CN106661990A - 废气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的废气净化装置安装于包括依次设置于从内燃机排出废气的排气管的氧化催化装置及选择性还原催化装置的废气处理系统中,包括:至少一个载体,其能够安装于所述氧化催化装置的前方或所述氧化催化装置及所述选择性还原催化装置之间中的至少一个位置,供所述废气通过;及涂层,其涂布于所述载体表面,用于捕集所述废气中包含的杂质或从所述氧化催化装置脱落的氧化物质。

Description

废气净化装置
技术领域
本发明涉及废气净化装置。更详细而言,涉及一种用于保持选择性还原催化装置及氧化催化装置的性能的废气净化装置。
背景技术
内燃机的废气处理系统为了减少废气中含有的公害物质而可以配备诸如氧化催化装置(Oxidation Catalyst,OC)及选择性还原催化装置(Selective CatalystReduction,SCR)等的废气后处理装置。
就选择性还原催化装置而言,还原剂喷射模块喷射尿素水等而使其与氮氧化物(NOX)发生催化反应,从而使氮氧化物还原为氮气和水。
但是,如果废气的温度上升或发生熄火(misfire),则氧化催化装置内部的贵金属或氧化物质等脱离,会附着于选择性还原催化装置的前端。因此,会发生选择性还原催化装置的氮氧化物转换效率下降的问题。
另一方面,氧化催化装置可以使废气中包含的一氧化碳及碳化氢氧化。但是,在废气中会包含燃料燃烧过程中泄漏的发动机油,如果是使用低品质的燃料的情况,则还会包含硫(S)等杂质。废气中的发动机油及杂质作为对氧化催化剂的中毒物质进行作用,因此,氧化催化装置的性能会降低。
发明内容
技术课题
本发明的一个目的在于提供一种用于保持选择性还原催化装置的性能的废气净化装置。
本发明的另一目的在于提供一种用于保持氧化催化装置的性能的废气净化装置。
解决课题的方案
为了实现所述本发明的一个目的,其安装于包括依次设置于从内燃机排出废气的排气管的氧化催化装置及选择性还原催化装置的废气处理系统中,作为示例性的实施例的废气净化装置包括:至少一个载体,其能够安装于所述氧化催化装置的前方或所述氧化催化装置及所述选择性还原催化装置之间中的至少一个位置,供所述废气通过;及涂层,其涂布于所述载体表面,用于捕集所述废气中包含的杂质或从所述氧化催化装置脱落的氧化物质。
在示例性的实施例中,所述氧化物质可以为Pt、Pd、Rh、Ir、Ag、Sn及Ru等。
在示例性的实施例中,所述载体可以为堇青石、碳化硅、铁碳合金、NiCrAl、NiFeCrAl等。
在示例性的实施例中,所述载体可以为蜂窝形状。
在示例性的实施例中,所述载体可以与所述氧化催化装置被一同罐装。
在示例性的实施例中,所述载体可以设置于排气管内部。
在示例性的实施例中,所述载体可以与所述氧化催化装置一体形成。
在示例性的实施例中,所述涂层可以为Al2O3、SiO2、TiO2、CeO2、ZrO2、V2O5、La2O3、沸石等。
在示例性的实施例中,所述涂层可以增加与所述废气的接触面积。
在示例性的实施例中,所述涂层的表面积可以是50~60m2/g。
在示例性的实施例中,所述载体可以具有金属纤维结构(metal fiberstructure)。
在示例性的实施例中,所述载体可以为金属泡沫(metal foam)形状。
在示例性的实施例中,所述杂质可以为发动机油。
但是,本发明要解决的课题并非限定于所述课题,在不超出本发明的思想及领域的范围内可以多样地扩张。
发明效果
示例性的实施例的废气净化装置可以捕集从氧化催化装置脱落的贵金属或氧化物质等。因此,能够防止氧化物质流入选择性还原催化装置,保持选择性还原催化装置的性能。
另外,在所述废气净化装置设置于比氧化催化装置上游的情况下,通过捕集废气中包含的发动机油等杂质,可以保持氧化催化装置的性能。
不过,本发明的效果并非限定于所述提及的效果,在不超出本发明的思想及领域的范围内可以多样地扩张。
