解之外另行消耗大量能源的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]技術(shù)課題
[0008]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種選擇性催化還原及催化劑再生系統(tǒng)，不僅能夠使降低廢氣含有的氮氧化物所整體消耗的能源實(shí)現(xiàn)最小化，而且能夠?qū)€原反應(yīng)中使用的催化劑進(jìn)行有效再生。
[0009]解決課題的方案
[0010]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，選擇性催化還原及催化劑再生系統(tǒng)包括:主排氣流路，其供含有氮氧化物(N0X)的廢氣移動(dòng)；反應(yīng)器，其設(shè)置于所述主排氣流路上，包含用于使廢氣的氮氧化物(NOx)降低的催化劑；迂回排氣流路，其從所述主排氣流路分歧，迂回所述反應(yīng)器后再次與所述主排氣流路合流；氨氣噴射部，其設(shè)置于所述主排氣流路上，向?qū)⒘魅胨龇磻?yīng)器的廢氣噴射氨氣(NH3);加水分解腔，其接受尿素(Urea)提供，生成將向所述氨氣噴射部供應(yīng)的氨氣；氨氣供應(yīng)流路，其連接所述氨氣噴射部與所述加水分解腔；分歧流路，其從所述反應(yīng)器前方的所述主排氣流路分歧；再循環(huán)流路，其從所述反應(yīng)器后方的所述主排氣流路分歧，與所述分歧流路合流；及多功能流路，其連接所述分歧流路與所述再循環(huán)流路的合流地點(diǎn)和所述加水分解腔。
[0011]所述選擇性催化還原及催化劑再生系統(tǒng)可以還包括:第一主排氣閥，其設(shè)置于所述分歧流路分歧的地點(diǎn)與所述尿素噴射部之間的所述主排氣流路上；第二主排氣閥，其設(shè)置于所述再循環(huán)流路分歧的地點(diǎn)與所述迂回排氣流路合流的地點(diǎn)之間的所述主排氣流路上；迂回排氣閥，其設(shè)置于所述迂回排氣流路；分歧閥，其設(shè)置于所述分歧流路；以及再循環(huán)閥，其設(shè)置于所述再循環(huán)流路。所述第一主排氣閥、所述第二主排氣閥、所述迂回排氣閥、所述分歧閥及所述再循環(huán)閥可以分為凈化運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)或再生運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中的某一種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0012]當(dāng)為所述凈化運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，所述第一主排氣閥和所述第二主排氣閥可以開放，所述迂回排氣閥和所述再循環(huán)閥切斷，當(dāng)為所述再生運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，所述第一主排氣閥和所述第二主排氣閥可以切斷，所述迂回排氣閥和所述再循環(huán)閥開放。
[0013]所述選擇性催化還原及催化劑再生系統(tǒng)可以還包括:尿素供應(yīng)部，其向所述加水分解腔供應(yīng)尿素(Urea);腔連接流路，其連接所述尿素供應(yīng)部與所述加水分解腔。
[0014]所述選擇性催化還原及催化劑再生系統(tǒng)可以還包括:尿素噴射部，其設(shè)置于所述主排氣流路上，向?qū)⒘魅胨龇磻?yīng)器的廢氣噴射尿素；尿素供應(yīng)流路，其直接連接所述尿素供應(yīng)部與所述尿素噴射部。
[0015]所述氨氣噴射部可以位于比所述尿素噴射部相對(duì)鄰接所述反應(yīng)器的位置。
[0016]可以還包括設(shè)置于所述腔連接流路上的氨氣供應(yīng)閥及設(shè)置于所述尿素供應(yīng)流路的尿素供應(yīng)閥。
[0017]當(dāng)為所述凈化運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，可以開放所述氨氣供應(yīng)閥及所述尿素供應(yīng)閥中的一個(gè)以上。而且，當(dāng)為所述再生運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，所述氨氣供應(yīng)閥及所述尿素供應(yīng)閥可以切斷。
[0018]在所述凈化運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，當(dāng)通過所述主排氣流路而流入所述反應(yīng)器的廢氣的溫度為第一設(shè)定溫度時(shí)，所述分歧閥和所述氨氣供應(yīng)閥可以開放，所述尿素供應(yīng)閥切斷，氨氣向所述主排氣流路噴射。
