CN104653257A - 处理排气的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及处理排气的系统和方法。用于处理排气的系统包括排气管道(1)、设置在排气管道(1)中的催化转化器(30)和用于向该系统中注入物质的注入器(20)。该系统还包括绕过排气管道(1)的一部分的旁路管道(2)，其中旁路管道(2)被设置为使仅仅部分的催化转化器(30)被该旁路管道绕过。

Description

处理排气的系统和方法
技术领域
本发明涉及处理排气的系统和方法。更具体而言，本发明涉及处理柴油机的排气的系统和方法。
背景技术
在例如客车的排气系统的可用的受限空间中，可以在所谓的封闭接合装置中设置不同的转化器。这些转化器是例如用于氧化一氧化碳和碳氢化合物的氧化转化器，和用于转化排气中的氮氧化物的选择性催化反应器(SCR)。在WO 2012/080585中，将氧化催化剂直接设置在柴油颗粒过滤器(DFP)和SCR组合的上游。为支持SCR中的催化反应，向两种催化剂之间的受限空间中注入尿素。为使尿素与排气混合，在两种催化剂之间提供混合装置。然而，这种混合装置会增加反压，而混合物进入SCR之前的混合路径长度无法增加。另外，混入尿素时排气的温度已经降低。此外，尿素和气体混合物的停留时间非常短，在排气流速很高时尤其如此。
还已知将尿素注入与位于DPF和SCR组合的上游的氧化催化剂平行的旁路中，以确保碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)的适当氧化。由此，取自排气管道上游部分的排气可以直接用于与尿素混合，这使得能够使设置在旁路管道中的水解催化剂在高温工作。但是，这些系统需要很大的空间，并且经常不能使尿素与排气在被引入SCR中之前充分混合。经过旁路的排气部分未被氧化催化剂处理，这可能导致在正常的驱动循环中出现HC和CO排放故障。
因此，对于能够应对已知系统和方法的问题的处理排气的系统和方法存在需求。特别是，对于在如封闭接合催化转化器系统中等受限空间条件下也提供高效、可靠的排气处理这样的系统和方法存在需求。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种处理排气的系统。该系统包括排气管道和设置在该排气管道中的催化转化器。该系统还包括用于向该系统中注入物质的注入器。该物质不同于排气，并优选包含支持排气的化学反应的一种或多种成分。在本发明的系统中，旁路管道绕过排气管道的一部分，其中，包括旁路入口和旁路出口的旁路管道设置为使仅仅部分的催化转化器被旁路管道绕过。
绕过排气管道的一部分可实现设置在排气管道中的催化转化器中的一部分排气和旁路管道中的另一(优选较小)部分排气的并行处理。旁路管道中的处理可以例如是向排气中注入尿素，或者注入其他化学物质，将该物质与排气混合，注入的物质进行化学转化，还可能进行化学反应。通过仅仅分流小部分排气，分流部分的空速可以降低。与化学物质混合的排气的降低的流速延长了该混合物的例如混合、转化或反应等任何物理或化学过程可用的时间。因此，可以在不增加占用空间的构成元件的情况下增加混合时间。例如，在封闭接合装置中，添加的物质是设置在催化转化器下游的第二催化转化器所需要的。然而，两台催化转化器之间的空间基本上仅允许化学物质的引入，却因高排气流速限制停留时间而不能分别实现充分混合或其完全转化。在本发明的系统中，与一部分排气流的混合已经在旁路管道中发生，而其余(优选较多)部分的排气在设置在排气管道中的催化转化器中得到处理。
旁路的设置使本发明的系统可用于空间受限的应用中，例如在如客车等机动车辆的发动机舱或底部区域中。本发明的系统特别适合在封闭接合系统中的应用，其中催化转化器(例如，如柴油氧化催化剂(DOC)等氧化催化剂)与颗粒过滤器或者例如进行选择性催化反应(SRC)的另一催化转化器串联设置。