附图说明
图1是表示示例性的实施例的废气处理系统的图。
图2是表示图1的废气净化装置的图。
图3是沿图2的A-A'线截断的剖面图。
图4表示图1的氧化催化装置的图。
图5是沿图4的B-B'线截断的剖面图。
图6是表示未使用废气净化装置时,选择性还原催化装置的NOX转换效率的图表。
图7是表示使用废气净化装置时和未使用废气净化装置时,NOX排出量和NOX转换效率的图表。
图8是表示示例性的实施例的废气处理系统的图。
图9是表示示例性的实施例的废气处理系统的图。
图10是表示示例性的实施例的废气处理系统的图。
图11是沿图10的C-C'线截断的剖面图。
图12是表示示例性的实施例的废气处理系统的图。
图13是沿图12的D-D'线截断的剖面图。
图14是表示示例性的实施例的废气处理系统的图。
图15是表示示例性的实施例的废气处理系统的图。
图16是表示示例性的实施例的废气处理系统的图。
图17是沿图16的E-E'线截断的剖面图。
图18是表示示例性的实施例的废气处理系统的图。
具体实施方式
下面参照附图,详细说明本发明的具体实施例。本发明的实施例提供用于向所属技术领域的技术人员更完全地说明本发明,下述实施例可以变形为多种不同形态,本发明的范围并非限定于下述实施例。相反,这些实施例是为了使本公开更充分、更完整,且向本领域技术人员完整地传递本发明的思想而提供的。另外,在附图中,为了说明的便利及明确性,各层的厚度或大小被夸张。
在通篇说明书中,当提到一个构成要素“连接”或“连结”位于另一构成要素“上”时,可以解释为所述一个构成要素直接“连接”或“连结”位于另一构成要素“上”,或可以存在介于其之间的其它构成要素。相反,当提到一个构成要素“直接连接”或“直接连结”位于另一构成要素“上”时,解释为不存在介于其之间的其它构成要素。相同的标记指称相同的要素。正如本说明书中所使用的那样,术语“及/或”包括相应列举的项目中某一个及一个以上的所有组合。
在本说明书中,虽然第一、第二等术语为了说明多种构件、部件、领域及/或部分而使用,但这些构件、部件、领域及/或部分不得被这些术语所限定,这是不言而喻的。这些术语只为了把一个构件、部件、领域或部分区别于其它领域或部分而使用。因此,以下详细叙述的第一构件、部件、领域或部分在不超出本发明宗旨的同时,可以指称第二构件、部件、领域或部分。
另外,诸如“上的”或“上方的”及“下的”或“下方”的相对性术语,如同在附图中图示的一样,在此可以为了记述某种要素相对于另一要素的关系而使用。相对性术语可以理解为旨在在附图中描写的方向基础上追加包含装置的其它方向。例如,在附图中,如果装置可以翻转(turned over),那么,描写为存在于其它构成要素的上部的面上的要素,在所述其它构成要素的下部面上具有方向。因此,例如“上的”术语,根据附图的特定方向,可以全部包括“下的”及“上的”方向。如果说构成要素朝向其它方向(例如相对于其它方向旋转90度),则在本说明书中使用的相对性说明可据此解释。
在本说明书中使用的术语为了说明特定实施例而使用,并非用于限制本发明。正如在本说明书中所使用的那样,如果在文理上未明确指出不同的情形,那么,单数形态可以包括复数的形态。另外,在本说明书中使用的“包括(comprise)”及/或“包括的(comprising)”,用于对提及的形状、数字、步骤、动作、构件、要素及/或它们组合的存在进行特定,并非排除一个以上其它形状、数字、动作、构件、要素及/或它们组合的存在或附加。
下面参照概略图示本发明理想的实施例的附图,对本发明的实施例进行说明。在附图中,例如,根据制造技术及/或公差(tolerance),可以预料所图示形状的变形。因此,本发明思想的实施例不得解释为限定于本说明书中图示的领域的特定形状,例如,应包括制造上导致的形状变化。以下实施例也可以组合一个以或多个而构成。
