CH707487B1 - Harnstofflösung-Sprühanordnung. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Harnstofflösung-Sprühanordnung für die Anwendung in einer Abgasreinigungsvorrichtung, zum Unterdrücken der Erzeugung von Nebenprodukten, wenn der SO 3 -Gehalt im Abgas hoch ist oder wenn Harnstofflösung in einen Bereich gesprüht wird, in dem die Temperatur des Abgases niedrig ist. Die Harnstofflösung-Sprühanordnung führt Ammoniak einem SCR-Katalysator 6a eines Entstickungsreaktors 6 einer Abgasreinigungsvorrichtung 7 zu. Der Entstickungsreaktor 6 ist zwischen einem Abgassammelrohr 3, das von mit Abgasöffnungen 1a eines Motors 1 verbundenen Abgasverbindungsrohren 2 ausströmendes Abgas auffängt, und einem Abgaspfad 5 stromaufwärts einer Turbine 4a eines Turboladers 4, angeordnet. Die Harnstofflösung-Sprühanordnung weist ein Verdampfungsrohr 10 auf, das im Abgassammelrohr 3 angeordnet und verbunden ist mit einem Abzweigrohr 9, das von einem Luftzufuhrpfad 8 stromabwärts eines Verdichters 4b des Turboladers 4 abgezweigt ist, und eine Düse 11, die Harnstofflösung in die Luft sprüht, die durch das Verdampfungsrohr 10 strömt. Korrosion und Blockierung des Abgaspfads kann dadurch vorgebeugt und die Leistung des SCR-Katalysators kann einwandfrei aufrechterhalten werden.

Description

Beschreibung Technisches Gebiet [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Harnstofflösung-Sprühanordnung für die Anwendung in einer Abgasreinigungsvorrichtung, die in von einem Verbrennungsmotor abgegebenem Abgas enthaltene Stickstoffoxide (im Weiteren Stickoxide bzw. NOx genannt) reinigt, indem sie eine Reaktion von NOx mit einem Reduktionsmittel in Gegenwart eines selektiven Reduktionskatalysators (im Weiteren «SCR-Katalysator» genannt) bewirkt.

Allgemeiner Stand der Technik [0002] Eine Technologie zur Reinigung von in Abgas enthaltenem NOx ist bekannt. Zum Beispiel ist ein Entstickungsre-aktor mit einem zwischengeschalteten SCR-Katalysator, stromabwärts hinter einem Abgasrohr eines Motors installiert, und Ammoniakgas wird als ein Reduktionsmittel in einem Abgaspfad stromaufwärts vor einem Entstickungsreaktor zur Reinigung von im Abgas im Entstickungsreaktor enthaltenen NOx hinzugefügt (siehe Patent-Bezugnahme 1).

[0003] Ammoniakgas und Ammoniakwasser sind jedoch hochgiftig und daher gefährlich, und sie sind ausserdem nachteilig aus verschiedenen Gründen wie, dass sie starken und reizenden Geruch und dergleichen aufweisen. Aufgrund dessen gelten strenge Einschränkungen beim Beladen solcher Materialien auf Schiffen und dergleichen. Herkömmlicherweise wird bei der Anwendung von Abgasreinigungsvorrichtungen, bei denen der SCR-Katalysator eingesetzt wird, meistens eine Anordnung angewandt, bei der Harnstoff, der chemisch stabil ist, als ein Reduktionsmittelvorläufer verwendet und in einem Tank zur Bildung von Harnstofflösung gespeichert wird. Die Harnstofflösung wird von einer Düse in den Abgaspfad stromaufwärts des Entstickungsreaktors gesprüht (zum Beispiel, siehe Patent-Bezugnahme 2).

