CN112012815A - 废气混合器、废气净化装置以及废气净化方法 - Google Patents

废气混合器、废气净化装置以及废气净化方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112012815A
CN112012815A CN202010422655.3A CN202010422655A CN112012815A CN 112012815 A CN112012815 A CN 112012815A CN 202010422655 A CN202010422655 A CN 202010422655A CN 112012815 A CN112012815 A CN 112012815A
Authority
CN
China
Prior art keywords
exhaust gas
wiring
region
electric heating
exhaust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010422655.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112012815B (zh
Inventor
宫入由纪夫
桝田昌明
林伸三
高木义文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Publication of CN112012815A publication Critical patent/CN112012815A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112012815B publication Critical patent/CN112012815B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2892—Exhaust flow directors or the like, e.g. upstream of catalytic device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/90—Injecting reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409—Nitrogen oxides
    • B01D53/9413—Processes characterised by a specific catalyst
    • B01D53/9418—Processes characterised by a specific catalyst for removing nitrogen oxides by selective catalytic reduction [SCR] using a reducing agent in a lean exhaust gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409—Nitrogen oxides
    • B01D53/9431—Processes characterised by a specific device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/21—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media
    • B01F23/213—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media by spraying or atomising of the liquids
    • B01F23/2132—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media by spraying or atomising of the liquids using nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/313—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit
    • B01F25/3131—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit with additional mixing means other than injector mixers, e.g. screens, baffles or rotating elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/431—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
    • B01F25/4313—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor comprising a plurality of stacked ducts having their axes parallel to the tube axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/431—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
    • B01F25/4314—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor with helical baffles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/431—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
    • B01F25/4316—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor the baffles being flat pieces of material, e.g. intermeshing, fixed to the wall or fixed on a central rod
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/431—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
    • B01F25/43197—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor characterised by the mounting of the baffles or obstructions
    • B01F25/431974—Support members, e.g. tubular collars, with projecting baffles fitted inside the mixing tube or adjacent to the inner wall
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/90—Heating or cooling systems
    • B01F35/93—Heating or cooling systems arranged inside the receptacle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/90—Heating or cooling systems
    • B01F35/95—Heating or cooling systems using heated or cooled stirrers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/28—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • H05B3/283—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material the insulating material being an inorganic material, e.g. ceramic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/206—Ammonium compounds
    • B01D2251/2062—Ammonia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/206—Ammonium compounds
    • B01D2251/2067—Urea
