排气净化装置制造方法及图纸

一种排气净化装置（１），其包括主排气通道（２）和分支排气通道（３），这些通道与发动机侧的排气通道（１００）连接；关闭阀（４Ａ，４Ｂ），这些阀安装在主排气通道（２）和分支排气通道（３）的排气进口（２ａ，３ａ）上，能关闭排气；设置在主排气通道（２）中的氮氧化物吸附材料（５），用于临时性地在过剩空气气氛中吸附氮氧化物并用于在温度升高的气氛或还原气氛中使吸附的氮氧化物脱离；吸附材料脱离单元（６），该单元位于氮氧化物吸附材料（５）的排气上游侧，该单元具有空气喷嘴（６１），用于将从空气喷嘴（６１）供给的空气设定为温度升高的气氛或还原气氛；以及燃烧装置（７），该装置位于氮氧化物吸附材料（５）的排气下游侧，该装置由空气喷嘴（７１）、燃料喷嘴（７２）和点火喷嘴（７３）构成。来自发动机侧的排气通道（１００）的排气不经任何处理而直接从分支排气通道（３）的排气出口（３ａ）排出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于净化内燃机排出的排气的装置，所述内燃机是例如柴油机、气体 发动机、汽油发动机或燃气轮发动机、或燃烧设备，例如燃烧炉和锅炉，更具体涉及与在过 剩空气状态中正常运行的内燃机等设备的排气通道连接的排气净化装置，用于消除氮氧化 物。
技术介绍
从内燃机等设备排出的排气中含有有害组分，例如氮氧化物、一氧化碳和碳氢化 合物。已经按照惯例开发了多种装置，用以从排气消除这些物质，从而净化排气。本专利技术开发的装置是一种排气净化装置，已经在一份专利(专利文献1)中进行了 应用。图5显示专利文献1的附图说明图1中所示的排气净化装置。如图5中所示，在申请人提出 的常规排气净化装置中，为多个与内燃机等设备连接的分支排气通道202a和202b中的每 一个提供了氮氧化物吸附材料204、吸附材料脱离单元203和燃烧装置205。只将从内燃机 等设备排出的排气供给一个分支排气通道，如202a (或202b)，而没有将其供给另一个分支 排气通道，如202b(或202a)。另外，在供给排气的分支排气通道202a中，将氮氧化物吸附 在氮氧化物吸附材料204上，并予以消除，通过氮氧化物吸附材料204中包含的氧化反应催 化剂，将一氧化碳和碳氢化合物氧化成二氧化碳和水。另一方面，在停止供给排气的分支排 气通道202b中，通过吸附材料脱离单元203，使氮氧化物从氮氧化物吸附材料204脱离，通 过燃烧装置205将脱离的氮氧化物还原成氮。换言之，在分支排气通道202a中进行将氮氧 化物吸附到氮氧化物吸附材料204上的正常运行。同时，在另一个分支排气通道202b中， 进行使氮氧化物从吸附材料脱离单元204脱离的再生运行。结果是，氮氧化物吸附材料204 的吸附能力得以维持。图5中所示的排气净化装置是不使用三效催化剂、氨、脲等物质的净化装置。三效 催化剂用作能同时分解氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物的催化剂，其在过剩空气条件下 不能有效工作。对于使用氨等物质的净化装置，装置本身非常复杂和昂贵。另外，对于作为 还原剂的氨等物质，维护成本是必需的，必须提供用于供给氨等物质的系统，从而发生许多 问题。在图5所示的排气净化装置中，已经解决了这些问题。图5中所示的排气净化装置 能从在过剩空气条件下运行的内燃机或类似设备排出的排气中消除有害组分(氮氧化物、 一氧化碳和碳氢化合物)，从而净化排气，并维持其净化能力而不使该能力降低。引用列表专利文献1 日本专利申请公开第2006-272115号专利技术概述技术问题在图5所示的排气净化装置中，将涉及消除有害组分的装置(吸附剂、脱离单元 和燃烧装置)设置在多个分支排气通道的每一个中，用以维持氮氧化物吸附材料的吸附能 力。这种结构导致增大排气净化装置的生产成本的问题。本专利技术意在提供生产成本降低的排气净化装置。解决方案本专利技术第一方面提供一种与内燃机或燃烧设备的发动机侧的排气通道连接的排 气净化装置，其包括与发动机侧的排气通道连接的主排气通道和分支排气通道；能切断 主排气通道和分支排气通道的排气进口处的排气的排气关闭单元；设置在主排气通道内的 氮氧化物吸附材料，用于临时性地吸附过剩空气气氛中的氮氧化物，并用于在温度升高的 气氛或还原气氛中使吸附的氮氧化物脱离；设置在主排气通道内的氮氧化物吸附材料的排 气上游侧的吸附材料脱离单元，具有空气供给单元，用于将从空气供给单元供给的空气气 氛设定为温度升高的气氛或还原气氛；以及设置在主排气通道内的氮氧化物吸附材料的排 气下游侧的燃烧装置，包括空气供给单元、燃料供给单元和点火单元，其中对分支排气通道 进行设计，从而将来自发动机侧的排气通道的排气直接排出而不进行处理。优选本专利技术第一方面采用以下结构(a)和(b)。