本发明专利技术涉及一种用于对内燃机的排气进行后处理的排气后处理装置(1)，该排气后处理装置具有用于选择性催化还原反应的SCR‑催化器(2)、用于在位于所述SCR‑催化器上游的引入部位(4)处引入还原剂的还原剂引入装置(3)以及在流动技术方面布置在所述引入部位(4)和所述SCR‑催化器(2)之间的混合装置(8)。在此规定，所述混合装置(8)具有混合元件(9)以及催化器元件(11)，其中，所述催化器元件(11)沿着所述排气的流动方向看具有比所述混合元件(9)小的横截面。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于对内燃机的排气进行后处理的排气后处理装置，该排气后处理装置具有用于选择性催化还原反应的SCR-催化器、用于在位于所述SCR-催化器上游的引入部位处引入还原剂的还原剂引入装置以及流动技术方面布置在所述引入部位和所述SCR-催化器之间的混合装置。
技术介绍
所述排气后处理装置用于对由内燃机产生的排气进行后处理。所述排气后处理装置就此也可以被称作排气净化装置。由内燃机产生的排气输送给所述排气后处理装置并且流动通过所述排气后处理装置。在所述排气后处理装置下游，排气例如被输送给外部环境。所述排气后处理装置具有SCR-催化器，借助于该SCR-催化器能够对在排气中含有的有害物质进行选择性催化还原反应。在选择性催化还原反应期间，优选还原氮氧化物、即例如一氧化氮(NO)以及二氧化氮(NO2)。为了实施所述选择性催化还原反应，还原剂是必要的。例如可以应用氨(NH3)作为还原剂。然而，因为所述氨难以控制，所以其通常首先在所述排气后处理装置中生成、尤其通过热解作用生成。为了该目的，所述还原剂首先以尿素溶液的形式被引入到所述排气中。为了将还原剂引入到排气中，设置有还原剂引入装置。这样将所述还原剂在引入部位处引入到所述排气中，其中，所述还原剂引入装置在流动技术方面布置在所述SCR-催化器上游。所述还原剂从所述引入部位出发朝着下游的方向与所述排气混合在一起并且与排气共同朝着所述SCR-催化器的方向流动并且接下来流动穿过所述SCR-催化器。还原剂与排气在流入到所述SCR-催化器之前混合或者说掺杂得越好，则该SCR-催化器工作得越有效率。出于该原因，在流动技术方面在所述引入部位和所述SCR-催化器之间布置有混合装置。所述混合装置的作用是使所述还原剂与所述排气深入混合。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种排气后处理装置，该排气后处理装置相对于已知的排气后处理装置具有如下优点，尤其能够更好地制备还原剂。根据本专利技术，所述目的利用具有权利要求1所述的特征的排气后处理装置实现。在此规定，混合装置具有混合元件以及催化器元件，其中，所述催化器元件沿着排气的流动方向看具有比所述混合元件小的横截面。所述混合装置就此不仅仅设置用于使所述还原剂与所述排气混合，而且借助于所述催化器元件额外地已经执行对排气的后处理。所述催化器元件尤其用于将所述还原剂制备成能够应用于所述SCR-催化器的形式。然而额外地或者替代地，选择性催化还原反应在所述催化器元件中已经能够至少部分地进行。如果所述还原剂以之前说明的尿素溶液的形式被引入，接下来从该尿素溶液中通过热解作用生成真正的还原剂、即例如氨，则尤其通过这种方式设置所述还原剂的制备。尤其在所述SCR-催化器上游已经实现了将所述尿素溶液完全转化成氨。这意味着，所述SCR-催化器增多地被施加以真正的还原剂氨并且不被施加以尿素溶液和/或中间产物、例如异氰酸(HNCO)。然而，因为所述催化器元件单独实现不了所述还原剂与所述排气的足够的混合，所以所述混合装置不仅具有催化器元件而且还具有混合元件。所述混合元件和所述催化器元件例如沿着流动方向相继依次地布置。替代地，其沿着排气的流动方向看也能够重叠地布置，即沿着流动方向至少局部地布置在同样的位置处。规定如下，所述催化器元件沿着流动方向看具有比所述混合元件小的横截面。这尤其意味着，所述催化器元件具有比其中布置有催化器元件的排气管道的流动面小的横截面。流动通过所述排气管道的排气就此能够流动经过所述催化器元件处。额外地或者替代地，所述混合元件具有相应于或者必要时略微小于所述排气管道的流动横截面的横截面。所述混合元件尤其沿着与流动方向相关的周向方向连续地或者至少局部区段地贴靠在所述排气管道的壁部处。紧接着在将所述还原剂引入到所述排气中之后，所述还原剂优选以液态的形式、尤其仅仅以液态的形式存在。如果应用尿素溶液，那么该尿素溶液例如能够通过总式(NH2)2CO·7H2O描述。在引入之后，所述还原剂蒸发。这能够通过反应式(NH2)2CO·7H2O→(NH2)2CO+7H2O描述。在足够高的温度的情况下，进行热解作用，这种热解作用通过反应式(NH2)2CO→HNCO+NH3表示。就此已经生成了一部分氨(NH3)以及异氰酸(HNCO)。