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1021—Platinum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1023—Palladium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1025—Rhodium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20723—Vanadium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/50—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9436—Ammonia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9459—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts
    • B01D53/9477—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts with catalysts positioned on separate bricks, e.g. exhaust systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/90—Heating or cooling systems
    • B01F2035/99—Heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/16—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an electric heater, i.e. a resistance heater
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/20—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a flow director or deflector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/06—Ceramic, e.g. monoliths
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2510/00—Surface coverings
    • F01N2510/02—Surface coverings for thermal insulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453—Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/0602—Electrical exhaust heater signals
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/002—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements
    • H05B2203/003—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements using serpentine layout
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/022—Heaters specially adapted for heating gaseous material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

本发明提供一种废气混合器，其难以生锈、且能够以较少的电力高效地进行加热。一种废气混合器(1A)，其具备：绝缘性陶瓷制的外筒(10)；绝缘性陶瓷制的翅片(20)，其设置于外筒(10)的内侧；以及电热部(30)，其埋设于外筒(10)和/或翅片(20)的至少一部分。

Description

废气混合器、废气净化装置以及废气净化方法
技术领域
本发明涉及废气混合器、废气净化装置以及废气净化方法。
背景技术
针对减少汽车废气的有害成分(HC、NOx、CO)的要求日益提高。特别是对于从柴油发动机排出的NOx的净化成为重要的课题。
作为NOx净化的对策，一般已知被称为尿素SCR系统的技术(例如专利文献1)。
为了由尿素有效地获得作为NOx还原剂的NH3而需要尿素的热分解及水解，并且必须以200℃以上的温度控制气氛。
因此，专利文献2中公开了一种技术，其中，利用载气加热部对用于使尿素(尿素水)实现微粒化的载气进行加热，并且将电热塞插入至催化部而进行通电加热，由此对尿素进行热分解及水解。
然而，该技术为了使尿素实现微粒化而以利用载气为前提，并非直接向废气喷射尿素。
此处，尿素的热分解及水解由以下反应式表示。
热分解：(NH2)2CO→NH3+HNCO
水解：HNCO+H2O→NH3+CO2
另外，为了高效且快速地促进尿素的两个阶段的反应(热分解及水解)、且使得生成的NH3均匀地分散至废气中，在非专利文献1中提出了各种混合器。
另一方面，废气温度随着发动机效率的提高而降低。另外，在发动机刚启动之后，废气温度也较低。在废气温度较低的情况下，即使向废气喷射尿素也难以引起分解反应，因此无法充分生成NH3。
因此，专利文献3中提出了一种混合器(分散装置)，其具有：圆环状的框架部，其外径与排气通路的内径相等；电热线，其设置为在框架部的排气下游侧的面中环绕框架部；以及多个翅片，它们形成于框架部的径向内侧。并且，对于该混合器还记载有如下内容：在废气温度较低的情况下，通过对电热线通电而将混合器加热，从而能够促进尿素的分解反应。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-327377号公报
专利文献2：日本特开2012-197695号公报
专利文献3：日本特开2019-7449号公报
非专利文献
非专利文献1：Heike Tobben以及其他3人，“Urea Processing–A Keyfactor inEATS Development”，27th Aachen Colloquium Automobile and Engine Technology2018，第219～238页
发明内容
在专利文献3中，虽然关于构成混合器的框架部以及翅片的材质并未具体记载，但是，具有这种结构的混合器一般由金属制成。根据本发明的发明人的见解可知：金属制的框架部和翅片的热容量较大，因此，为了利用电热线将框架部和翅片加热而需要花费时间，从而效率较低，并且，耗电量也增多。另外，设置于该混合器的电热线在框架部的表面露出，因此，当附着有尿素时，还有可能生锈。
本发明是为了解决如上所述的技术问题而完成的，其目的在于，提供难以生锈、且能够以较少的电力高效地进行加热的废气混合器。
另外，本发明的目的在于，提供即使在废气温度较低的情况下也能够以较少的电力而长期地获得良好的NOx净化性能的废气净化装置及废气净化方法。
本发明的发明人进行了深入研究，结果发现：利用热容量较小的绝缘性陶瓷形成构成混合器的部件、且将电热部埋设于该部件内，由此能够解决如上所述的全部问题，从而完成了本发明。
即，本发明是一种废气混合器，其具备：绝缘性陶瓷制的外筒；绝缘性陶瓷制的翅片，其设置于所述外筒的内侧；以及电热部，其埋设于所述外筒和/或所述翅片的至少一部分。
另外，本发明是一种废气净化装置，其具备：排气筒，其能够使废气流通；上述一个以上的废气混合器，其配置于所述排气筒内；以及压缩弹性部件，其设置于所述排气筒与所述一个以上的废气混合器之间。
进一步，本发明是一种废气净化方法，其是使用所述废气净化装置的废气净化方法，其中，当废气温度为规定值以上的高温时，在未对所述废气混合器的电热部通电的状态下向所述翅片喷射所述尿素，当废气温度为低于规定值的低温时，在对所述废气混合器的电热部通电的状态下向所述翅片喷射所述尿素。
发明效果
根据本发明，能够提供一种废气混合器，其难以生锈、且能够以较少的电力高效地进行加热。
另外，根据本发明，能够提供一种废气净化装置及废气净化方法，即使在废气温度较低的情况下，也能够以较少的电力长期地获得良好的NOx净化性能。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式所涉及的废气混合器的立体图。
图2是本发明的一个实施方式所涉及的废气混合器的从废气流入侧观察的主视图。
图3是本发明的另一实施方式所涉及的废气混合器的立体图。
图4是本发明的另一实施方式所涉及的废气混合器的从废气流入侧观察的主视图。
图5是图1～图4所示的废气混合器中在外筒露出的电热部周围的局部放大截面图。
图6是在图5的局部放大截面图中仅在翅片的至少一部分埋设有电热部、且还设置有引出部时的例子。
图7是在图5的局部放大截面图中还设置有电连接用端子时的例子。
图8是在图6的局部放大截面图中还设置有电连接用端子时的例子。
图9是用于对废气混合器的区域A和B进行说明的概要图。
图10是废气混合器的与废气的流动方向平行的截面的局部放大图。
图11是废气混合器的与废气的流动方向平行的截面的局部放大图。
图12是废气混合器的与废气的流动方向平行的截面的局部放大图。