在结构(a)中，本专利技术第一方面提供的排气净化装置还包括设置在主排气通道内 的燃烧装置的排气下游侧的过滤器元件，能够捕捉排气中所含的微粒物质。在结构(b)中，本专利技术第一方面提供的排气净化装置还包括设置在氮氧化物吸附 材料的排气上游侧和主排气通道内的吸附材料脱离单元的排气下游侧的硫氧化物吸附材 料，用于临时性地吸附过剩空气气氛中的硫氧化物，并用于在温度升高的气氛或还原气氛 中使吸附的硫氧化物脱离。本专利技术第二方面提供一种与内燃机或燃烧设备的发动机侧的排气通道连接的排 气净化装置，其包括与发动侧的排气通道连接的主排气通道和分支排气通道；能切断分 别在主排气通道的排气出口处和在分支排气通道的排气进口处的排气的排气关闭单元；设 置在主排气通道内的氮氧化物吸附材料，用于临时性地吸附过剩空气气氛中的氮氧化物， 并用于在温度升高的气氛或还原气氛中使吸附的氮氧化物脱离；设置在主排气通道内的氮 氧化物吸附材料的排气下游侧的吸附材料脱离单元，具有空气供给单元，用于将从空气供 给单元供给的空气气氛相应于氮氧化物吸附材料设定为温度升高的气氛或还原气氛；设置 在主排气通道内的氮氧化物吸附材料的排气上游侧的硫氧化物吸附材料，能够吸附硫氧化 物；设置在主排气通道内的硫氧化物吸附材料的排气上游侧的燃烧装置，包括空气供给单 元、燃料供给单元和点火单元；设置在主排气通道内的燃烧装置的排气上游侧的过滤器元 件，能捕捉排气中所含的微粒物质；以及用于进行正常运行和再生运行的控制器，其中分支 排气通道经过设计，从而能将来自发动机侧的排气通道的排气直接排出而不进行处理，在 进行正常运行时，控制器通过利用排气关闭单元，打开主排气通道的排气出口并关闭分支 排气通道的排气进口，从而使排气通过主排气通道，在再生运行中，控制器通过利用排气关 闭单元，关闭主排气通道的排气出口并打开分支排气通道的排气进口，操作吸附材料脱离 单元和燃烧装置，使得借助排气关闭单元和燃烧装置的空气供给单元产生的空气流能够以 与排气流向相反的方向通过主排气通道。本专利技术的有益效果根据本专利技术第一方面，由于提供了允许排气直接通过的分支排气通道，所以排气 净化装置能切断进入主排气通道的排气流动，而且能使氮氧化物从主排气通道内的氮氧化 物吸附材料脱离。因此，排气净化装置能维持吸附氮氧化物的能力，同时只在一个排气通道(主排气通道)中设置与氮氧化物的吸附、脱离和还原相关的氮氧化物吸附材料、吸附材料 脱离单元和燃烧装置。结果是，提供了成本降低的排气净化装置。另外，根据结构(a)，由于排气净化装置包括过滤器元件，所以排气净化装置能从 排气消除微粒物质。而且，排气净化装置能通过吸附材料脱离单元的运行维持过滤器元件 的捕捉能力。另外，根据结构(b)，由于排气净化装置包括位于氮氧化物吸附材料的排气上游侧 的硫氧化物吸附材料，所以排气净化装置能防止硫氧化物流进氮氧化物吸附材料中。而且， 排气净化装置通过吸附材料脱离单元的运行能维持用于吸附硫氧化物的硫氧化物吸附材 料的吸附能力。而且，当硫氧化物脱离时，氮氧化物吸附材料也位于温度升高的气氛和还原 气氛中，在这些气氛中，硫氧化物不会附着于氮氧化物吸附材料上。换言之，防止氮氧化物 吸附材料因为硫氧化物毒化作用而性能劣化。根据本专利技术第二方面，由于提供了允许排气直接通过的分支排气通道，所以排气 净化装置能切断进入主排气通道的排气流动，而且能使氮氧化物从主排气通道内的氮氧化 物吸附材料脱离。因此，排气净化装置能维持吸附氮氧化物的能力，同时只在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排气净化装置，该装置与内燃机或燃烧设备的发动机侧的排气通道连接，该装置包括：主排气通道和分支排气通道，这些通道与发动机侧的排气通道连接；排气关闭单元，该单元能够在主排气通道和分支排气通道的排气进口处关闭排气；氮氧化物吸附材料，该材料设置在主排气通道内，用于临时性地在过剩空气气氛中吸附氮氧化物并用于在温度升高的气氛或还原气氛中使吸附的氮氧化物脱离；吸附材料脱离单元，该单元设置在主排气通道内的氮氧化物吸附材料的排气上游侧，该单元具有空气供给单元，该单元用于将从空气供给单元供给的空气气氛设定为温度升高的气氛或还原气氛；和燃烧装置，该装置设置在主排气通道内的氮氧化物吸附材料的排气下游侧，该装置包括空气供给单元、燃料供给单元和点火单元，其中对分支排气通道进行设计，从而将来自发动机侧的排气通道的排气不进行处理直接排出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：小野泰右，
申请(专利权)人：洋马株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]