[0004] In der vorgenannten Anordnung wird die von der Düse in den Abgaspfad gesprühte Harnstofflösung, wenn die Temperatur im Abgaspfad ausreichend hoch ist, hydrolysiert, wie in nachstehender Gleichung (1) dargestellt, bevor sie den SCR-Katalysator erreicht, wobei Ammoniakgas (NH3) erzeugt wird. (NH2)2CO + H20 2NH3 + C02 ...(1) [0005] Das bei der Hydrolyse erzeugte Ammoniakgas wird dem SCR-Katalysator zugeführt, und Entstickungsreaktionen, wie durch die nachstehenden Gleichungen (2) und (3) dargestellt, finden zwischen dem Ammoniak und dem im Abgas am SCR-Katalysator enthaltenen NOx statt. Als Resultat zerfällt NOx in Stickstoff und Wasser und wird dadurch ungefährlich. 4NH3 + 4NO + 02 4N2 + 6H20 ...(2) 2NH3 + NO + N02 —> 2N2 + 3H20 ...(3) [0006] Auf diese Weise ist es in der Abgasreinigungsvorrichtung, die den SCR-Katalysator benutzt, wenn Harnstofflösung aus Sicherheitsgründen verwendet werden muss, erforderlich, dass die durch Gleichung (1) dargestellte hydrolytische Reaktion zuverlässig stattfindet, während die gesprühte Harnstofflösung im Abgaspfad strömt. Um dies zu erreichen, ist in einer konventionellen NOx-Reinigungsvorrichtung, wie der in Patent-Bezug 2 offenbarten, zum Beispiel ein Schalldampfer zwischen der Düse, die die Harnstofflösung zuführt, und einem NOx-Katalysator angeordnet. Die Funktion, des Schalldämpfers besteht darin, die Erzeugung von Ammoniak zu fördern.

[0007] Darüber hinaus weist, bei einer anderen konventionellen Technik, in ein mit einem, wie in Fig. 2 dargestellten, Abgassammelrohr 101 ausgerüsteter Vierzylinder-Dieselmotor 102 für Schiffe häufig ein Verdampfungsrohr 107 auf, das die Hydrolyse von Harnstofflösung begünstigt, die von einer Düse 105 gesprüht wird, wobei das Verdampfungsrohr 107 zwischen der Harnstofflösung sprühenden Düse 105 und einem SCR-Katalysator 106 angeordnet ist. Die Harnstofflösung sprühende Düse 105 und der SCR-Katalysator 106 sind in einem Abgaspfad 104 stromaufwärts vor einer Turbine 103a eines Turboladers 103 angeordnet.

[0008] Allerdings ist bei solchen Dieselmotoren, die als Kraftstoff zum Beispiel Schweröl C verwenden, das einen hohen Schwefelgehalt aufweist, der S03-Gehalt im Abgas hoch. Wenn das S03 im Abgas und Ammoniak, das infolge der Hydrolyse der Harnstofflösung erzeugt wird, in einem Bereich, in dem die Temperatur aufgrund des Sprühens von Harnstofflösung gesunken ist, miteinander in Kontakt kommen, fallen Salze wie Ammoniumsulfat (NH4)2S04) und saures Ammoniumsulfat (NH4)HS04) als Nebenprodukte an. Wenn sich diese Nebenprodukte im Abgaspfad anhäufen, verursachen sie Korrosion und Blockierung des Abgaspfads. Wenn sich diese Nebenprodukte auch auf dem SCR-Katalysator anhäufen, sinkt die Katalysierungsaktivität des SCR-Katalysators.

[0009] Insbesondere, wenn bei einer Konfiguration wie der in Patent-Bezug 2 offenbarte Schalldämpfer oder das in Fig. 2 dargestellte Verdampfungsrohr 107 wird die Harnstofflösung in einen Bereich gesprüht, in dem die Temperatur des Abgases gesunken ist, und der sich stromabwärts des Abgassammelrohres, in dem heisses Abgas, das soeben die Abgasöffnungen des Motors verlassen hat, eine Temperatur von beispielsweise zwischen 300 °C und 450 °C aufweist. In diesem Bereich haftet allerdings der Nebel von Harnstofflösung an den Wandflächen, und die Wandflächentemperatur fällt ab, wobei sich leicht Nebenprodukte bilden. Zum Beispiel wird auch bei Motoren, die kein Schweröl C verwenden, bei Anhaften der Harnstofflösung an den Wandflächen und Absinken der Wandflächentemperatur Cyanursäure als ein Nebenprodukt gebildet, da die Hydrolyse nicht auf eine gewünschte Art fortschreitet, was zu einer weiteren Anhäufung von Material und dergleichen im Abgaspfad führt.