图13是废气混合器的与废气的流动方向平行的截面的局部放大图。
图14是废气混合器的与废气的流动方向平行的截面的局部放大图。
图15是废气混合器的与废气的流动方向平行的截面的局部放大图。
图16是本发明的另一实施方式所涉及的废气混合器的从废气流入侧观察的主视图。
图17是图16中的c-c’线的截面图。
图18是本发明的一个实施方式所涉及的废气净化装置的截面图。
图19是实施例1的废气混合器的从废气流入测观察的主视图。
图20是比较例1的废气混合器的从废气流入侧观察的主视图。
图21是示出比较例1的废气混合器的加热模拟的结果的图。
图22是示出实施例2及实施例3的废气混合器的加热模拟的结果的图。
附图标记说明
1A、1B 废气混合器
10 外筒
20 翅片
30 电热部
40 电连接用端子
50 引出部
100 废气净化装置
110 排气筒
120 压缩弹性部件
130 第一连接器部件
131 第二连接器部件
140 尿素喷射喷嘴
150 SCR催化剂
160 外部电源
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行具体说明。本发明并不限定于以下实施方式，应该理解为，在不脱离本发明的主旨的范围内，本领域技术人员基于常识对以下实施方式适当地施加了变更、改良等的技术方案也落入本发明的范围。
(废气混合器)
图1是本发明的一个实施方式所涉及的废气混合器的立体图，图2是该废气混合器的从废气流入侧观察的主视图。
另外，图3是本发明的另一实施方式所涉及的废气混合器的立体图，图4是该废气混合器的从废气流入侧观察的主视图。
如图1～图4所示，废气混合器(以下有时简称为“混合器”)1A、1B具备外筒10、翅片20以及电热部30。
外筒10由绝缘性陶瓷形成。通过设为这样的结构而能够防止从外筒10漏电。
此处，在本说明书中，“绝缘性陶瓷”是指常温(25℃)下的体积固有电阻为1012Ω·m以上的陶瓷，优选为1014Ω·m以上的陶瓷。
作为绝缘性陶瓷，并未特别限定，可以采用本技术领域中公知的陶瓷。作为绝缘性陶瓷的例子，可以举出氧化铝、氧化镁、氮化铝、氮化硅、堇青石、莫来石、氧化钇、氧化锆、碳化硅、镁铝尖晶石、滑石、镁橄榄石等。其中，优选堇青石、氮化硅、氧化铝。另外，可以单独采用上述陶瓷或者组合采用两种以上的上述陶瓷。
绝缘性陶瓷优选为致密质陶瓷。通过设为这种结构，在与喷射的尿素接触的情况下，尿素难以渗透到内部。
此处，在本说明书中，“致密质”是指开口气孔率为5％以下的物质。若是开口气孔率为5％以下的致密质，则能够充分抑制尿素水从表面浸入陶瓷内而导致短路。需要说明的是，绝缘性陶瓷的开口气孔率可以利用现有的试验方法(阿基米德法、JIS R 1634：1998)进行测定。
作为使得绝缘性陶瓷形成致密质的方法，并未特别限定，只要减小陶瓷原料粉末的粒径、或添加烧结助剂等即可。
绝缘性陶瓷的热容量并未特别限定，优选为4.5J/cm3K以下，更优选为3.0J/cm3K以下，进一步优选为2.5J/cm3K以下。通过将热容量控制为这样的范围，能够对埋设于外筒10、翅片20的电热部30通电而有效地对外筒10进行加热。另外，从增大热变动程度的观点考虑，绝缘性陶瓷的热容量优选为0.1J/cm3K以上，更优选为0.5J/cm3K以上。
例如，致密质堇青石的热容量为1.5J/cm3K，氮化硅的热容量为2.2J/cm3K，氧化铝的热容量为3.1J/cm3K，氧化锆的热容量为2.9J/cm3K。
需要说明的是，可以通过如下方式计算出绝缘性陶瓷的热容量。利用爱发科(Ulvac)理工公司制的绝热型比热测定装置对绝缘性陶瓷的600℃时的每单位质量的热容量(J/gK)进行测定。需要说明的是，也可以通过基于JIS R1611：2010的激光闪光法对每单位质量的热容量(J/gK)进行测定。对得到的每单位质量的热容量(J/gK)乘以室温下通过阿基米德法测定所得的绝缘性陶瓷的真密度(g/cm3)，由此计算出绝缘性陶瓷的每单位体积的热容量(J/cm3K)。
绝缘性陶瓷的导热率并未特别限定，优选为30W/mK以上，更优选为50W/mK以上。通过将导热率控制为这样的范围，能够有效地将整个外筒10加热。另外，从提高加热效率、避免明显的散热的观点考虑，绝缘性陶瓷的导热率优选为300W/mK以下。
例如，致密质堇青石的导热率为4W/mK，氮化硅的导热率为60W/mK～90W/mK，氧化铝的导热率为30W/mK～35W/mK，氧化锆的导热率为3W/mK。
需要说明的是，可以通过激光闪光法(JIS R1611：2010)对绝缘性陶瓷的导热率进行测定。
绝缘性陶瓷的热膨胀率并未特别限定，优选为4ppm/K以下。通过设为这种结构，能够减小与喷射的尿素接触而被快速冷却时的热应力，因此，能够提高混合器1A、1B的可靠性。另外，从抑制埋设的电热部30与绝缘性陶瓷的热膨胀差而导致外筒10、翅片20破损的观点考虑，绝缘性陶瓷的热膨胀率优选为1ppm/K以上。
例如，致密质堇青石的热膨胀率为1.6ppm/K，氮化硅的热膨胀率为3.0ppm/K～3.2ppm/K，氧化铝的热膨胀率为7.5ppm/K～8.5ppm/K，氧化锆的热膨胀率为10ppm/K～11ppm/K。
需要说明的是，可以基于JIS R1618：2002而对绝缘性陶瓷的热膨胀率进行测定。
绝缘性陶瓷的杨氏模量并未特别限定，优选为300GPa以下。通过设为这种结构，能够减小与喷射的尿素接触而被快速冷却时的热应力，因此，能够提高混合器1A、1B的可靠性。另外，从抑制车载环境下的振动所致的变形、破坏的观点考虑，绝缘性陶瓷的杨氏模量优选为100GPa以上。
例如，致密质堇青石的杨氏模量为150GPa，氮化硅的杨氏模量为280GPa，氧化铝的杨氏模量为350GPa，氧化锆的杨氏模量为200GPa。
需要说明的是，可以通过如下方式计算出绝缘性陶瓷的杨氏模量。关于绝缘性陶瓷，基于JIS R1601：2008所示的四点弯曲强度试验法而对弯曲强度进行测定，并根据该测定结果而制作“应力-应变曲线”。对如此获得的“应力-应变曲线”的斜率进行计算，并将该“应力-应变曲线”的斜率作为杨氏模量。
翅片20设置于外筒10的内侧。翅片20具有如下功能：与喷射的尿素碰撞而使得尿素向周围飞溅，并且使得从翅片20之间通过的废气产生回旋气流。另外，翅片20还具有如下功能：在废气温度较低的情况下，通过加热而促进尿素的分解反应，由此生成NH3。通过这种功能而能够促进尿素或NH3向废气中分散。
与外筒10相同，翅片20由绝缘性陶瓷形成。通过设为这种结构，能够防止从翅片20漏电。
用于翅片20的绝缘性陶瓷可以是与用于外筒10的绝缘性陶瓷相同的材料，也可以是不同的材料，但从生产率的观点考虑，优选为相同的材料。
翅片20的形状并未特别限定，可以设为本技术领域中公知的各种形状。例如，翅片20既可以具有平面也可以具有曲面，但优选相对于喷射至混合器1A、1B的尿素的流动方向具有倾斜角。通过设为这种结构，能够使喷射至混合器1A、1B的尿素稳定地与翅片20接触。
作为翅片20的整体结构，并未特别限定，可以设为本技术领域中公知的各种结构。例如，可以设为具有如图1及图2所示的绕外筒10的中心轴而设置的螺旋状的4个翅片20的结构。另外，也可以设为如图3及图4所示的、在外筒10的中心轴设置的圆盘状的翅片20和在圆盘状的翅片20的周围呈放射状地设置的板状的翅片20组合而成的结构。在后者的结构中，板状的翅片20配置成相对于与外筒10的中心轴正交的平面而以一定的角度倾斜的状态。
可以在分别单独制作外筒10和翅片20之后利用粘接剂等使它们接合，但优选对它们进行一体成型。通过对外筒10与翅片20进行一体成型，不仅能够提高翅片20与外筒10的接合强度，而且还能够改善热的流动、提高翅片20的生产率。
电热部30埋设于外筒10和/或翅片20的至少一部分。
此处，对于混合器1A、1B而言，图5中示出了在外筒10露出的电热部30周围的局部放大截面图。在图5中，在外筒10和翅片20的至少一部分埋设有电热部30。通过如此埋设电热部30，使得电热部30不会与尿素接触，因此能够抑制电热部30生锈。另外，利用热容量较小的绝缘性陶瓷形成外筒10和翅片20，因此，通过对埋设的电热部30通电而能够迅速地进行加热，耗电量也减少。
在图5中，示出了在外筒10和翅片20的至少一部分埋设有电热部30的例子，但也可以仅在外筒10或翅片20的至少一部分埋设电热部30(即，也可以在外筒10或翅片20的任一方不埋设电热部30)。
当仅在翅片20的至少一部分埋设电热部30时，如图6所示，只要设置有埋设于外筒10内并与电热部30连接的引出部50即可。通过设为这种结构，能够利用引出部50而使得仅埋设于翅片20的至少一部分的电热部30与外部电连接。另外，在外筒10以及翅片20的至少一部分埋设有电热部30的情况下、仅在外筒10的至少一部分埋设有电热部30的情况下，也可以设置引出部50，并利用引出部50而与外部实现电连接。
作为引出部50，并未特别限定，但是，为了不被加热，优选构成为与电热部30相比而充分降低电阻。例如，引出部50可以由与电热部30相同的材料形成，为了降低电阻，优选与电热部30相比而增大引出部50的宽度及厚度。
需要说明的是，当仅在外筒10的至少一部分埋设有电热部30时，通过对电热部30通电而被加热的外筒10的热还传导至翅片20，因此，能够对外筒10和翅片20的二者进行加热。
电热部30由因通电而发热的材料形成。具体而言，电热部30可以由Ni-Cr系合金、Fe-Cr-Al系合金、W合金、Mo合金、含有W、Mo的金属陶瓷等公知的材料形成。
电热部30的形状并未特别限定，可以设为线状、板状、片状等各种形状。