图1是表示示例性的实施例的废气处理系统的图。图2是表示图1的废气净化装置的图。图3是沿图2的A-A'线截断的剖面图。图4是表示图1的氧化催化装置的图。图5是沿图4的B-B'线截断的剖面图。图6是表示未使用废气净化装置时选择性还原催化装置的NOX转换效率的图表。图7是表示使用废气净化装置时和未使用废气净化装置时NOX排出量和NOX转换效率的图表。
如果参照图1~图7,废气处理系统10可以包括:氧化催化装置200(OxidationCatalyst),其设置于排气管P,用于去除废气F中的一氧化碳及碳化氢;选择性还原催化装置300(Selective Catalyst Reduction),其设置于氧化催化装置200下游的排气管P,使氮氧化物(NOX)还原;及废气净化装置100,其安装于氧化催化装置200与选择性还原催化装置300之间的排气管P,可以捕集从氧化催化装置200脱落的颗粒。
在示例性实施例中,从内燃机的发动机(图中未示出)排出的废气F可以沿着排气管P依次经过氧化催化装置200、废气净化装置100及选择性还原催化装置300而排出到外部。废气净化装置100可以位于氧化催化装置200的下游,选择性还原催化装置300可以位于废气净化装置100的下游。此时,位于“下游”表示在从发动机排出的废气F的流路中相对靠近外部。
如图2及图3所示,废气净化装置100可以包括第一载体110及涂布于第一载体110上的第一涂层120。
第一载体110可以具有沿轴向延长的至少一个第一通路112。所述发动机排出的废气可以通过第一通路112,然后经过选择性还原催化装置300排出到外部。例如,第一载体110可以挤出陶瓷材质的原材料而形成蜂窝形状。作为所述第一载体的示例,可以为堇青石、碳化硅、铁碳合金、NiCrAl、NiFeCrAl等。
第一载体110由陶瓷材质构成,易因外部冲击而破碎。因此,为了保护不受外部冲击,可以用相对松软的垫子包裹并罐装(canning)。
不同于此,第一载体110可以利用金属,形成得具有多孔质结构。例如,所述第一载体可以形成为金属纤维(metal fiber)如网一样编织的金属纤维结构(metal fiberstructure),或形成为具有无数多气孔的金属泡沫(metal foam)形状。
第一涂层120涂布于第一载体110的第一通路112表面,可以捕集从氧化催化装置200脱落的氧化物质。作为所述第一涂层的示例,可以为Al2O3、SiO2、TiO2、CeO2、ZrO2、V2O5、La2O3、沸石等。第一涂层120可以通过把第一载体110的一端浸于涂层溶液、在另一端形成负压,从而涂布于第一载体110表面。
在示例性的实施例中,第一载体110可以安装于选择性还原催化装置300的上游。因此,废气净化装置100可以捕集从氧化催化装置200脱落的氧化物质的颗粒,防止流入选择性还原催化装置300。
具体而言,如果废气的温度上升或发生熄火(misfire),则氧化催化装置200会暴露于850℃以上的高温。此时,氧化物质会从氧化催化装置200脱落,与废气F一同排出到下游。所述排出的氧化物质会在通过废气净化装置100的第一通路112的同时附着于第一涂层120表面并被去除。作为所述氧化物质的示例,可以为Pt、Pd、Rh、Ir、Ag、Sn、Ru等。
可以通过在第一载体110的表面涂布第一涂层120而增加与废气F的接触面积。例如,未涂布的第一载体的每单位重量表面积约0.00643m2/g,与此相比,在涂布所述第一涂层的情况下,每单位重量表面积可以为50~60m2/g。即,通过在第一载体110的表面涂布第一涂层120,可以使与废气F接触的表面积增加约7700倍至9300倍。因此,极大增加了从氧化催化装置200脱落的诸如所述贵金属的氧化物质能够与废气净化装置100相遇的机会,能够防止流入选择性还原催化装置300。
如图4及图5所示,氧化催化装置200可以包括第二载体210及涂布于第二载体210上并包含氧化催化剂的第二涂层220。