[0010] Wenn die Konfiguration wie das Verdampfungsrohr 107, wie in Fig. 2 dargestellt, zur Anwendung kommt, breitet sich das als Resultat der Hydrolyse der Harnstofflösung erzeugte Ammoniak nicht gleichmässig aus und wird stattdessen dem SCR-Katalysator 106 in ungleichmässiger Weise zugeführt. Wenn dies eintrifft, kann der Fortschritt der Entstickungs-reaktion, der durch die Gleichungen (2) und (3) dargestellt ist, unzulänglich werden.

Zitierter Stand der Technik

Patent-Bezugnahmen [0011] Patent-Bezugnahme 1: Japanische Gebrauchsmuster-Anmeldung Veröffentlichung Nr. H2-115 912 [0012] Patent-Bezugnahme 2: Japanische Patentveröffentlichung Offenlegung Nr. 2003-293 739

Zusammenfassung der Erfindung Technische Aufgabe der Erfindung [0013] In der konventionellen Abgasreinigungsvorrichtung wird die Harnstofflösung in eine Umgebung mit hohem S03-Gehalt im Abgas gesprüht, da Kraftstoff mit hohem Schwefelgehalt verwendet wird. Dadurch sinkt die Temperatur des Abgases und Nebenprodukte wie Ammoniumsulfat und saures Ammoniumsulfat werden einfach erzeugt. Ausserdem werden in konventionellen Abgasreinigungsvorrichtungen leicht Nebenprodukte wie Cyanursäure und dergleichen erzeugt, wenn die versprühte Harnstofflösung an den Wandflächen anhaftet. Die vorliegende Erfindung soll die Probleme durch Korrosion und Blockierung des Abgaspfads und die von den Nebenprodukten verursachte Herabsetzung der Leistung des SCR-Katalysators lösen.

Technische Lösung [0014] Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Harnstofflösung-Sprühanordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Eine Harnstofflösung-Sprühanordnung gemäss der vorliegenden Erfindung ist fähig, einem SCR-Katalysa-tor eines Entstickungsreaktors einer Abgasreinigungsvorrichtung Ammoniak zuzuführen, wobei der Entstickungsreaktor zwischen einem Abgassammelrohr, das von mit den Abgasöffnungen des Motors verbundenen Abgasverbindungsrohren ausgestossene Abgase auffängt, und einem Abgaspfad stromaufwärts, also vorgeschaltet einer Turbine eines Turboladers, angeordnet ist. Merkmale der Harnstofflösung-Sprühanordnung umfassen ein Verdampfungsrohr, das im Abgassammelrohr anordenbar und verbindbar ist mit einem Abzweigrohr, das von einem Luftzufuhrpfad stromabwärts eines Verdichters des Turboladers abgezweigt ist; und eine Düse, die ausgelegt ist, Harnstofflösung in die Luft zu sprühen, die über das Abzweigrohr in das Verdampfungsrohr eingeführt wird.

[0015] Bei einer Abgasreinigungsvorrichtung mit einer Harnstofflösung-Sprühanordnung gemäss der vorliegenden Erfindung ist das Verdampfungsrohr, das mit dem vom Luftzufuhrpfad stromabwärts des Verdichters des Turboladers abgezweigten Abzweigrohr verbunden ist, im Abgassammelrohr angeordnet, und das Sprühen der Harnstofflösung sowie die Hydrolyse in Ammoniak finden vollständig im Verdampfungsrohr statt. Während Luft von hoher Temperatur, verdichtet durch den Verdichter, in das Verdampfungsrohr strömt, befindet sich die Luft vor der Einführung in die Luftzufuhröffnung des Motors und enthält kein S03. Dadurch kann auch bei Verwendung von Kraftstoff mit hohem Schwefelgehalt die Erzeugung von Nebenprodukten wie Ammoniumsulfat und saurem Ammoniumsulfat unterdrückt werden.

[0016] Darüber hinaus werden bei einer Abgasreinigungsvorrichtung Harnstofflösung-Sprühanordnung gemäss der vorliegenden Erfindung die Wandflächen des im Abgassammelrohr angeordneten Verdampfungsrohres durch das Gas von hoher Temperatur, das soeben von den Abgasverbindungsrohren ausgestossen worden ist, ausreichend erhitzt. Aus diesem Grund kann eine ausreichende Temperatur in dem Bereich sichergestellt werden, in dem die Harnstofflösung gesprüht wird, so dass die Erzeugung von Nebenprodukten wie Cyanursäure ebenfalls verhindert werden kann. Selbst wenn in einem Niedrig-Last-Zustand des Motors ein Nebenprodukt erzeugt wird und an den Wandflächen des Verdampfungsrohres anhaftet, werden die Wandflächen des Verdampfungsrohres erneut eine hohe Temperatur annehmen, wenn sich der Motor in einem Hoch-Last-Zustand befindet, so dass vorübergehend anhaftende Nebenprodukte abgebaut werden.