至少一部分埋设有电热部30的外筒10和翅片20的厚度并未特别限定，优选为0.5mm～10mm，更优选为1mm～10mm。通过将外筒10和翅片20的厚度设为0.5mm以上，能够确保外筒10和翅片20的耐久性。另外，通过将外筒10和翅片20的厚度设为10mm以下，能够使混合器1A、1B实现轻量化。
混合器1A、1B还可以具备在外筒10的外周面设置的电连接用端子。
此处，对于图5的局部放大截面图而言，图7中示出了还设置有电连接用端子的情况下的例子。如图7所示，电连接用端子40设置于外筒10的外周面、且与电热部30的端部(在外筒10的外周面露出的部分)连接。通过设为这种结构而容易与外部电源连接。
另外，对于图6的局部放大截面图而言，图8中示出了还设置有电连接用端子的情况下的例子。如图8所示，在具有埋设于外筒10内的引出部50的情况下，电连接用端子40与引出部50(在外筒10的外周面露出的部分)连接。通过设为这种结构而容易与外部电源连接。
优选地，电热部30构成为发热密度至少在两个区域内不同。通过设为这种结构，在根据翅片20的材质等而存在表面温度容易降低的区域和表面温度难以降低的区域的多个区域的情况下，能够使得上述多个区域的表面温度之差减小。即，电热部30构成为提高了表面温度容易降低的区域的发热密度、且降低了表面温度难以降低的部分的发热密度，从而能够使得表面温度容易降低的区域与表面温度难以降低的区域的表面温度之差减小。
例如，在构成混合器1A、1B的外筒10和翅片20由绝缘性陶瓷中的导热率较小的致密质堇青石等形成的情况下，相对于在混合器1A、1B中流通的废气流，与位于下游侧的区域B的表面温度相比，位于上游侧的区域A的表面温度容易降低。在本说明书中，相对于在混合器1A、1B中流通的废气流，如图9所示，“位于上游侧的区域A”及“位于下游侧的区域B”分别意味着混合器1A、1B的废气的流动方向上的长度二等分时位于上游侧的区域A、以及位于下游侧的区域B。
该情况下，为了使区域A的表面温度提高至规定的温度而需要增多向区域A供给的电量。然而，若增多向区域A供给的电量，则甚至区域B的表面温度有时也会升高至所需程度以上，从而增加了浪费的耗电量。
因此，优选地，电热部30构成为：相对于在混合器1A、1B中流通的废气流，位于上游侧的区域A的发热密度大于位于下游侧的区域B的发热密度。通过设为这种结构，与区域B相比，区域A更容易以规定的电量而发热，因此，能够使得区域A的表面温度与区域B的表面温度之差减小，并且能够削减浪费的耗电量。
此外，在尿素直接向混合器1A、1B喷射的情况下，与喷射的尿素液滴接触的区域的表面温度因吸热反应而降低，因此，容易低于未与喷射的尿素液滴接触的区域的表面温度。该情况下，为了将与喷射的尿素液滴接触的区域的表面温度提高至规定温度，要求增多向与喷射的尿素液滴接触的区域供给的电量。然而，若增多向与喷射的尿素液滴接触的区域供给的电量，则甚至未与喷射的尿素液滴接触的区域的表面温度有时也会升高至所需程度以上，从而增加了浪费的耗电量。
因此，优选地，电热部30构成为：与喷射的尿素液滴接触的区域的发热密度大于未与喷射的尿素液滴接触的区域的发热密度。通过设为这种结构，与未与喷射的尿素液滴接触的区域相比，与喷射的尿素液滴接触的区域更容易以规定的电量而发热，因此，能够使得与喷射的尿素液滴接触的区域的表面温度和未与喷射的尿素液滴接触的区域的表面温度之差减小，并且能够削减浪费的耗电量。
优选地，电热部30具有配线结构，根据选自配线材料、配线长度、配线厚度以及配线宽度中的一个以上的条件对配线的电阻进行调整而控制发热密度。通过设为这种结构，能够容易地控制电热部30的发热密度。
此处，图10～图15中示出了电热部30的配线结构的例子。图10～图15是废气混合器的与废气的流动方向平行的截面的局部放大图。需要说明的是，为了便于理解，这些附图示出了与废气的流动方向平行地形成有一个翅片20的情况。
图10所示的电热部30具有区域A和区域B以电并联的方式配设的配线结构。在该配线结构中，针对区域A的配线30a(电热部30)而采用电阻小于针对区域B的配线30b(电热部30)所采用的配线材料的配线材料，从而区域A的配线30a的电阻被控制为小于区域B的配线30b的电阻。通过设为这种结构，与区域B相比，区域A更容易以规定的电量而发热，因此，能够使得区域A的表面温度与区域B的表面温度之差减小，并且能够削减浪费的耗电量。
需要说明的是，在图10所示的电热部30的配线结构中，即使在针对区域A的配线30a和区域B的配线30b所采用的配线材料设为相同的情况下，通过使区域A的配线30a的配线厚度和/或配线宽度小于区域B的配线30b的配线厚度和/或配线宽度，也能够使得区域A的配线30a的电阻小于区域B的配线30b的电阻。
图11所示的电热部30具有区域A和区域B以电串联的方式配设的配线结构。在该配线结构中，针对区域A的配线30a(电热部30)而采用电阻大于针对区域B的配线30b(电热部30)所采用的配线材料的配线材料，从而区域A的配线30a的电阻被控制为大于区域B的配线30b的电阻。通过设为这种结构，与区域B相比，区域A更容易以规定的电量而发热，因此，能够使得区域A的表面温度与区域B的表面温度之差减小，并且能够削减浪费的耗电量。
需要说明的是，在图11所示的电热部30的配线结构中，即使在针对区域A的配线30a和区域B的配线30b所采用的配线材料设为相同的情况下，通过使区域A的配线30a的配线厚度和/或配线宽度大于区域B的配线30b的配线厚度和/或配线宽度，也能够使得区域A的配线30a的电阻大于区域B的配线30b的电阻。
图12所示的电热部30具有区域A和区域B以电并联的方式配设的配线结构。在该并联配线结构中，配置为区域A的配线比区域B的配线稀疏。通过设为这种结构，与区域B相比，区域A更容易以规定的电量而发热，因此，能够使得区域A的表面温度与区域B的表面温度之差减小，并且能够削减浪费的耗电量。
图13所示的电热部30具有区域A和区域B以电并联的方式配设的配线结构。在该配线结构中，区域A的配线和区域B的配线分别并联地配设、且配置为区域A的配线比区域B的配线密集。通过设为这种结构，与区域B相比，区域A更容易以规定的电量而发热，因此，能够使得区域A的表面温度与区域B的表面温度之差减小，并且能够削减浪费的耗电量。
图14所示的电热部30具有区域A和区域B以电串联的方式配设的配线结构。在该配线结构中，区域A的配线和区域B的配线分别串联地配设、且配置为区域A的配线比区域B的配线密集。通过设为这种结构，与区域B相比，区域A更容易以规定的电量而发热，因此，能够使得区域A的表面温度与区域B的表面温度之差减小，并且能够削减浪费的耗电量。
图15所示的电热部30具有区域A和区域B以电串联的方式配设的配线结构。在该配线结构中，区域A的配线和区域B的配线分别并联地配设、且配置为区域A的配线比区域B的配线稀疏。通过设为这种结构，与区域B相比，区域A更容易以规定的电量而发热，因此，能够使得区域A的表面温度与区域B的表面温度之差减小，并且能够削减浪费的耗电量。
另外，图16和图17中示出了本发明的一个实施方式所涉及的废气混合器的电热部30的配线结构的一个例子。需要说明的是，图16是废气混合器的从废气流入侧观察的主视图，由虚线表示电热部30的配线结构。另外，图17是图16中的c-c’线的截面图。通过设为这种结构，与废气流出侧的区域相比，废气流入侧的区域更容易以规定的电量而发热，因此，能够使得这些区域的表面温度之差减小，并且能够削减浪费的耗电量。
能够基于本技术领域中公知的方法而制造具有如上结构的混合器1A、1B。例如，可以在外筒10和翅片20的成型时埋设电热部30然后再进行烧成而制造。
作为成型方法，并未特别限定，可以采用如粉末加压成型、浇铸、注射成型、流延成型、日本专利第4536943号公报所示的使浆料固化的成型方法等。
在粉末加压成型中，将陶瓷原料粉末置入具有规定形状的模具中进行加压成型，并在其上方载置电热部30，然后，进一步置入陶瓷原料粉末而进行加压成型，由此能够将电热部30埋设于成型体内。
在流延成型中，使含有陶瓷原料的浆料成型为带状，对在该成型体的一部分印刷有电热部30的部件进行层叠，由此能够将电热部30埋设于成型体内。
在使浆料固化的成型方法中，将电热部30设置于模具内，然后将含有陶瓷原料的浆料置入模具内并使其固化，由此能够将电热部30埋设于成型体内。或者，在成型体上形成电热部30，然后利用含有陶瓷原料的浆料将电热部30覆盖并使其固化，由此能够将电热部30埋设于成型体内。或者，将与电热部30对应的形状的蜡部件设置于模具，浇注含有陶瓷原料的浆料并使其固化，并使蜡部件熔融而将其除去，由此获得具有中空部的成型体，然后将含有电热部30的材料的浆料或浆糊注入中空部并使其固化，由此能够将电热部30埋设于成型体内。
此外，烧成条件并未特别限定，可以根据使用的陶瓷原料而适当地调整。
对于以上述方式制造的混合器1A、1B而言，由于外筒10和翅片20由热容量较小的绝缘性陶瓷形成，因此，通过对电热部30通电而能够迅速地将其加热，从而耗电量也减少。因此，对于混合器1A、1B而言，在废气温度较低的情况下，能够对电热部30通电而迅速地将混合器1A、1B加热，因此，能够有效地促进尿素的分解反应。另外，电热部30埋设于外筒10和翅片20，因此，不会使尿素附着，从而难以生锈，能够长期维持其性能。
(废气净化装置)
图18是本发明的一个实施方式所涉及的废气净化装置的截面图。
如图18所示，废气净化装置100具备排气筒110、废气混合器1A、1B、压缩弹性部件120、第一连接器部件130、第二连接器部件131、尿素喷射喷嘴140以及SCR催化剂150。