所述异氰酸在温度足够高的情况下与水或者说水蒸气反应。该过程被称作水解作用并且能够通过反应式HNCO+H2O→NH3+CO2表示。真正的选择性催化还原反应在应用产生的氨的条件下通过反应式NO2+NO+2NH3→2N2+3H2O描述。基于配属于所述混合装置的额外的催化器元件，不仅水解作用而且还有所述选择性催化还原反应能够部分地从所述SCR-催化器转移/前置到所述催化器元件上，从而减轻了所述SCR-催化器的负担。借助于此处提出的混合装置，不仅能够相应地实现借助于所述催化器元件对还原剂的有效率的转化，而且也能够同时实现还原剂与排气的有效的混合，对此应用所述混合元件。所述混合元件以及所述催化器元件在此形成了单一的结构单元、优选与所述其中布置有所述混合元件以及所述催化器元件的排气管道共同地形成结构单元。替代地，由混合元件和催化器元件构成的结构单元被构造用于安装到存在的排气管道中。在本专利技术的另外的构造方案中规定，所述催化器元件布置在所述混合元件上游或者下游。原则上所述催化器元件相对于所述混合元件能够任意布置。原则上，所述催化器元件就此能够存在于所述混合元件下游。然而，所述催化器元件优选布置在所述混合元件的上游。由此，借助于所述还原剂引入装置引入的还原剂能够首先接触所述催化器元件并且在该催化器元件中被转化。在所述催化器元件下游，所述排气和/或所述还原剂紧接着优选被所述混合元件施加以关于所述排气的主流动方向的涡旋，从而实现有效率的混合。在本专利技术的优选的构造方案中规定，所述催化器元件直接地固定在所述混合元件上。例如，所述催化器元件仅仅固定在所述混合元件上并且通过所述混合元件相对于所述排气管道得到保持。例如，所述混合元件具有多个混合叶片。所述混合叶片能够在其相对于所述流动方向的位于径向外部的侧上与固定接片连接，所述固定接片贴靠在所述排气管道的内周面上并且优选在内周面上固定。在所述混合叶片的沿着径向方向位于内部的侧上，所述混合叶片能够直接固定在所述催化器元件上，用以紧固所述催化器元件。替代地，在所述混合叶片的位于径向内部的侧上构造有用于所述催化器元件的容纳部，所述催化器元件布置并且固定在所述容纳部中。在本专利技术的另外的优选的构造方案中规定，所述混合元件至少局部地围卡所述催化器元件并且/或者沿着与所述流动方向相关的径向方向突出于所述催化器元件。所述混合元件就此——关于所述流动方向——具有超过其周缘的至少局部地比所述催化器元件大的沿着径向方向的延伸部。所述混合元件尤其沿着周向方向至少局部地、尤其完全地围卡所述催化器元件。在此，所述催化器元件的固定能够借助于所述混合元件以之前说明的方式和方法实现。在本专利技术的改进方案中规定，所述混合元件具有用于所述催化器元件的中央容纳部。所述中央容纳部在此例如在用于所述催化器元件的支架中存在。所述催化器元件在装配所述混合装置时被置入到所述中央容纳部中并且紧接着固定在所述混合元件上。该固定方式原则上能够以任意的方式和方法构造。例如，所述催化本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于对内燃机的排气进行后处理的排气后处理装置(1)，该排气后处理装置具有用于选择性催化还原反应的SCR‑催化器(2)、用于在位于所述SCR‑催化器上游的引入部位(4)处引入还原剂的还原剂引入装置(3)以及在流动技术方面布置在所述引入部位(4)和所述SCR‑催化器(2)之间的混合装置(8)，其特征在于，所述混合装置(8)具有混合元件(9)以及催化器元件(11)，其中，所述催化器元件(11)沿着所述排气的流动方向看具有比所述混合元件(9)小的横截面。
【技术特征摘要】
2015.07.06 DE 102015008718.51.用于对内燃机的排气进行后处理的排气后处理装置(1)，该排气后处理装置具有用于选择性催化还原反应的SCR-催化器(2)、用于在位于所述SCR-催化器上游的引入部位(4)处引入还原剂的还原剂引入装置(3)以及在流动技术方面布置在所述引入部位(4)和所述SCR-催化器(2)之间的混合装置(8)，其特征在于，所述混合装置(8)具有混合元件(9)以及催化器元件(11)，其中，所述催化器元件(11)沿着所述排气的流动方向看具有比所述混合元件(9)小的横截面。2.根据权利要求1所述的排气后处理装置，其特征在于，所述催化器元件(11)布置在所述混合元件(9)上游或者下游。3.根据前述权利要求中任一项所述的排气后处理装置，其特征在于，所述催化器元件(11)直接地固定在所述混合元件(9)上。4.根据前述的权利要求中任一项所述的排气后处理装置，其特征在于，所述混合元件(9)至少局部地...
【专利技术属性】
技术研发人员：H·勒尔希，W·凯歇尔，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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