另外，在本发明的系统中，热排气可以直接用于旁路管道中，在旁路管道中对排气进行物理或化学处理。热气可以在排气管道的上游部分(优选接近发动机出口(排气最热处))分流。排气分流部分的高温可以进一步支持化学物质的完全转化，或者防止例如物质在排气管道或旁路管道中的结晶和沉积。利用足够热的排气允许在发动机冷启动之后不久就早早注入物质而无结晶风险。如果发生低结晶，这将进一步支持排气处理工艺的恒定性和可靠性，以及催化转化器、特别是SCR的寿命。固体副产物在排放系统中的沉积可能增加反压，并可能造成催化转化器中的材料劣化。而且，发生结晶的物质不能用于之后的气体处理工序。另外，结晶的物质例如在暂时的热环境下会被不利地释放，并且如果所释放的物质的量无法被之后的气体处理工序处置，则会以未反应的方式从系统中释放出去。由于固体沉积物必须从催化转化器中除去以便使转化器以所需方式运行，因此在低结晶下可以降低维护频率。
在本发明的系统中，旁路管道设置为使催化转化器的仅仅部分长度被绕过。所有排气经过催化转化器的至少一部分。所有排气至少在分流至旁路管道之前或者在从旁路管道再进入催化转化器之后经过催化转化器。通过旁路管道的这种设置，分流至该旁路管道的排气的温度通常较高。排气在催化转化器的上游或者从催化转化器中的某部分分流。在任何情况下，排气都在催化转化器下游端的上游的排气管道的一部分处分流至旁路管道中。
利用本发明的系统，可以实现下述实施方式，其中排气的全部流量在分流之前及其一部分分流至旁路中之前在催化转化器中进行处理，其中分流部分利用化学物质进行处理。在这些实施方式中，如果化学物质优选仅注入旁路管道中，则催化转化器可以保持不受添加的化学物质的影响。
可以实现其他实施方式，其中排气流与尿素的混合额外地得到催化转化器结构的支持。这可以通过如下方式实现：将排气从旁路管道引入催化转化器中，使排气流过催化转化器的下游部分。在这些实施方式中，催化转化器的下游部分可以另外设置有催化活性涂层，即所谓的罩面层(washcoat)，以支持进一步的催化反应，例如尿素的水解反应，从而改善之后的SCR中的催化反应。
在对来自机动车发动机的排气的处理中，例如，排气中的碳氢化合物和碳氧化物应被氧化。通过导引排气至少经过一部分氧化催化剂，所有排气暴露于氧化催化剂的氧化性表面并可被氧化。这有助于满足对于这些物质的排放限制。另外，在一些排气处理过程中，例如柴油机的排气处理过程中，氮氧化物(NO、NO2)应被转化。优选的是，将化学物质，例如尿素或氨，添加至排气中，以实现或者支持氮氧化物在附加的选择性催化反应器(SCR)中的化学反应。其中，优选进行氮氧化物的完全转化。然而，所添加的物质应优选不与氧化催化剂的氧化性表面进行接触，以免产生不希望的或甚至有毒的物质，如另外的氮氧化物或硝酸铵(NH4NO3)。但是，注入的物质应在进入SCR之前与排气充分混合。因此，如果来自旁路管道的分流部分的排气通过将该分流部分重新引入氧化催化剂中而再进入排气管道中，则氧化催化剂的结构可以支持所有气体成分的混合。
在本发明的系统中，化学物质被注入旁路管道中。由此，该物质的注入可以在远离主排气处理(即，远离设置在排气管道中的催化反应器)的部分发生。因此，任何晶体形成或者由于添加化学物质所致的其他沉积物都会被限制在旁路管道。由此，排气管道中或者氧化催化剂中分别不会发生排气处理的破坏或干扰。如果必须除去沉积物，则仅仅旁路管道必须被清理。这可有助于清理并简化维护。例如，优选通过加热来除去结晶物质。在此过程中，仅旁路管道必须被加热以进行清理。因此，可以仅在旁路管道中或者仅对旁路管道设置加热装置。由此，可以节省其他材料、时间和空间。
通过如在本发明的系统中这样在排气通道中设置旁路管道和催化转化器，排气处理和混合可以在受限空间条件下得到优化。在可用于引入和混合化学物质的受限空间的设置中，本发明的系统的优点，如利用热排气与化学物质混合，增加的混合路径长度和利用催化转化器作为混合器等，可以证明是非常高效的。优选的是，本发明的系统仅包括一个DOC和一个SCR作为系统的唯一催化活性成分。它们各自可以设置有或者组合有颗粒过滤器功能。