[0019]在所述凈化運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，當(dāng)通過所述主排氣流路而流入所述反應(yīng)器的廢氣的溫度為第二設(shè)定溫度時(shí)，所述分歧閥、所述氨氣供應(yīng)閥以及所述尿素供應(yīng)閥可以開放，氨氣及尿素一同向所述主排氣流路噴射。
[0020]在所述凈化運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，當(dāng)通過所述主排氣流路而流入所述反應(yīng)器的廢氣的溫度為第三設(shè)定溫度時(shí)，所述分歧閥和所述氨氣供應(yīng)閥可以切斷，所述尿素供應(yīng)閥開放，尿素向所述主排氣流路噴射。
[0021]所述選擇性催化還原及催化劑再生系統(tǒng)可以還包括加熱裝置，其設(shè)置于所述多功能流路上，使流經(jīng)所述多功能流路的流體升溫。
[0022]作為所述加熱裝置，可以使用燃燒器(burner)，所述選擇性催化還原及催化劑再生系統(tǒng)可以還包括與所述多功能流路連接的外氣供應(yīng)流路，使得能夠向所述加熱裝置供應(yīng)外氣。
[0023]所述選擇性催化還原及催化劑再生系統(tǒng)可以還包括設(shè)置于所述外氣供應(yīng)流路上的外氣供應(yīng)閥，如果所述加熱裝置啟動(dòng)，則所述外氣供應(yīng)閥開放。
[0024]所述選擇性催化還原及催化劑再生系統(tǒng)可以還包括設(shè)置于所述外氣供應(yīng)流路上的空氣過濾器。
[0025]可以還包括設(shè)置于所述多功能流路上的鼓風(fēng)機(jī)。
[0026]發(fā)明效果
[0027]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，選擇性催化還原及催化劑再生系統(tǒng)不僅能夠使降低廢氣含有的氮氧化物所整體消耗的能源實(shí)現(xiàn)最小化，而且能夠?qū)€原反應(yīng)中使用的催化劑進(jìn)行有效再生。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的選擇性催化還原及催化劑再生系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
[0029]圖2至圖5是分別圖示圖1的選擇性催化還原及催化劑再生系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的構(gòu)成圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面以附圖為參考，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，以便本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠容易地實(shí)施。本發(fā)明可以以各種不同的形態(tài)體現(xiàn)，并不限定于在此說(shuō)明的實(shí)施例。
[0031]需要指出的是，附圖是概略性的，并非按比例尺進(jìn)行圖示。附圖中的部分，其相對(duì)尺寸及比率為了在附圖中的明確性及便利，在其大小方面夸張或縮小圖示，任意尺寸僅為示例而非限定。而且，在兩個(gè)以上附圖中出現(xiàn)的同一結(jié)構(gòu)物、要素或部件，為了表示類似特征而使用同一參照符號(hào)。
[0032]本發(fā)明的實(shí)施例具體顯示本發(fā)明的理想的實(shí)施例。其結(jié)果，預(yù)計(jì)會(huì)有圖解的多樣變形。因此，實(shí)施例并不局限于圖示區(qū)域的特定形態(tài)，例如，也包括因制造而導(dǎo)致的形態(tài)的變形。
[0033]下面參照?qǐng)D1，說(shuō)明本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的選擇性催化還原(selective catalyticreduct1n, SCR)及催化劑再生系統(tǒng)101。
[0034]如圖1所示，本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的選擇性催化還原及催化劑再生系統(tǒng)101包括主排氣流路210、反應(yīng)器100、迂回排氣流路220、氨氣噴射部460、加水分解腔510、氨氣供應(yīng)流路260、分歧流路230、再循環(huán)流路240及多功能流路250。
[0035]另外，本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的選擇性催化還原及催化劑再生系統(tǒng)101可以還包括第一主排氣閥311、第二主排氣閥312、迂回排氣閥320、分歧閥330及再循環(huán)閥340。
[0036]另外，本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的選擇性催化還原及催化劑再生系統(tǒng)101可以還包括尿素供應(yīng)部520、尿素存儲(chǔ)部530、尿素噴射部470、尿素供應(yīng)