第二载体210可以具有沿轴向延长的至少一个第二通路212。所述发动机排出的废气通过第二通路212,然后可以依次经过废气净化装置100及选择性还原催化装置300而排出到外部。第二载体210可以挤出陶瓷材质的原材料而形成蜂窝形状。作为所述第二载体的示例,可以为堇青石、碳化硅、铁碳合金、NiCrAl、NiFeCrAl等。
第二载体210由陶瓷材质构成,易因外部冲击而破碎。因此,为了保护不受外部冲击,可以用相对松软的垫子包裹并罐装。
不同于此,第二载体210可以利用金属,形成得具有多孔质结构。例如,所述第二载体可以形成为金属纤维(metal fiber)如网一样编织的金属纤维结构(metal fiberstructure),或形成为具有无数多气孔的金属泡沫(metal foam)形状。
第二涂层220可以涂布于第二载体210的第二通路212表面,可以包含氧化催化剂。作为所述氧化催化剂的例,可以为Pt、Pd、Rh、Ir、Ag、Sn、Ru等。第二涂层220可以通过把第二载体210的一端浸于涂层溶液、在另一端形成负压,从而涂布于第二载体210表面。
从发动机(图中未示出)排出的废气F可以沿着排气管P流入氧化催化装置200,通过在第二载体210中形成的第二通路212。此时,第二涂层220中包含的所述氧化催化剂可以使废气F中的一氧化碳及碳化氢氧化为二氧化碳及水。通过氧化催化装置200的废气F可以依次经过废气净化装置100及选择性还原催化装置300而排出到外部。
在示例性的实施例中,氧化催化装置200可以包括用于使柴油发动机或压缩天然气发动机的废气中包含的一氧化碳及碳化氢氧化的氧化催化装置。
例如,在使用柴油发动机的内燃机中,为了净化废气中有害的一氧化碳、碳化氢及有害性有机物质(Soluble Organic Fraction),可以使用柴油氧化催化装置(DieselOxidation Catalyst)。
在示例性的实施例中,氧化催化装置200可以包括用于去除废气F中的颗粒状物质的柴油颗粒过滤器(Diesel Particulate Filter)。
所述柴油颗粒过滤器可以包括具有沿轴向延长的至少一个通路的载体。所述载体可以挤出陶瓷材质的原材料而形成蜂窝形状。作为所述载体的示例,可以为堇青石、碳化硅、铁碳合金等。
所述柴油颗粒过滤器的所述通路可以为每隔一个交替地被堵塞的结构。即,在为上游开放的通路的情况下,下游被堵塞,在为上游堵塞的通路的情况下,下游可以开放。因此,流入所述上游开放的通路的废气F可以通过在所述载体中形成的气孔,流入相邻的所述下游开放的通路。在此过程中,废气F中的颗粒状物质可以通过所述载体进行过滤。
行驶既定距离之后,需要使所述柴油颗粒过滤器再生。这是因为存在过滤器被所述过滤的颗粒状物质堵塞的忧虑。所述再生过程可以使用如下方式,即,使废气F温度上升至作为所述颗粒状物质点火温度的550℃以上,使所述颗粒状物质燃烧,或加入铈等添加剂,使所述颗粒状物质的氧化温度降低。
如图1所示,在示例性实施例中,选择性还原催化装置300可以包括还原剂喷射模块320及至少一个选择性还原催化装置。例如,所述选择性还原催化装置可以包括第一至第三选择性还原催化装置312、314、316。所述还原剂喷射模块可以比所述第一至第三选择性还原催化装置设置于上游。
还原剂喷射模块320可以把尿素水等的还原剂喷射于排气管P内。从发动机排出的废气F的温度为达到数百℃的高温,因而喷射于排气管P内的所述还原剂会立即被气化。气化的还原剂可以与废气F混合,供应给第一至第三选择性还原催化装置312、314、316。
第一至第三选择性还原催化装置312、314、316可以设置于比还原剂喷射模块320下游,可以根据如下反应式1至反应式3,使氮氧化物(NOX)还原,变换成无害人体的氮气(N2)。
[反应式1]
(NH2)2CO+H2O→CO2+2NH3
[反应式2]
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
[反应式3]
6NO2+8NH3→7N2+12H2O