[0017] Auf diese Weise kann gemäss der vorliegenden Erfindung die Erzeugung von Nebenprodukten wie Ammoniumsulfat, saurem Ammoniumsulfat und Cyanursäure unterdrückt werden, Korrosion und Blockierung des Abgaspfades kann vorgebeugt werden, und die Leistung des SCR-Katalysators kann einwandfrei aufrechterhalten werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen [0018]

Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer Konfiguration einer Abgasreinigungsvorrichtung, die eine Harnstofflösung-Sprühan-ordnung gemäss der vorliegenden aufweist.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine Konfiguration eines konventionellen Dieselmotors für Schiffe. Ausführungsformen der Erfindung [0019] Ein Zweck der vorliegenden Erfindung besteht in der Unterdrückung der Erzeugung von Nebenprodukten wie Ammoniumsulfat, saurem Ammoniumsulfat und Cyanursäure in einer Abgasreinigungsvorrichtung auch dann, wenn der S03-Gehalt im Abgas hoch ist oder wenn die Flarnstofflösung in einen Bereich gesprüht wird, wo die Temperatur des Abgases niedrig ist. Dieser Zweck wird durch Einsatz der folgenden Anordnung erfüllt.

[0020] Eine Flarnstoff-Sprühanordnung mit der Fähigkeit, Ammoniak einem SCR-Katalysator eines Entstickungsreaktors einer Abgasreinigungsvorrichtung zuzuführen, wobei der Entstickungsreaktor zwischen einem Abgassammelrohr, das von an den Abgasöffnungen des Motors angeschlossenen Abgasverbindungsrohren ausgestossenes Abgas auffängt, und einem Abgaspfad stromaufwärts einer Turbine eines Turboladers angeordnet ist, weist Folgendes auf ein im Abgassammelrohr angeordnetes und mit einem von einem Luftzufuhrpfad stromabwärts eines Verdichters eines

Abgasturboladers abgezweigten Abzweigrohr verbundenes Verdampfungsrohr, und eine Düse, die Flarnstofflösung in über das Abzweigrohr in das Verdampfungsrohr eingeführte Luft sprüht.

Ausführungsformen [0021] Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Dieselmotor für Schiffe, bei dem eine Flarnstoff-Sprühanordnung gemäss der vorliegenden Erfindung angewandt ist. Der Dieselmotor ist mit einem Abgassammelrohr 3 bereitgestellt, das von Abgasverbindungsrohren 2 ausgestossene Gas von hoher Temperatur auffängt, die jeweils mit Abgasöffnungen 1a an Zylinderköpfen verbunden sind. Das Abgassammelrohr 3 lenkt das aufgefangene Abgas in einen Abgaspfad 5 stromaufwärts einer Turbine 4a eines Turboladers 4. Ein grösserer Teil der Flarnstoff-Sprühanordnung gemäss der vorliegenden Erfindung ist innenseitig des Abgassammelrohres 3 implementiert und kontinuierlich mit dem Abgassammelrohr 3 angeordnet. Der Teil weist einen Entstickungsreaktor 6 und eine Abgasreinigungsvorrichtung 7, die zwischen dem Abgaspfad 5 stromaufwärts der Turbine 4a und dem Abgassammelrohr 3 angeordnet ist, auf. Bezugszeichen 4b bezeichnet einen Verdichter für den Turbolader 4, und Bezugszeichen 8 bezeichnet einen Luftzufuhrpfad, durch den vom Verdichter 4b verdichtete Luft zugeführt wird.

[0022] Ein Verdampfungsrohr 10 ist im Abgassammelrohr 3 angeordnet. Das Verdampfungsrohr 10 ist mit einem Abzweigrohr 9, das von einem Abzweigbereich 8a des Luftzufuhrpfads 8 stromabwärts des Verdichters 4b abgezweigt ist, verbunden. Ein Ende des Verdampfungsrohres 10 ist mit dem Abzweigrohr 9 verbunden, und das andere Ende öffnet sich in das Abgassammelrohr 3 über Auswurflöcher 10a.