分别取决于催化转化器或旁路管道中的处理的用途和目的，可以据此设置旁路管道。例如，旁路可以设置在排气管道的更上游或下游，但从流向上看，总是绕过仅仅一部分催化转化器。同样，旁路管道的几何形状可以调整以优化某些功能。例如，排气在旁路管道中的停留时间可以增加，这优选通过减缓排气在旁路管道中的速度或者通过延长排气在旁路管道中的路径长度或者通过这些措施的组合来实现。也可以通过旁路管道的形状来提供流动限制。
从排气管道分流并从催化转化器直接进入旁路管道的排气的那部分优选从催化转化器的横截面的一部分分流。经由旁路出口离开旁路管道并再进入排气管道中的催化转化器中的分流的排气优选分布在催化转化器的横截面的一部分上。
根据本发明的系统的一个方面，催化转化器包括连接到旁路入口的分流出口。其中，分流出口设置在催化转化器的下游端的上游。
通过将分流出口设置在催化转化器的下游端的上游，在一部分排气流量分流至旁路管道中之前，所有排气均经过至少一部分催化转化器。由此，在一部分排气流量在旁路管道中进行例如尿素或其他物质处理之前，所有排气均可以在催化转化器中进行例如氧化过程。这在旁路管道中要处理的和分流的排气的量占排气流量总量的显著量时是特别有利的。这种显著量可以例如高达总排气流量的20％或者甚至更高。
如果显著量的排气流未被催化转化器处理，则这会证明在满足排气中一些物质的排放限制方面存在挑战。
在排气从催化转化器分流通过分流出口的实施方式中，旁路出口优选设置在催化转化器的下游和另一催化转化器的上游。如果旁路出口设置在催化转化器的下游，则在催化转化器中流动的排气以及催化转化器自身保持不受旁路管道中处理的排气流的影响。例如，在作为催化转化器的氧化转化器(例如，DOC)中排气的处理可以保持与下游的例如SCR中排气的处理分离。通常，SRC中的排气处理需要化学添加剂(例如尿素或氨)添加至排气中以实现或支持所期望的化学反应。但是，某些化学物质可能降低氧化转化器的性能，可能破坏氧化转化器中的氧化性表面，或者可能支持与添加剂的不需要的化学反应。因此，可能有利的是使化学添加剂引入排气管道中的排气中，这通常通过再注入排气的分流部分(只在催化反应器之后或者下游)进行。但是，所有排气仍然在至少一部分(氧化)催化转化器中进行过处理。另外，提供用于将该部分排气与物质在旁路管道中混合的延长的混合路径长度。
根据本发明的系统的另一个方面，催化转化器包括连接到旁路出口的再进入入口。其中，再进入入口设置在催化转化器的上游端的下游。
如果旁路出口分别连接于催化转化器或催化转化器的再进入入口，则排气流的分流部分在沿催化转化器长度的某处引入催化转化器中。分流并再进入部分的气体与正经过催化转化器的排气流重新合并。催化转化器可以支持已经经过再进入入口上游的催化转化器的上游部分的排气流与再进入的气流混合。这种混合对于之后的排气处理会是有利的。例如，通过充分混合，排气可以例如更均匀，因此之后的处理会更有效。同样，可以需要例如较少的化学反应物或较小的反应活性表面。
优选的是，一部分排气尽早从排气管道分流，即，从排气管道的最上游、优选接近发动机出口处分流。例如，该部分可以在催化转化器的上游分流，或者在催化转化器长度的前半段分流。有利的是，旁路入口设置在催化转化器的上游。由此，直接离开发动机的热气体可以用于旁路管道中。这对于旁路管道中进行的化学或物理过程是有利的。物理或化学过程可以例如利用较热的气体进行得更快或更完全。例如，通过热气体，液态尿素可以转化为气态氨。另外，热气体可以防止旁路管道中化学物质的结晶。特别是，可以防止固体沉积物的形成，尤其是在发动机冷启动时。例如，还可以省略单独的加热装置，或者仅仅在有限的程度上需要。由此，支持可靠的排气处理工艺，并且可以减少维护工作和成本。
仅作为实例而不限于此，再进入入口和分流出口可以是催化转化器中的一个或多个通道。通道可以例如通过铣削或钻孔而制得。通道从催化转化器的外围优选延伸至催化转化器的更中心的区域。通道也可以沿更外围的区域或沿更中心的区域经过催化转化器的整个横截面。分流出口和再进入入口也可以具有例如通过切割或锯切而从催化转化器基体上除去的薄片的形状。优选的是，通道、薄片或其他形式的再进入入口和分流出口设置为垂直于催化转化器的基体的通道。但是，再进入入口和分流出口也可以设置为与催化转化器的基体的通道呈一定角度，以提高流动阻力和/或流动分流。