排气筒110是能够使从各种发动机等排出的废气(含有NOx的废气)流通的配管。排气筒110的大小并未特别限定，可以根据发动机等的废气系统的种类而适当地决定。
优选废气混合器1A、1B配置于比尿素喷射喷嘴140更靠下游侧、且比SCR催化剂150更靠上游侧的排气筒110内。
需要说明的是，在图18中，在排气筒110内配置有一个废气混合器1A、1B，但也可以配置两个以上的废气混合器1A、1B。
压缩弹性部件120设置于排气筒110与废气混合器1A、1B之间。压缩弹性部件120具有缓冲性，通过以压缩状态配设而能够将废气混合器1A、1B保持于排气筒110内的规定位置。
作为压缩弹性部件120，并未特别限定，优选为陶瓷纤维垫。此处，陶瓷纤维垫是指由陶瓷纤维形成的垫。
作为陶瓷纤维垫，优选以由氧化铝、莫来石、碳化硅、氮化硅、氧化锆、二氧化钛或它们的复合物构成的陶瓷纤维作为主要成分的陶瓷纤维垫。其中，更优选利用以氧化铝或莫来石为主要成分的无膨胀性垫。
第一连接器部件130构成为与外部电源160连接、且与排气筒110电绝缘。第一连接器部件130与外部电源160之间一般经由电线等而连接。另外，第一连接器部件130与废气混合器1A、1B的电热部30电连接。通过设置第一连接器部件130而能够抑制漏电。更优选第一连接器部件130与废气混合器1A、1B的电连接用端子40连接。
第二连接器部件131构成为借助排气筒110而接地。第二连接器部件131与排气筒110之间一般经由电线等而连接。另外，第二连接器部件131与废气混合器1A、1B的电热部30电连接。通过设置第二连接器部件131而能够抑制由漏电引起的触电。
尿素喷射喷嘴140是用于向排气筒110内喷射尿素的部件。尿素喷射喷嘴140与容纳尿素的罐(未图示)等连接，并向排气筒110内的废气混合器1A、1B喷射尿素。
作为尿素喷射喷嘴140，并未特别限定，可以采用本技术领域中公知的喷嘴。
SCR催化剂150配置于比喷射尿素的位置更靠下游侧的排气筒110。优选SCR催化剂150为催化体(担载有SCR催化剂150的蜂窝结构体)的状态。
作为SCR催化剂150的例子，可以举出钒系催化剂、沸石系催化剂等。
在将SCR催化剂150作为担载于蜂窝结构体的催化体而使用的情况下，优选将该催化体收纳安装于容器内。
供SCR催化剂150担载的蜂窝结构体并未特别限定，可以采用本技术领域中公知的蜂窝结构体。
需要说明的是，在图18中，在排气筒110内分别配置有一个尿素喷射喷嘴140及SCR催化剂150，但也可以分别设为两个以上的尿素喷射喷嘴140及SCR催化剂150。例如，在排气筒110内配置有两个以上的废气混合器1A、1B的情况下，优选将尿素喷射喷嘴140及SCR催化剂150分别设为两个以上。在该情况下，各废气混合器1A、1B配置于一个尿素喷射喷嘴140与一个SCR催化剂150之间(比一个尿素喷射喷嘴140更靠下游侧、且比一个SCR催化剂150更靠上游侧)的排气筒110内。例如，在两个废气混合器1A、1B配置于排气筒110内的情况下，第一废气混合器1A、1B配置于比第一尿素喷射喷嘴140更靠下游侧、且比第一SCR催化剂150更靠上游侧的排气筒110内，第二废气混合器1A、1B配置于比第二尿素喷射喷嘴140更靠下游侧、且比第二SCR催化剂150更靠上游侧的排气筒110内。
可以在比尿素喷射喷嘴140更靠上游侧的排气筒110配置用于捕集废气中的颗粒状物质的过滤器。作为用于捕集颗粒状物质的过滤器，例如可以举出蜂窝形状的陶瓷制DPF(柴油微粒过滤器)。
另外，可以在比尿素喷射喷嘴140更靠上游侧的排气筒110配置用于除去废气中的烃、一氧化碳的氧化催化剂。氧化催化剂以担载于陶瓷制蜂窝结构体的状态(氧化催化体)而使用。作为氧化催化剂，优选采用铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等贵金属。
在比SCR催化剂150更靠下游侧的排气筒110，可以配置用于除去NH3的除氨催化剂(氧化催化剂)。通过设为这样的结构，能够防止在除去废气中的NOx时未使用的多余的NH3向下游侧流动时该NH3向外部排出。作为除氨催化剂，优选采用铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等贵金属。
以如下方式执行使用具有如上所述的结构的废气净化装置100的废气净化方法：在废气温度为规定值以上的高温时，在未对废气混合器1A、1B的电热部30通电的状态下向翅片20喷射尿素，在废气温度为低于规定值的低温时，在对废气混合器1A、1B的电热部30通电的状态下向翅片20喷射尿素。
此处，在本说明书中，废气温度的规定值是指充分利用废气促进氨从喷射的尿素分解的温度。
在废气温度为规定值以上的高温的情况下，从尿素喷射喷嘴140向废气混合器1A、1B喷射的尿素与废气混合器1A、1B的翅片20碰撞而向周围飞溅并分散至废气中而被分解为NH3。
另一方面，在废气温度为低于规定值的低温时，从外部电源160对电热部30通电而将废气混合器1A、1B的外筒10以及翅片20迅速地加热，因此，使得与它们接触的尿素分解为NH3并分散至废气中。分散至废气中的NH3在SCR催化剂150中被用作还原剂，废气中的NOx还原为水和氮而被净化。
废气净化装置100采用难以生锈、且能够以较少的电力高效地进行加热的废气混合器1A、1B，因此，即使在废气温度较低的情况下，也能够以较少的电力长期地获得良好的NOx净化性能。
实施例
以下，利用实施例对本发明进行更具体的说明，但本发明并未受到这些实施例的任何限定。
(实施例1)
设为如下废气混合器，其中，在长度为40mm、外径为60mm、厚度为1mm的圆筒状的外筒10的内侧，以90°的间隔设置有4个长度(与外筒10的轴向平行的长度)为40mm、高度(外筒10的径向长度)为20mm、厚度为1mm的翅片，在外筒10和4个翅片20的厚度方向中央部埋设有厚度为0.1mm的电热部30。图19中示出了该废气混合器的从废气流入侧观察的主视图。需要说明的是，在图19中，从容易理解的观点考虑，还示出了埋设的电热部。外筒10和翅片20的材质设为氮化硅。
(比较例1)
设为如下废气混合器，其中，在长度为40mm、外径为60mm、厚度为1mm的圆筒状的外筒10的内侧，以90°的间隔设置4个长度(与外筒10的轴向平行的长度)为40mm、高度(外筒10的径向长度)为20mm、厚度为1mm的翅片，在外筒10的外周部设置有厚度为0.1mm的电热部30。图20中示出了该废气混合器的从废气流入侧观察的主视图。外筒10和翅片20的材质设为SUS430。
对于上述实施例1和比较例1的废气混合器进行了加热模拟。作为进行加热模拟时使用的软件，使用Ansys fluent Ver19.1，对于模拟条件，求解器类型设为压力基准求解器，紊流模型设为低雷诺型SST(Shear Stress Transport)k-ω。在加热模拟中，关于氮化硅，密度设为3.2g/cm3，热容量设为700J/kgK，导热率设为60W/mK，关于SUS430，密度设为7.7g/cm3，热容量设为460J/kgK，导热率设为26W/mK，由此进行了计算。
在加热模拟中，在施加了300W的情况下，对27℃的气体以2Nm3/分钟的流量流入废气混合器时的气流部的表面温度进行了比较。关于气流部的表面的最低温度，在实施例1中为254℃，与此相对，在比较例1中降低至120℃。另外，在比较例1中，如图21所示，在翅片较宽的区域存在200℃以下的区域(图21中示出了131℃附近～200℃的温度分布)。需要说明的是，虽未图示，但是，在实施例1中，表面的最低温度为200℃以上，因此不存在200℃以下的区域。
因此，与比较例1的废气混合器相比，实施例1的废气混合器能够以更节能的方式进行加热。另外，实施例1的废气混合器能够容易地加热至通过尿素水的热分解、水解而能够生成NH3的温度区域。
(实施例2)
相对于在废气混合器中流通的废气流，以使得位于上游侧的区域A的发热密度大于位于下游侧的区域B的发热密度的方式设置电热部，关于施加的电压，调整为区域A：区域B为约2：1的比例，并且，将外筒10和翅片20的材质设为堇青石，除此以外，与实施例1同样地获得了废气混合器。
(实施例3)
除了设置区域A及区域B的发热密度相同的电热部以外，与实施例1同样地获得了废气混合器。
对上述实施例2及实施例3的废气混合器进行了加热模拟。作为进行加热模拟时使用的软件，使用Ansys fluent Ver19.1，关于模拟条件，求解器类型设为压力基准求解器，紊流模型设为低雷诺型SST(Shear Stress Transport)k-ω。在加热模拟中，关于堇青石，密度设为2.5g/cm3，热容量设为630J/kgK，导热率设为4.4W/mK，由此进行了计算。
在加热模拟中，在施加了300W的情况下，对27℃的气体以2Nm3/分钟的流量流入废气混合器时的气流部的表面温度进行了比较。关于实施例2的气流部的表面的最低温度，区域A为202℃，区域B为293℃，与此相对，关于实施例3的气流部的表面的最低温度，区域A为102℃，区域B为225℃。另外，如图22所示，在实施例3中，在翅片较宽的区域(特别是区域A)为200℃以下，与此相对，在实施例2中，未确认到200℃以下的区域。
因此，与实施例3的废气混合器相比，实施例2的废气混合器能够以更节能的方式进行加热。另外，实施例2的废气混合器能够容易地加热至通过尿素水的热分解、水解而能够生成NH3的温度区域。

Claims (24)

1.一种废气混合器，其中，
所述废气混合器具备：
绝缘性陶瓷制的外筒；
绝缘性陶瓷制的翅片，其设置于所述外筒的内侧；以及