[0023] Bezugszeichen 11 bezeichnet eine Düse zum Sprühen von Flarnstofflösung in Luft, die vom Abzweigrohr 9 in das Verdampfungsrohr 10 eingeführt wird. Die durch das Verdampfungsrohr 10 strömende Luft wird vom Verdichter 4b verdichtet und befindet sich im Zustand einer hohen Temperatur. Da diese Luft noch nicht in eine Luftzufuhröffnung eines Motors 1 eingeführt worden ist, enthält sie kein S03. Bei der Harnstofflösung-Sprühanordnung gemäss der Lehre der vorliegenden Ausführungsform wird die Luft von hoher Temperatur, die kein S03 enthält, in das Verdampfungsrohr 10 eingeleitet, und die Flarnstofflösung wird innerhalb des Verdampfungsrohres 10 gesprüht, um die Flydrolyse der Flarnstofflösung zu begünstigen. Aus diesem Grund kann auch bei der Verwendung von Kraftstoff, der einen hohen Schwefelgehalt aufweist, die Erzeugung von Nebenprodukten infolge einer Reaktion von Ammoniak und S03 unterdrückt werden.

[0024] Die Düse 11 wird bevorzugt in einem Bereich (einem anderen Bereich als einem Bereich A) angeordnet, in dem sich das Verdampfungsrohr 10 im Inneren des Abgassammelrohres 3 befindet als einem Bereich, in dem das Verdampfungsrohr 10 nach aussen am Abgassammelrohr 3 vorsteht (Bereich A). Dies hat seinen Grund darin, dass die Wandfläche des Verdampfungsrohres 10 durch direkte Exposition des Abgases von hoher Temperatur, das soeben von den Abgasöffnungen der Abgasverbindungsrohre 2 ausgestossen worden ist, jederzeit auf hohen Temperaturen gehalten werden kann, so dass die Erzeugung von Nebenprodukten infolge niedriger Temperatur unterdrückt werden kann.

[0025] Insbesondere kann das Verdampfungsrohr 10 in seiner Längsrichtung parallel zu der Richtung angeordnet werden, in der die Abgasöffnungen der Abgasverbindungsrohre 2 mit den Abgasöffnungen 1a der Zylinder des Motors 1 angeordnet sind, und die Düse 11 kann auf solche Weise positioniert werden, dass ein Bereich B, in dem die von der Düse 11 gesprühte Harnstofflösung fliesst, sich auf der gegenüber liegenden Seite der Abgasöffnungen der Abgasverbindungsrohre 2 befindet.

[0026] Der Entstickungsreaktor 6 weist einen zwischengeschalteten SCR-Katalysator 6a auf, der durch Reduktion selektiv NOx entfernt, das in dem vom Motor 1 ausgestossenen Abgas enthalten und eine Ursache von Umweltverschmutzung wie das Verursachen von saurem Regen und fotochemischem Smog ist. Als SCR-Katalysator 6a kann ein gewünschter

Katalysator unter Metalloxidkatalysatoren, wie ein Aluminium-, Zirkon-, Vanadium-/Titankatalysator oder ein Zeolithkatalysator ausgewählt werden. Diese Katalysatoren können miteinander kombiniert werden. Der SCR-Katalysator 6a kann auf einem Katalysatorträger mit Wabenstruktur oder er kann in einem Gehäuse angeordnet werden. Die Harnstofflösung-Sprühanordnung gemäss der vorliegenden Erfindung führt dem SCR-Katalysator 6a Ammoniak in einem vollständig hydrolysierten Zustand zu.

[0027] In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Hydrolysekatalysator 12, der die Hydrolyse von Harnstofflösung begünstigt, im Inneren des Verdampfungsrohres 10 stromabwärts der Düse 11 angeordnet. Der Zweck der Anordnung des Hydrolysekatalysators 12 besteht darin, den Wirkungsgrad der Hydrolyse zu steigern. Als Hydrolysekatalysator 12 kann jeder beliebige Katalysator, wie ein Titanoxidkatalysator oder ein Alkalimetallkatalysator, zum Einsatz kommen, sofern er die Ammoniakerzeugung begünstigt.