尿素((NH2)2CO)可以借助于加水分解而生成氨(NH3)。如此生成的所述氨可以使NO及NO2还原,变换成无害人体的氮气(N2)。
此时,从氧化催化装置200脱落的氧化物质会降低选择性还原催化装置300的性能。
如图6所示,在附着于选择性还原催化装置300后端的第二及第三选择性还原催化装置314、316中,NOX还原反应正常进行,NOX转换效率可以具有正值。但是,附着于选择性还原催化装置300前端的第一选择性还原催化装置312反而会表现出负的NOX转换效率。这是因为从氧化催化装置200脱落的氧化物质附着于第一选择性还原催化装置312,从而使所述氨氧化为NOX。此时,所述NOX转换效率可以根据如下数学式1计算。
数学式1
[数式1]
如果废气的温度上升或发生熄火,则氧化催化装置200内部的贵金属或氧化物质颗粒会脱落,附着于第一选择性还原催化装置312。因此,会发生诸如反应式4至反应式6的反应,所述反应式1生成的所述氨会在第一选择性还原催化装置312中氧化。
[反应式4]
2NH3+2O2→N2O+3H2O
[反应式5]
4NH3+3O2→2N2+6H2O
[反应式6]
4NH3+5O2→4NO+6H2O
通过所述反应,追加生成NOX,还会发生N2O及温室气体等第二次生成物质。这是因为,还原剂喷射模块320供应的所述氨无法用作使NOX还原为N2的还原剂,借助于所述氧化物质,反而被氧化为NOX。因此,会发生选择性还原催化装置300的NOX转换效率减小的问题。
如图7所示,示例性实施例的废气净化装置100可以捕集氧化物质,提高选择性还原催化装置300的性能。
在未使用废气净化装置100的废气处理系统的情况下,当运转时间为50小时时,通过排气管P的NOX排出量急剧增加,NOX转换效率急剧减小。这是因为从氧化催化装置200脱落的氧化物质附着于选择性还原催化装置300,降低了选择性还原催化装置300的性能。
与此对照,在使用废气净化装置100的废气处理系统的情况下,在运转时间经过1000小时的时间点,能够满足作为北美的NOX排出基准的0.20g/hp·hr,NOX转换效率也能够保持70%以上。这是因为从氧化催化装置200脱落的氧化物质被废气净化装置100过滤,从而选择性还原催化装置300可以正常执行NOX还原功能。
在示例性实施例中,废气处理系统10可以还包括氨逃逸催化装置400。例如,氨逃逸催化装置400可以设置于选择性还原催化装置300下游的排气管P并去除氨。
借助于还原剂喷射模块320喷射的所述尿素而生成的所述氨,可以使废气F中的氮氧化物还原。此时,为了使所述氮氧化物的转换效率最大化,可以供应比化学计算的量更多量的氨。因此,所述氨未通过催化反应而完全消耗,而是排放到大气中,会诱发大气污染,将其称为氨逃逸(Ammonia slip)现象。氨逃逸催化装置400通过去除选择性还原催化装置300未能消耗的所述氨,可以防止氨逃逸现象。
如上所述,示例性实施例的废气净化装置100可以防止从氧化催化装置200及排气管P脱落的氧化物质流入选择性还原催化装置300。因此,选择性还原催化装置300可以不降低性能地执行NOX还原作用,可以减小排出到排气管P的NOX的量。
图8是表示示例性的实施例的废气处理系统的图。所述废气处理系统除了废气净化装置与氧化催化装置被一同罐装外,实质上与参照图1进行说明的废气处理系统相同或类似。因此,对于相同的构成要素,以相同的附图标记代表,另外,省略对相同构成要素的反复说明。
如果参照图8,在示例性实施例中,废气处理系统11可以包括与氧化催化装置200一同罐装的废气净化装置100。
所述第一及第二载体以陶瓷材质构成,易因外部冲击而破碎。因此,为了保护所述载体不受外部冲击,经过用相对松软的垫子包裹并放入罐子的罐装工序。此时,可以把第一载体110直接置于第二载体210后端并一同罐装。不同于此,也可以把第一载体110与第二载体210分别独立地罐装。