电热部，其埋设于所述外筒和/或所述翅片的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的废气混合器，其中，
所述外筒与所述翅片成型为一体。
3.根据权利要求1或2所述的废气混合器，其中，
用于所述外筒和所述翅片的所述绝缘性陶瓷为致密质。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的废气混合器，其中，
用于所述外筒和所述翅片的所述绝缘性陶瓷为同一材料。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的废气混合器，其中，
用于所述外筒和所述翅片的所述绝缘性陶瓷的热容量为4.5J/cm3K以下。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的废气混合器，其中，
用于所述外筒和所述翅片的所述绝缘性陶瓷的导热率为30W/mK以上。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的废气混合器，其中，
所述废气混合器还具备引出部，该引出部埋设于所述外筒内并与所述电热部连接。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的废气混合器，其中，
所述废气混合器还具备电连接用端子，该电连接用端子设置于所述外筒的外周面、且与所述电热部的端部或所述引出部连接。
9.根据权利要求1～7中任一项所述的废气混合器，其中，
所述电热部构成为：发热密度在至少两个区域中不同。
10.根据权利要求9所述的废气混合器，其中，
所述电热部构成为：相对于所述废气混合器中流通的废气流，位于上游侧的区域A的发热密度大于位于下游侧的区域B的发热密度。
11.根据权利要求9所述的废气混合器，其中，
所述电热部构成为：与喷射的尿素的液滴接触的区域的发热密度大于未与喷射的尿素的液滴接触的区域的发热密度。
12.根据权利要求9～11中任一项所述的废气混合器，其中，
所述电热部具有配线结构，根据选自配线材料、配线长度、配线厚度以及配线宽度中的一个以上的条件而调整配线的电阻，由此控制所述发热密度。
13.根据权利要求10所述的废气混合器，其中，
所述电热部具有所述区域A和所述区域B以电并联的方式配设的配线结构，所述区域A的配线的电阻小于所述区域B的配线的电阻。
14.根据权利要求10所述的废气混合器，其中，
所述电热部具有所述区域A和所述区域B以电串联的方式配设的配线结构，所述区域A的配线的电阻大于所述区域B的配线的电阻。
15.根据权利要求10所述的废气混合器，其中，
所述电热部具有所述区域A和所述区域B以电并联的方式配设的配线结构，并配置为所述区域A的配线比所述区域B的配线稀疏。
16.根据权利要求10所述的废气混合器，其中，
所述电热部具有所述区域A和所述区域B以电并联的方式配设的配线结构，所述区域A的配线和所述区域B的配线分别并联地配设、且配置为所述区域A的配线比所述区域B的配线密集。
17.根据权利要求10所述的废气混合器，其中，
所述电热部具有所述区域A和所述区域B以电串联的方式配设的配线结构，所述区域A的配线和所述区域B的配线分别串联地配设、且配置为所述区域A的配线比所述区域B的配线密集。
18.根据权利要求10所述的废气混合器，其中，
所述电热部具有所述区域A和所述区域B以电串联的方式配设的配线结构，所述区域A的配线和所述区域B的配线分别并联地配设、且配置为所述区域A的配线比所述区域B的配线稀疏。
19.一种废气净化装置，其中，
所述废气净化装置具备：
排气筒，其能够使废气流通；
权利要求1～18中任一项所述的一个以上的废气混合器，其配置于所述排气筒内；以及
压缩弹性部件，其设置于所述排气筒与所述一个以上的废气混合器之间。
20.根据权利要求19所述的废气净化装置，其中，
所述压缩弹性部件为陶瓷纤维垫。
21.根据权利要求19或20所述的废气净化装置，其中，
所述废气净化装置还具备第一连接器部件，该第一连接器部件构成为与外部电源连接、且与所述排气筒电绝缘，所述第一连接器部件与所述废气混合器的所述电热部电连接。
22.根据权利要求21所述的废气净化装置，其中，
所述废气净化装置还具备第二连接器部件，该第二连接器部件构成为借助所述排气筒而接地，所述第二连接器部件与所述废气混合器的所述电热部电连接。
23.根据权利要求19～22中任一项所述的废气净化装置，其中，
所述废气净化装置还具备：
一个以上的尿素喷射喷嘴，其用于向所述排气筒内喷射尿素；以及
一个以上的SCR催化剂，其配置于比喷射所述尿素的位置更靠下游侧的所述排气筒，
所述废气混合器的至少一个配置于比所述尿素喷射喷嘴更靠下游侧、且比所述SCR催化剂更靠上游侧的所述排气筒内。
24.一种废气净化方法，其是使用权利要求19～23中任一项所述的废气净化装置的废气净化方法，其中，
当废气温度为规定值以上的高温时，在未对所述废气混合器的电热部通电的状态下向所述翅片喷射尿素，
当废气温度为低于规定值的低温时，在对所述废气混合器的电热部通电的状态下向所述翅片喷射所述尿素。
CN202010422655.3A 2019-05-30 2020-05-19 废气混合器、废气净化装置以及废气净化方法 Active CN112012815B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-100989 2019-05-30
JP2019100989 2019-05-30
JP2020-008536 2020-01-22
JP2020008536A JP7345405B2 (ja) 2019-05-30 2020-01-22 排ガス浄化装置用混合器、排ガス浄化装置及び排ガス浄化方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112012815A true CN112012815A (zh) 2020-12-01
CN112012815B CN112012815B (zh) 2022-04-19

Family

ID=73648887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010422655.3A Active CN112012815B (zh) 2019-05-30 2020-05-19 废气混合器、废气净化装置以及废气净化方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11268422B2 (zh)
JP (1) JP7345405B2 (zh)
CN (1) CN112012815B (zh)
DE (1) DE102020206491A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114263517A (zh) * 2021-12-31 2022-04-01 潍柴动力股份有限公司 一种排气后处理系统、其控制方法及车辆

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD1004622S1 (en) * 2018-02-20 2023-11-14 Ngk Insulators, Ltd. Catalyst carrier for exhaust gas purification
CN113167157B (zh) * 2018-12-10 2023-03-28 日本碍子株式会社 还原剂喷射装置、废气处理装置及废气处理方法
CN112855314B (zh) * 2021-02-05 2024-06-25 无锡亿利环保科技有限公司 电加热式尿素混合器
US11846423B2 (en) * 2021-04-16 2023-12-19 General Electric Company Mixer assembly for gas turbine engine combustor

Citations (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995006803A1 (de) * 1993-09-02 1995-03-09 Friedrich Sperling Russfilter für dieselbrennkraftmaschinen
CN2417293Y (zh) * 2000-04-10 2001-01-31 孙实庆 预热排气触媒的汽车污染控制装置
JP2007327377A (ja) * 2006-06-07 2007-12-20 Hitachi Ltd 排気ガス浄化装置
US20080193353A1 (en) * 2007-02-09 2008-08-14 Sebastian Hirschberg Exhaust gas cleaning system
US20080282687A1 (en) * 2005-09-30 2008-11-20 Korea Institute Of Energy Research Heating Device for Exhaust Gas in Internal Combustion Engine
US20090011178A1 (en) * 2006-03-17 2009-01-08 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb structure and bonding material to be used for same