[0028] In der vorliegenden Ausführungsform sind die Auswurflöcher 10a stromabwärts des Hydrolysekatalysators 12 des Verdampfungsrohres 10 angeordnet. Das als Ergebnis der Hydrolyse von Harnstofflösung erzeugte Ammoniak wird durch diese Auswurflöcher 10a gegen den SCR-Katalysator 6a ausgeworfen. Da das als Ergebnis der Hydrolyse im Verdampfungsrohr 10 erzeugte Ammoniakgas durch diese Auswurflöcher 10a, die einen kleinen Durchmesser aufweisen, strömt und unter hohem Druck in das Abgas im Abgassammelrohr 3 ausgeworfen wird, ist das Ammoniakgas ausreichend im Abgas diffundiert, wenn es dem SCR-Katalysator 6a zugeführt wird, so dass die Entstickungsreaktion zufriedenstellend fortschreiten kann.

[0029] Bei der vorliegenden Ausführungsform sind das mit der Düse 11 bereitgestellte Verdampfungsrohr 10 und der Hydrolysekatalysator 12 in das Abgassammelrohr 3 eingebaut. Dadurch kann im Vergleich mit der konventionellen Vorrichtung, bei der das Verdampfungsrohr im Abgaspfad 5 stromaufwärts der Turbine 4a der erforderliche Platzbedarf verringert werden. Ferner kann bei der vorliegenden Ausführungsform im Vergleich mit der konventionellen Vorrichtung, bei der das Abgassammelrohr und das Abgasrohr parallel zueinander angeordnet sind, die Länge des Abgaspfades zum Turbolader 4 verringert werden. Dadurch lässt sich der Verlust an Luftdruck im Abgaspfad vorteilhaft verringern.

[0030] Bezugszeichen 13 bezeichnet einen am Luftzufuhrpfad 8 angeordneten Luftkühler. Die Temperatur der durch den Verdichter 4b verdichteten Luft nimmt zu, und die Luft neigt zu einem Ausdehnen; allerdings nimmt beim Ausdehnen der Luft deren Dichte und auch das Volumen ab. Als Massnahme wird in diesem Fall die Luft dem Motor 1 nach Absinken der Temperatur durch Kühlen der Luft im Luftkühler 13 zugeführt.

[0031] Bei der Harnstofflösung-Sprühanordnung gemäss der Lehre der vorliegenden Erfindung ist es bei Anordnung des Luftkühlers 13 auf dem Luftzufuhrpfad 8 bevorzugt, die Position, an der das Abzweigrohr 9 vom Luftzufuhrpfad 8 (Abzweigbereich 8a) abgezweigt wird, stromaufwärts des Luftkühlers 13 zu verlegen. Dies beruht darauf, dass es gemäss der vorliegenden Erfindung vom Standpunkt der Promotierung der Hydrolyse der Harnstofflösung aus effizienter ist, Luft von hoher Temperatur dem Verdampfungsrohr 10 zuzuführen.

[0032] Bezugszeichen 14 bezeichnet einen stromabwärts des Luftkühlers 13 angeordneten Empfängertank. Wenn der Motor 1 beginnt, Luft zu verbrauchen, wird die Luft schnell vom Empfängertank 14 zugeführt. Sobald der Druck im Empfängertank aufgrund des Ausströmens von Luft absinkt, wird Luft vom Verdichter 4b in den Empfängertank gespeist, so dass dort auch dann kein Mangel an Luftzufuhr herrscht, wenn über die Kapazität hinaus Luft sofort benötigt wird.

[0033] Wie vorstehend erläutert, ist bei der Harnstofflösung-Sprühanordnung gemäss der vorliegenden Erfindung das mit dem vom Luftzufuhrpfad stromabwärts des Verdichters des Turboladers abgezweigten Abzweigrohr verbundene Verdampfungsrohr im Abgassammelrohr angeordnet, und die Harnstofflösung wird in das Verdampfungsrohr gesprüht, damit die Hydrolyse von Ammoniak stattfindet. Deshalb kann auch bei Verwendung von Kraftstoff mit hohem Schwefelgehalt in einem Motor die Erzeugung von Nebenprodukten wie Ammoniumsulfat und saurem Ammoniumsulfat unterdrückt werden. Darüber hinaus werden die Wandflächen des im Abgassammelrohr angeordneten Verdampfungsrohres durch das soeben von den Abgasverbindungsrohren ausgestossene Abgas von hoher Temperatur ausreichend erhitzt, dass eine ausreichende Temperatur in dem Bereich, in den die Harnstofflösung gesprüht wird, gewährleistet werden kann, und der Erzeugung von Nebenprodukten wie Cyanursäure kann ebenfalls vorgebeugt werden.