根据本发明的系统的另一个方面，催化转化器包括连接到旁路入口的分流出口，和连接到旁路出口的再进入入口。其中，分流出口设置在再进入入口的上游。旁路入口和旁路出口设置在转化器入口和转化器出口之间的催化转化器上。由此，一部分排气流从催化转化器中分流，并在流过旁路管道之后再进入催化转化器中。
在这些实施方式中，所有来自发动机的尚未处理的排气流入并经过一部分催化转化器。其在经过该部分催化转化器的同时在催化转化器中得到处理。一部分排气然后从催化转化器分流。分流部分的排气流过旁路管道，可以与物质混合，并重新插入催化转化器中。在重新插入之后，分流部分与排气的未分流部分一起流过催化转化器的其余部分。由此，可支持再进入的气体部分与其自身(即，含有添加的物质的排气)以及与残留在催化转化器中的排气流的混合。在再进入的气流经过的催化转化器的那部分中的催化转化器的基体可以设置有催化活性涂层或者可以未涂布。下文中将进一步描述这一点。
从排气管道中的排气分流的一部分排气与排气管道中的排气的主要部分的混合可以通过对重新合并时两种流体的布置而得到进一步支持。例如，来自旁路管道的流体和排气管道中的流体可以在重新合并时被导引为彼此基本上垂直。
优选的是，分流出口设置在催化转化器长度的前半段中(沿流动方向看的前半段)。更具体而言，分流出口设置在催化转化器长度的10％与50％之间，例如20％与40％之间，例如30％处。优选的是，再进入入口设置在催化转化器长度的后半段中(沿流动方向看的后半段)。更优选的是，再进入入口设置在催化转化器长度的50％与90％之间，例如60％与80％之间，例如70％处。
有利的是，用于注入化学物质、例如液态尿素的注入器设置在旁路管道中，或者如此将化学物质直接注入旁路管道中。由此，可以确保注入的物质与旁路管道中分流部分的排气混合。注入的物质与旁路管道中的那部分排气先混合，之后该混合物被重新引入排气管道中。
根据本发明的系统的另一个方面，相对于排气管道的尺寸的旁路管道的尺寸被调整为使总排气流量的约10％的最大部分流量分流并被导引经过旁路管道。优选2％～8％、更优选3％～5％的最大部分流量被分流至旁路管道中。
优选的是，仅使小部分排气流量绕过催化转化器。由此，大部分排气流量过催化转化器，因而大部分排气流量通过经过整个长度的催化转化器而在催化转化器中得到处理。另外，小部分排气流量可以在旁路管道中因旁路管道的较小体积而被减缓，由此延长排气在旁路管道中的停留时间。这可以延长可用于旁路管道中的排气与所添加的化学物质的反应和混合的时间。由此，例如，可进一步支持尽可能完全的化学反应或混合，或者它们的组合。
在本发明的系统的优选实施方式中，催化转化器为氧化催化剂。氧化催化剂，特别是柴油氧化催化剂，可以氧化如碳氢化合物、碳氧化物和氮氧化物等排气。优选的是，氧化催化剂用在如机动车发动机等发动机的排气的排气处理中。
根据本发明的系统的另一个方面，在再进入入口之后的催化转化器的部分包括未涂布的基体表面。在另一实施方式中，在再进入入口之后的催化转化器的部分包括涂布过的基体表面，以使再进入入口之后的该部分催化转化器形成与氧化催化剂不同的催化剂，或形成选择性催化反应器部。优选的是，在再进入入口之后的该部分催化转化器形成水解催化剂。
关于催化转化器基体的术语“未涂布的”或“涂布过的”在本文中用于指催化转化器基体在催化活性方面的性质。一般而言，在机动车辆的排气系统中使用涂布有催化活性涂层的基体或载体。这种含有例如铂、钯、V2O5等催化活性成分的涂层称作罩面层。催化转化器的未涂布的基体不含催化活性成分。
涂层的基体可以包含一种或多种催化活性成分。这些催化活性成分经选择而支持从催化转化器的预定目的或功能中选择的预定化学反应。催化转化器的优选功能是支持氧化反应，例如形成DOC(其中CO和未燃HC被氧化)，支持构成尿素并形成氨的水解反应，或者形成SCR(其中氮氧化物被转化为双原子氮和水)。