US20090288399A1 (en) * 2006-06-07 2009-11-26 Jean-Claude Fayard Burner And Method For The Regeneration Of Filtration Cartridges And Devices Equipped With Such Burner
US20110146254A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-23 Caterpillar Inc. Scr reductant mixer
US20110250095A1 (en) * 2010-04-09 2011-10-13 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb structural body and exhaust gas conversion apparatus
US20110258983A1 (en) * 2010-04-23 2011-10-27 Gm Global Technology Operations, Inc. Reconfigurable mixer for an exhaust aftertreatment system and method of using the same
JP2012197695A (ja) * 2011-03-18 2012-10-18 Hino Motors Ltd 尿素水改質器及びこれを用いた排ガス浄化装置
WO2012172944A1 (ja) * 2011-06-15 2012-12-20 株式会社豊田自動織機 排気ガス後処理装置
CN103282614A (zh) * 2011-12-27 2013-09-04 株式会社小松制作所 还原剂水溶液混合装置及废气后处理装置
CN103348104A (zh) * 2011-03-18 2013-10-09 日野自动车株式会社 尿素水重整器及使用了尿素水重整器的废气净化装置
US20150315943A1 (en) * 2012-12-07 2015-11-05 Eberspacher Catem Gmbh & Co. Kg Mixer for Aftertreatment of Exhaust Gases
US20170044956A1 (en) * 2015-08-11 2017-02-16 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas mixer
US20170138243A1 (en) * 2015-11-17 2017-05-18 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas mixer
WO2017198292A1 (en) * 2016-05-18 2017-11-23 Volvo Truck Corporation An exhaust gas treatment system with inductive heating
CN107448266A (zh) * 2017-08-29 2017-12-08 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司 船舶废气脱硝尿素自动添加方法及其装置
CN107524501A (zh) * 2016-06-21 2017-12-29 现代凯菲克株式会社 尿素溶液喷射装置
CN206830276U (zh) * 2017-01-06 2018-01-02 潍柴动力股份有限公司 一种电加热尿素混合器以及scr系统
CN108350781A (zh) * 2015-10-16 2018-07-31 洋马株式会社 船舶的废气净化装置
CN207686805U (zh) * 2017-12-23 2018-08-03 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 一种电加热混合器及scr系统
US20180280872A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 Ngk Insulators, Ltd. Conductive honeycomb structure
CN108729990A (zh) * 2017-04-20 2018-11-02 北华航天工业学院 一种防尿素结晶的柴油机后处理加热混合装置
CN109012175A (zh) * 2013-03-22 2018-12-18 日本碍子株式会社 还原剂喷射装置、废气处理装置以及废气处理方法
CN109072752A (zh) * 2016-03-28 2018-12-21 五十铃自动车株式会社 排气净化系统
US20190010850A1 (en) * 2017-07-07 2019-01-10 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Mixer for a vehicle exhaust system
JP2019007449A (ja) * 2017-06-27 2019-01-17 株式会社Ｓｏｋｅｎ 内燃機関の排気浄化システム
CN109268107A (zh) * 2017-07-18 2019-01-25 通用汽车环球科技运作有限责任公司 利用多个减阻混合器的废气处理系统
US20190030498A1 (en) * 2016-03-30 2019-01-31 Ibiden Co., Ltd. Diffusing member, exhaust gas purification device, and use of diffusing member in exhaust gas purification device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7712305B2 (en) * 2006-08-23 2010-05-11 Universal Silencer, Llc Exhaust aftertreatment system with spiral mixer
DE102011111765B4 (de) * 2011-08-24 2023-06-22 Friedrich Boysen Gmbh & Co. Kg Mischereinrichtung
US10113468B2 (en) * 2015-07-17 2018-10-30 Middleville Tool & Die Co. Mixer assembly for exhaust systems and method of forming the same
JP6826537B2 (ja) 2015-11-16 2021-02-03 日本碍子株式会社 ハニカム型加熱装置及びその使用方法
US10316723B2 (en) * 2016-08-25 2019-06-11 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas mixer
DE102018114755A1 (de) * 2018-06-20 2019-12-24 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Mischer

Patent Citations (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995006803A1 (de) * 1993-09-02 1995-03-09 Friedrich Sperling Russfilter für dieselbrennkraftmaschinen
CN2417293Y (zh) * 2000-04-10 2001-01-31 孙实庆 预热排气触媒的汽车污染控制装置
US20080282687A1 (en) * 2005-09-30 2008-11-20 Korea Institute Of Energy Research Heating Device for Exhaust Gas in Internal Combustion Engine
US20090011178A1 (en) * 2006-03-17 2009-01-08 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb structure and bonding material to be used for same
JP2007327377A (ja) * 2006-06-07 2007-12-20 Hitachi Ltd 排気ガス浄化装置
US20090288399A1 (en) * 2006-06-07 2009-11-26 Jean-Claude Fayard Burner And Method For The Regeneration Of Filtration Cartridges And Devices Equipped With Such Burner
US20080193353A1 (en) * 2007-02-09 2008-08-14 Sebastian Hirschberg Exhaust gas cleaning system