图9是表示示例性的实施例的废气处理系统的图。所述废气处理系统除设置有废气净化装置的位置外,实质上与参照图1进行说明的废气处理系统相同或类似。因此,对于相同的构成要素,以相同的附图标记代表,另外,省略对相同构成要素的重复说明。
如果参照图9,在示例性实施例中,废气处理系统12可以包括废气净化装置100,其设置于连接氧化催化装置200和选择性还原催化装置300的排气管P内部。
废气净化装置100捕集从氧化催化装置200脱落的氧化物质,从而可以保持选择性还原催化装置300的性能。因此,废气净化装置100可以设置于氧化催化装置200和选择性还原催化装置300之间的多种位置。例如,可以不另行罐装所述废气净化装置,而设置于连接所述氧化催化装置和所述选择性还原催化装置的所述排气管内部。
如上所述,示例性实施例的废气净化装置100可以设置于氧化催化装置200和选择性还原催化装置300之间的多种位置。即,可以把废气净化装置100与氧化催化装置200一同罐装或独立罐装。不同于此,也可以把废气净化装置100安装于排气管P内部。
图10是表示示例性的实施例的废气处理系统的图。图11是沿图10的C-C'线截断的剖面图。所述废气处理系统除废气净化装置与氧化催化装置一体形成之外,实质上与参照图1进行说明的废气处理系统相同或类似。因此,对于相同的构成要素,以相同的附图标记代表,另外,省略对相同构成要素的重复说明。
如果参照图10及图11,在示例性实施例中,废气处理系统13可以包括与氧化催化装置200一体形成的废气净化装置100。
例如,可以挤出陶瓷材质的原材料,以蜂窝形状形成一个载体,以便具备沿轴向延长的至少一个通路。接着,可以在所述载体的后端部111涂布第一涂层121,在所述载体的前端部211涂布第二涂层221。此时,第一及第二涂层121、221可以根据把所述载体的一端浸于涂层溶液后取出的浸涂法(dip coating)形成。
发动机(图中未示出)排出的废气F可以依次通过第二涂层221及第一涂层121而排出到下游。第二涂层221可以使废气F中的一氧化碳及碳化氢氧化成二氧化碳及水。第一涂层121可以捕集从第二涂层221脱落的贵金属等氧化物质。
如上所述,示例性实施例的废气净化装置100可以在氧化催化装置200的后端,区域性涂布第一涂层121,与氧化催化装置200一体形成。此时,第一涂层121可以捕集从第二涂层221脱落的氧化物质,保持选择性还原催化装置300的性能。
图12是表示示例性的实施例的废气处理系统的图。图13是沿图12的D-D'线截断的剖面图。所述废气处理系统除废气净化装置设置于氧化催化装置上游外,实质上与参照图1进行说明的废气处理系统相同或类似。因此,对于相同的构成要素,以相同的附图标记代表,另外,省略对相同构成要素的重复说明。
如果参照图12,废气处理系统14可以包括:氧化催化装置200(OxidationCatalyst),其设置于排气管P,用于去除废气F中的一氧化碳及碳化氢;选择性还原催化装置300(Selective Catalyst Reduction),其设置于氧化催化装置200下游的排气管P,使氮氧化物(NOX)还原;及废气净化装置102,其设置于氧化催化装置200上游的排气管P,可以捕集杂质。即,废气净化装置102可以位于比氧化催化装置200及选择性还原催化装置300上游。
如果参照图13,废气净化装置102可以包括具有第三通路117的第三载体115及涂布于第三载体115上的第三涂层125。此时,第三载体115及第三涂层125可以分别以实质上与第一载体110及第一涂层120相同的形状及材质形成。
发动机排出的废气通过第三通路117,然后可以依次经过氧化催化装置200及选择性还原催化装置300而排出到外部。此时,通过在第三载体115表面涂布第三涂层125,可以增加与废气F的接触面积。因此,可以极大增加废气中包含的发动机油等的杂质会与废气净化装置102相遇的机会,防止流入氧化催化装置200。