[0034] Zum Beispiel wird in der obigen Ausführungsform eine konstante Menge Luft vom Luftzufuhrpfad 8 über das Abzweigrohr 9 in das Verdampfungsrohr 10 eingeführt. Allerdings muss der Entstickungsvorgang durch SCR-Katalysator 6a nicht immer erforderlich sein. Zum Beispiel kann der Entstickungsvorgang entfallen, wenn das Schiff auf offener See verkehrt, um dies zu erreichen, kann ein Umschaltventil im Abzweigbereich 8a angeordnet werden, um den Eintritt der Luft in das Abzweigrohr 9 zu unterbrechen, wenn der Entstickungsvorgang nicht benötigt wird, so dass die gesamte Luft dem Luftkühler 13 zugeleitet werden kann.

Gewerbliche Anwendbarkeit [0035] Die Harnstoff-Sprühanordnung gemäss der vorliegenden Erfindung kann nicht nur bei Dieselmotoren für Schiffe zur Anwendung kommen, sondern auch bei Dieselmotoren für Kraftfahrzeuge.

Claims (4)

Liste der Bezugszeichen [0036] 1 Motor 1a Abgasöffnung 2 Abgasverbindungsrohr 3 Abgassammelrohr 4 Turbolader 4a Turbine 4b Verdichter 5 Abgaspfad 6 Entstickungsreaktor 6a SCR-Katalysator 7 Abgasreinigungsvorrichtung 8 Luftzufuhrpfad 9 Abzweigrohr 10 Verdampfungsrohr 10a Auswurföffnung 11 Düse 12 Hydrolysekatalysator 13 Luftkühler Patentansprüche

1. Harnstoff-Sprühanordnung, wobei die Harnstoff-Sprühanordnung fähig ist, Ammoniak einem SCR-Katalysator (6a) eines Entstickungsreaktors (6) einer Abgasreinigungsvorrichtung (7) zuzuführen, wobei der Entstickungsreaktor (6) zwischen einem Abgassammelrohr (3), das von mit Abgasöffnungen eines Motors (1) verbundenen Abgasverbindungsrohren (2) ausgestossenes Abgas auffängt, und einem Abgaspfad (5) stromaufwärts einer Turbine (4a) eines Turboladers (4) angeordnet ist, wobei die Harnstoff-Sprühanordnung ein Verdampfungsrohr (10) umfasst, das geeignet ist, im Abgassammelrohr (3) angeordnet und mit einem von einem Luftzufuhrpfad (8) stromabwärts eines Verdichters (4b) des Turboladers (4) abgezweigten Abzweigrohr (9) verbunden zu werden; und wobei die Harnstoff-Sprühanordnung eine Düse (11) umfasst, die geeignet ist, Harnstofflösung in über das Abzweigrohr (9) in das Verdampfungsrohr (10) eingeführte Luft zu sprühen.

2. Harnstoff-Sprühanordnung nach Anspruch 1, wobei die Düse (11) in einem Bereich des Verdampfungsrohres (10) angeordnet ist, in dem sich das Verdampfungsrohr (10) im Inneren des Abgassammelrohres (3) befindet, wenn die Harnstoff-Sprühanordnung im Abgassammelrohr (3) angeordnet ist.

3. Harnstoff-Sprühanordnung nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend einen Hydrolysekatalysator (12), der im Inneren des Verdampfungsrohres (10) stromabwärts der Düse (11) angeordnet ist, um die Hydrolyse der Harnstofflösung zu begünstigen.

4. Harnstoff-Sprühanordnung nach Anspruch 3, wobei das Verdampfungsrohr (10) Auswurflöcher (10a) weiter stromabwärts des Hydrolysekatalysators (12) hat für ein Auswerfen von Ammoniak, der als Ergebnis der Hydrolyse der Harnstofflösung erzeugt wird, in Richtung zum SCR-Katalysator (6a).