如果催化转化器的一部分或某部位被涂布为执行适合于排气流中添加的化学物质的催化功能，则优选的是，在再进入入口之后的该部分催化转化器在其整个横截面面积上被涂布(以垂直于流动方向的平面来查看)。然而，如果再进入入口被设置为仅在一定程度上延伸至催化转化器中，则仅仅设置在再进入入口的下游区域中的那部分催化转化器可以被涂布以提供特定功能。
根据本发明的另一个方面，提供一种处理排气的方法。该方法包括导引排气经过设置在排气管道中的催化转化器的步骤。该方法还包括将物质、优选支持化学反应的化学物质添加到至少一部分排气中的步骤，和使一部分排气从排气管道分流的步骤。其中，分流部分的排气绕过一部分排气管道，并绕过催化转化器的仅仅部分长度。
根据本发明的方法的一个方面，使一部分排气分流的步骤包括将该部分排气在催化转化器的下游端的上游的位置从催化转化器分流。
根据本发明的方法的另一个方面，使一部分排气分流的步骤包括将排气的分流部分在催化转化器的上游端的下游的位置注入到催化转化器中。
本发明的方法的优点和其他方面已参照本发明的系统进行了描述，因此不再重复。
本发明的系统和方法可以用于机动车辆的排气系统，优选用于包括柴油发动机的机动车辆、例如客车中。然而，本发明的系统和方法可以用于排气必须被处理、特别是氧化、水解或者氮氧化物必须在选择性催化反应中被转化的任何场合。
附图说明
将针对一些实施方式对本发明进行进一步说明，这些实施方式通过以下附图进行了说明。其中对于相同或相似特征使用相同的附图标记。
图1显示的是本发明的系统的实施方式的示意图，所述系统包括具有旁路管道的封闭接合的排气后处理装置，所述旁路管道具有设置在两个催化转化器之间的入口；
图2显示的是系统的另一实施方式的示意图，所述系统具有部分催化转化器旁路管道和旁路入口进入催化转化器内；
图3显示的是系统的实施方式的示意图，所述系统具有部分催化转化器旁路管道，所述旁路管道具有连接到催化转化器的旁路入口和旁路出口；
图4显示的是具有加热元件的旁路管道的实施方式。
具体实施方式
在图1中，排气管道入口10设置在排气管道1的上游端。在上游端，排气管道可以连接到发动机出口。在排气管道1中，氧化催化剂30、例如柴油氧化催化剂(DOC)设置为使其更下游是选择性催化反应器(SCR)31。SCR可以例如也与柴油颗粒过滤器(DPF)组合，或者设置有颗粒过滤器功能(SCRF)。具有旁路入口22和旁路出口23的旁路管道2设置为邻近并基本平行于排气管道1。旁路管道2绕过一部分排气管道1分流，并绕过一部分DOC 30，但不是整个DOC。旁路管道2设置在排气管道1的一侧。然而，旁路管道也可以设置为至少部分或完全围绕排气管道1的周围延伸。旁路管道基本上可以具有任何形状，并可以设置为更加远离催化转化器。
DOC 30设置有连接到旁路管道2的旁路入口22的分流出口301。分流出口301具有放射状抵达DOC 30的开放通道的形状，优选从DOC中心附近开始或者直达DOC中心附近。分流出口301设置在DOC入口303与DOC出口304之间，从DOC入口303向下游方向看，优选接近DOC 30长度的一半，并优选位于略小于DOC长度的一半的位置。
在分流出口301中，收集流过DOC 30的一部分排气，并在通道中导引至旁路入口22并进入旁路管道2。旁路出口23连接到排气管道1，使得经由旁路出口23离开旁路管道2的气流重新插入排气管道1中，进入DOC 30与SCR 31之间的区域11中。在SCR的下游，排气管道1设置有排气管道出口13。排气管道出口13可以例如连接到机动车辆排气系统的尾管，或者连接到另一排气处理装置。
注入器20设置在旁路管道2上，位于旁路入口22的上游。利用注入器20，可以将化学物质(例如尿素或氨)注入旁路管道2中。注入点优选被选择为使得进入旁路管道2中的排气立刻与注入物质接触。加热元件21也设置在旁路管道2中，邻近注入位点。加热元件21将参照图4进行进一步描述。
在图1的实施方式中，离开发动机并经过排气管道入口10进入排气管道1中的排气进入DOC 30。一部分排气经由分流出口301从DOC 30导引到旁路管道2中。在旁路管道中，将化学物质添加至分流的排气流并与其混合。这时与化学物质混合的分流的排气流再进入DOC 30下游的排气管道1中。已经经过DOC 30整个长度的排气流与绕过了一部分DOC 30的排气流重新合并。重新合并的排气流入并经过SCR31，以使排气流中的氮氧化物在SCR 31中进行催化反应。
如此处理的排气流通过排气管道出口13离开SCR 31和排气管道。
分流出口301和旁路入口22被设置为使得分流部分的排气以垂直的方式(即，垂直于旁路管道2中的排气的主要流动方向)导引至旁路管道2中。旁路出口23被设置为使得来自旁路管道2的排气也以与排气管道中排气流垂直的方式再进入排气管道1。第一设置支持分流部分的排气与注入的流体的混合，而第二设置支持重新插入的排气部分与排气管道1中的主排气流的混合。
在图2中，该系统的元件与图1中的元件基本相同。但是，旁路管道2设置在更接近排气管道入口10的排气管道1的更上游。旁路入口22设置在DOC 30的上游。因此，来自发动机的排气分为流过DOC 30的主要部分排气和直接流入并经过紧邻排气管道1设置的旁路管道2的次要部分排气。
DOC 30设置有连接到旁路出口23的再进入入口302。再进入入口302可以基本上以与图1中分流出口301相同的方式设计。再进入入口302设置在DOC入口303与DOC出口304之间，从DOC入口303沿流动方向看，优选接近DOC长度的一半，并优选略大于DOC长度的一半。
旁路管道2中的排气与由注入器20注入的化学物质混合。经过旁路管道的气流然后经由旁路出口23被重新引入DOC 30的再进入入口302中。设置在再进入入口302下游的DOC 30的部分300优选是未涂布的表面。
未涂布的表面代表催化转化器的无催化活性或者未涂布的基体。DOC 30的其余部分包括涉及DOC氧化功能的涂布过的基体。由于涉及碳氢化合物和一氧化碳的氧化的涂层可以支持氨形成进一步的氮氧化物或甚至有害的硝酸铵的反应，因此通过提供未涂布的部分300可以防止氧化性涂层与氨的接触。
但是，部分300也可以包括催化活性涂层。这种涂层优选不同于DOC 30的其余表面的罩面层。该不同的涂层于是支持催化转化器的部分300中的预定的化学反应，并优选防止形成不希望的、例如有毒的化学副产物。这种不同的涂层优选支持水解反应。由此，水解反应可以整合到主要充当DOC 30的成分中。来自旁路管道2的排气通过再进入入口23进入催化转化器中，但不流过DOC 30的氧化部分，而是经过在再进入入口23之后的部分300。催化转化器的结构支持分流并重新插入部分的排气流在整个排气流进入SCR 31之前混合。在部分300未涂布或包含罩面层时，这种混合得到支持。
在图3中，DOC 30设置有分流出口301和再进入入口302。分流出口301设置在DOC 30的上游半段，再进入入口302设置在DOC 30的下游半段。分流出口301连接到旁路入口22，再进入入口302连接到旁路出口23。注入器20和加热元件21可以分别与对于图1和图4所描述的相同。
在再进入入口302之后的DOC 30的部分300可以同样设置有如图2中所述的涂布过的或未涂布的表面。
在图4中，具有注入器20和加热元件21的旁路管道2的实施方式以放大图显示。分流部分的排气经由旁路入口22流入旁路管道2的上部或上游部。注入器20和加热元件21设置在旁路管道的该上部。向旁路管道2中注入物质，进入该上部中。在混合和需要时也加热之后，如此处理部分的排气/物质混合物经由旁路出口23离开旁路管道2，并可以重新插入排气管道1中。
优选的是，加热元件21具有开放结构，以提供排气和注入的物质在整个旁路管道2中的自由流动。加热元件21可以例如是加热丝或可加热的网，例如金属丝或金属网。加热元件21优选延伸至旁路入口22的更下游的旁路管道中。这支持进入旁路管道2中的排气和注入的物质的加热。通过加热，可以实现或进一步加强旁路管道中的物理过程或化学反应。
加热元件21也可以用于防止物质例如在旁路壁上结晶。加热元件21可以进一步或者另外用于旁路管道2的清理，例如以从旁路管道2的壁上除去结晶物质或者其他固体沉积物。
已参照附图中所示的实施方式描述了本发明。然而，在不脱离本发明的范围的情况下可以设想出其他实施方式和变型。仅作为举例，分流出口和再进入入口的位置和设计可以变化。旁路管道的设计和布置也可以变化。另外，可以构建封闭接合DOC-SCR以外的其他催化转化器设置，并且可以提供另外的催化转化器或颗粒过滤器。

Claims (15)

1.一种用于处理排气的系统，所述系统包括：排气管道(1)；
设置在所述排气管道(1)中的催化转化器(30)；
用于向所述系统中注入物质的注入器(20)；
旁路管道(2)，所述旁路管道(2)包括旁路入口(22)和旁路出口(23)，所述旁路管道(2)绕过所述排气管道(1)的一部分，其中所述旁路管道(2)设置为使仅仅部分的所述催化转化器(3)被所述旁路管道绕过。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述催化转化器(30)包括分流出口(301)，所述分流出口(301)连接到所述旁路入口(22)，并且所述分流出口(301)设置在所述催化转化器(30)的下游端(304)的上游。
3.如权利要求1或2所述的系统，其中，所述旁路出口(23)设置在所述催化转化器(30)的下游和另一催化转化器(31)的上游。
4.如权利要求1或2所述的系统，其中，所述催化转化器(30)包括再进入入口(302)，所述再进入入口(302)连接到所述旁路出口(23)，并且所述再进入入口(302)设置在所述催化转化器(30)的上游端(303)的下游。
5.如权利要求4所述的系统，其中，所述旁路入口(22)设置在所述催化转化器(30)的上游。
6.如权利要求1所述的系统，其中，所述催化转化器(30)包括连接到所述旁路入口(22)的分流出口(301)，并包括连接到所述旁路出口(23)的再进入入口(302)，其中所述分流出口(301)设置在所述再进入入口(302)的上游。
7.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述注入器(20)设置在所述旁路管道(2)中。
8.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中，相对于所述排气管道(1)的尺寸的所述旁路管道(2)的尺寸被调整为，使得总排气流量的约10％的最大部分流量绕行经过所述旁路管道(2)。
9.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述催化转化器(30)为氧化催化剂。
10.如权利要求1、2、4～6中任一项所述的系统，其中，在所述再进入入口(302)之后的所述催化转化器(30)的部分(300)包括未涂布的基体表面。
11.如权利要求1、2、4或6所述的系统，其中，在所述再进入入口(302)之后的所述催化转化器(30)的部分(300)包括涂布过的基体表面，使得在所述再进入入口(302)之后的所述催化转化器(30)的部分(300)形成与氧化催化剂不同的催化剂。
12.一种处理排气的方法，所述方法包括以下步骤：
-导引排气经过设置在排气管道(1)中的催化转化器(30)；
-向所述排气的至少一部分添加物质；
-使所述排气的一部分从所述排气管道(1)分流；其中
所述排气的分流部分绕过所述排气管道(1)的一部分，并绕过所述催化转化器(30)的仅仅部分长度。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述使所述排气的一部分从所述排气管道分流的步骤包括使该部分的所述排气在所述催化转化器(30)的下游端(304)的上游的位置从所述催化转化器(30)分流。
14.如权利要求12或13所述的方法，其中，所述使所述排气的一部分从所述排气管道分流的步骤包括将所述排气的分流部分在所述催化转化器(30)的上游端(303)的下游的位置再注入到所述催化转化器(30)中。
15.权利要求1～11中任一项所述的系统和权利要求12～14中任一项所述的方法在机动车排气系统中的应用。
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