图14是表示示例性的实施例的废气处理系统的图。所述废气处理系统除废气净化装置与氧化催化装置被一同罐装外,实质上与参照图12进行说明的废气处理系统相同或类似。因此,对于相同的构成要素,以相同的附图标记代表,另外,省略对相同构成要素的重复说明。
如果参照图14,在示例性实施例中,废气处理系统15可以在氧化催化装置200及氧化催化装置200的上游,包括与氧化催化装置200一同罐装的废气净化装置102。
所述第二及第三载体由陶瓷材质构成,易因外部冲击而破碎。因此,为了保护所述载体不受外部冲击,经过用相对松软的垫子包裹并放入罐子的罐装工序。此时,可以把第三载体115直接置于第二载体210前端并一同罐装。
图15是表示示例性的实施例的废气处理系统的图。所述废气处理系统除废气净化装置设置的位置外,实质上与参照图12进行说明的废气处理系统相同或类似。因此,对于相同的构成要素,以相同的附图标记代表,另外,省略对相同构成要素的反复说明。
如果参照图15,在示例性的实施例中,废气处理系统16可以包括设置于氧化催化装置200前端排气管P内部的废气净化装置102。
废气净化装置102捕集废气中包含的发动机油等杂质,从而能够保持氧化催化装置200的性能。因此,废气净化装置102可以设置于氧化催化装置200前端的多种位置。例如,可以不另行罐装所述废气净化装置,而设置于所述氧化催化装置前端的所述排气管内部。
图16是表示示例性的实施例的废气处理系统的图。图17是沿图16的E-E'线截断的剖面图。所述废气处理系统除废气净化装置与氧化催化装置一体形成外,实质上与参照图12进行说明的废气处理系统相同或类似。因此,对于相同的构成要素,以相同的附图标记代表,另外,省略对相同构成要素的反复说明。
如果参照图16及图17,在示例性实施例中,废气处理系统17可以包括与氧化催化装置200一体形成的废气净化装置102。
例如,可以挤出陶瓷材质的原材料,以蜂窝形状形成一个载体,以便具备沿轴向延长的至少一个通路。接着,可以在所述载体的后端部215涂布第二涂层222,在所述载体的前端部116涂布第三涂层126。此时,第二及第三涂层222、126可以根据把所述载体的一端浸于涂层溶液后取出的浸涂法(dip coating)形成。
发动机(图中未示出)排出的废气F可以依次通过第三涂层126及第二涂层222而排出到下游。第三涂层126可以捕集废气F中包含的发动机油等杂质。第二涂层221可以使废气F中的一氧化碳及碳化氢氧化成二氧化碳及水。
如上所述,示例性的实施例的废气净化装置102可以设置于氧化催化装置200上游的多种位置。即,可以把废气净化装置102与氧化催化装置200一同罐装或独立罐装。不同于此,也可以把废气净化装置102安装于排气管P内部。另外,根据情况,废气净化装置102可以在氧化催化装置200的前端,区域性涂布第三涂层126,与氧化催化装置200一体形成。因此,废气净化装置102可以去除废气中包含的发动机油等杂质,保持氧化催化装置200的性能。
图18是表示示例性的实施例的废气处理系统的图。所述废气处理系统除多个废气净化装置分别设置于氧化催化装置上游及氧化催化装置与还原催化装置之间外,实质上与分别参照图1及图12说明的废气处理系统相同或类似。因此,对于相同的构成要素,以相同的附图标记代表,另外,省略对相同构成要素的反复说明。
如果参照图18,废气处理系统18可以包括:氧化催化装置200(OxidationCatalyst),其设置于排气管P,用于去除废气F中的一氧化碳及碳化氢;选择性还原催化装置300(Selective Catalyst Reduction),其设置于氧化催化装置200下游的排气管P,使氮氧化物(NOX)还原;及废气净化装置104。废气净化装置104可以包括:第一废气净化单元105,其安装于氧化催化装置200和选择性还原催化装置300之间的排气管P;及第二废气净化单元106,其安装于氧化催化装置200上游的排气管P。
第一废气净化单元105可以防止从氧化催化装置200及排气管P脱落的氧化物质流入选择性还原催化装置300。因此,选择性还原催化装置300可以不降低性能地执行NOX还原作用,可以减小排出到排气管P的NOX的量。
此时,第一废气净化单元105可以与氧化催化装置200一同罐装或与氧化催化装置200一体形成。另外,根据情况,也可以安装于氧化催化装置200和选择性还原催化装置300之间的排气管P内部。
第二废气净化单元106能够防止废气中包含的发动机油、硫(S)等杂质流入氧化催化装置200。因此,氧化催化装置200可以不降低性能地使废气F中的一氧化碳及碳化氢氧化成二氧化碳及水。
此时,第二废气净化单元106可以与氧化催化装置200一同罐装或与氧化催化装置200一体形成。另外,根据情况,也可以安装于氧化催化装置200上游的排气管P内部。
如上所述,示例性实施例的废气净化装置104可以捕集废气中的杂质,防止氧化催化装置200的性能下降,可以捕集从氧化催化装置200及排气管P脱落的氧化物质,防止选择性还原催化装置300的性能下降。
以上参照本发明的实施例进行了说明,但所属技术领域的技术人员可以理解,在不超出下述权利要求书记载的本发明的思想及领域的范围内,可以多样地修订及变更本发明。
符号说明
F-废气,P-排气管,10、11、12、13、14、15、16、17、18-废气处理系统,100、102、104-废气净化装置,105-第一废气净化单元,106-第二废气净化单元,110-第一载体,111、215-载体后端部,112-第一通路,115-第三载体,116、211-载体前端部,117-第三通路,120、121-第一涂层,125、126-第三涂层,200-氧化催化装置,210-第二载体,212-第二通路,220、221、222-第二涂层,300-选择性还原催化装置,312-第一选择性还原催化装置,314-第二选择性还原催化装置,316-第三选择性还原催化装置,320-还原剂喷射模块,400-氨逃逸催化装置。

Claims (13)

1.一种废气净化装置,其安装于包括依次设置于从内燃机排出废气的排气管的氧化催化装置及选择性还原催化装置的废气处理系统中,所述废气净化装置包括:
至少一个载体,其能够安装于所述氧化催化装置的前方或所述氧化催化装置及所述选择性还原催化装置之间中的至少一个位置,供所述废气通过;及
涂层,其涂布于所述载体表面,用于捕集所述废气中包含的杂质或从所述氧化催化装置脱落的氧化物质。
2.根据权利要求1所述的废气净化装置,其特征在于,
所述氧化物质包括Pt、Pd、Rh、Ir、Ag、Sn及Ru。
3.根据权利要求1所述的废气净化装置,其特征在于,
所述载体包括选自由堇青石、碳化硅、铁碳合金、NiCrAl及NiFeCrAl构成的组的至少一种。
4.根据权利要求1所述的废气净化装置,其特征在于,
所述载体为蜂窝形状。
5.根据权利要求1所述的废气净化装置,其特征在于,
所述载体与所述氧化催化装置被一同罐装。
6.根据权利要求1所述的废气净化装置,其特征在于,
所述载体设置于排气管内部。
7.根据权利要求1所述的废气净化装置,其特征在于,
所述载体与所述氧化催化装置一体形成。
8.根据权利要求1所述的废气净化装置,其特征在于,
所述涂层包含选自由Al2O3、SiO2、TiO2、CeO2、ZrO2、V2O5、La2O3及沸石构成的组的至少一种。
9.根据权利要求1所述的废气净化装置,其特征在于,
所述涂层增加与所述废气的接触面积。
10.根据权利要求1所述的废气净化装置,其特征在于,
所述涂层的表面积为50~60m2/g。
11.根据权利要求1所述的废气净化装置,其特征在于,
所述载体具有金属纤维结构(metal fiber structure)。
12.根据权利要求1所述的废气净化装置,其特征在于,
所述载体为金属泡沫(metal foam)形状。
13.根据权利要求1所述的废气净化装置,其特征在于,
所述杂质为发动机油。
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