US20110146254A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-23 Caterpillar Inc. Scr reductant mixer
US20110250095A1 (en) * 2010-04-09 2011-10-13 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb structural body and exhaust gas conversion apparatus
US20110258983A1 (en) * 2010-04-23 2011-10-27 Gm Global Technology Operations, Inc. Reconfigurable mixer for an exhaust aftertreatment system and method of using the same
JP2012197695A (ja) * 2011-03-18 2012-10-18 Hino Motors Ltd 尿素水改質器及びこれを用いた排ガス浄化装置
CN103348104A (zh) * 2011-03-18 2013-10-09 日野自动车株式会社 尿素水重整器及使用了尿素水重整器的废气净化装置
WO2012172944A1 (ja) * 2011-06-15 2012-12-20 株式会社豊田自動織機 排気ガス後処理装置
CN103282614A (zh) * 2011-12-27 2013-09-04 株式会社小松制作所 还原剂水溶液混合装置及废气后处理装置
US20150315943A1 (en) * 2012-12-07 2015-11-05 Eberspacher Catem Gmbh & Co. Kg Mixer for Aftertreatment of Exhaust Gases
CN105189962A (zh) * 2012-12-07 2015-12-23 埃贝赫卡腾有限两合公司 用于废气后处理的混合器
CN109012175A (zh) * 2013-03-22 2018-12-18 日本碍子株式会社 还原剂喷射装置、废气处理装置以及废气处理方法
US20170044956A1 (en) * 2015-08-11 2017-02-16 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas mixer
CN108350781A (zh) * 2015-10-16 2018-07-31 洋马株式会社 船舶的废气净化装置
US20170138243A1 (en) * 2015-11-17 2017-05-18 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas mixer
CN109072752A (zh) * 2016-03-28 2018-12-21 五十铃自动车株式会社 排气净化系统
US20190030498A1 (en) * 2016-03-30 2019-01-31 Ibiden Co., Ltd. Diffusing member, exhaust gas purification device, and use of diffusing member in exhaust gas purification device
WO2017198292A1 (en) * 2016-05-18 2017-11-23 Volvo Truck Corporation An exhaust gas treatment system with inductive heating
CN107524501A (zh) * 2016-06-21 2017-12-29 现代凯菲克株式会社 尿素溶液喷射装置
CN206830276U (zh) * 2017-01-06 2018-01-02 潍柴动力股份有限公司 一种电加热尿素混合器以及scr系统
US20180280872A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 Ngk Insulators, Ltd. Conductive honeycomb structure
CN108729990A (zh) * 2017-04-20 2018-11-02 北华航天工业学院 一种防尿素结晶的柴油机后处理加热混合装置
JP2019007449A (ja) * 2017-06-27 2019-01-17 株式会社Ｓｏｋｅｎ 内燃機関の排気浄化システム
US20190010850A1 (en) * 2017-07-07 2019-01-10 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Mixer for a vehicle exhaust system
CN109268107A (zh) * 2017-07-18 2019-01-25 通用汽车环球科技运作有限责任公司 利用多个减阻混合器的废气处理系统
CN107448266A (zh) * 2017-08-29 2017-12-08 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司 船舶废气脱硝尿素自动添加方法及其装置
CN207686805U (zh) * 2017-12-23 2018-08-03 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 一种电加热混合器及scr系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周晓娴: "船用柴油机尾气脱硝装置的研究", 《气体分离》 *
孙艳朋等: "连续重整国产技术和IFP技术比较分析", 《石油与天然气化工》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114263517A (zh) * 2021-12-31 2022-04-01 潍柴动力股份有限公司 一种排气后处理系统、其控制方法及车辆

Also Published As

Publication number Publication date
CN112012815B (zh) 2022-04-19
JP7345405B2 (ja) 2023-09-15
US11268422B2 (en) 2022-03-08
US20200378292A1 (en) 2020-12-03
JP2020197208A (ja) 2020-12-10
DE102020206491A1 (de) 2021-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112012815B (zh) 废气混合器、废气净化装置以及废气净化方法
JP6487990B2 (ja) 還元剤噴射装置、排ガス処理装置及び排ガス処理方法
JP6626377B2 (ja) ハニカム型加熱装置並びにその使用方法及び製造方法
JP5261256B2 (ja) 通電発熱用ハニカム体及びその製造方法
CN109630243B (zh) 具有感应加热的催化转换器结构
US10519834B2 (en) Reducing agent injection device and exhaust gas treatment method
JP5027732B2 (ja) プラズマ処理装置
KR101200893B1 (ko) 촉매 컨버터 장치
US10100694B2 (en) Reducing agent injection device and exhaust gas treatment device
JP2010131589A (ja) ハニカム構造体及びハニカム構造体を用いたリアクタ
JPH09192453A (ja) 触媒コンバーター
JPWO2017086019A1 (ja) ハニカム型加熱装置及びその使用方法
JP2012233443A (ja) 排ガス浄化システム
US10077704B2 (en) Catalytic converter
JP5193922B2 (ja) 排ガス浄化処理装置
US11674425B2 (en) Reductant injecting device, exhaust gas processing device and exhaust gas processing method
US11555433B2 (en) Reductant injecting device, exhaust gas processing device and exhaust gas processing method
JPH06296873A (ja) ハニカムヒータおよびこれを用いた排気ガス浄化装置
CN116828644A (zh) 加热器及加热部件
JP2022053220A (ja) 電気加熱式触媒
EP4127430A1 (en) Exhaust gas joule heater
CN116892439A (zh) 蜂窝结构体、电加热型载体以及废气净化装置
JP2001252573A (ja) ハニカムヒーター

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant