CN113167155A - 还原剂喷射装置、废气处理装置及废气处理方法 - Google Patents

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Abstract

还原剂喷射装置具备：蜂窝结构体1，其具有柱状的蜂窝结构部11及至少一对电极部12，蜂窝结构部11具有区划形成从流体流入端面13a延伸至流体流出端面13b的多个隔室14的间隔壁15，至少一对电极部12配设于蜂窝结构部11的侧面并用于对蜂窝结构部11通电而将其加热，蜂窝结构体1构成为能够在被通电加热的蜂窝结构部11内将尿素水溶液中的尿素分解而生成氨；外筒2，其对蜂窝结构体1进行收纳，且具有用于向蜂窝结构部11的流体流入端面13a侧导入载气的载气导入口22；尿素喷雾器3，其配置于外筒2的一端，且用于向蜂窝结构部11的流体流入端面13a侧以雾状喷射尿素水溶液；载气导入筒4，其设置于外筒2的载气导入口22；以及载气流量增大器5，其设置于载气导入筒4，且用于增大载气的流量。

Description

还原剂喷射装置、废气处理装置及废气处理方法
技术领域
本发明涉及还原剂喷射装置、废气处理装置及废气处理方法。
背景技术
为了对从各种发动机等排出的废气中的氮氧化物(NOx)进行净化，已知采用了选择性催化还原型NOx催化剂(SCR催化剂)的废气处理装置(专利文献1)。
专利文献1中记载的废气处理装置具有：安装于发动机的排气筒的催化剂(SCR催化剂)；以及向发动机与催化剂之间的排气筒内喷射尿素水的机构，使以雾状喷射的尿素水与废气混合，利用催化剂使其与废气中的特定成分发生反应，并且，在多处位置设置有使尿素水与废气混合的尿素水喷射机构。
然而，专利文献1中记载的废气处理装置利用废气的热使尿素水中的尿素分解为氨，因此，废气的温度需要设为200℃以上。因此，存在如下问题，即，在废气的温度较低时，难以引起尿素的分解反应，从而NOx的处理所需的氨的量不足。
因此，提出了采用如下还原剂喷射装置的废气处理装置，该还原剂喷射装置具备：蜂窝结构体(蜂窝加热器)，其具有筒状的蜂窝结构部及配设于蜂窝结构部的侧面的一对电极部；以及尿素喷雾器，其向蜂窝结构部以雾状喷射尿素水溶液(专利文献2)。用于该废气装置的还原剂喷射装置能够向通过对电极部施加电压而被通电加热的蜂窝结构部以雾状喷射尿素水溶液，使得尿素水溶液中的尿素在蜂窝结构部内分解而高效地生成氨。
然而，当向被通电加热的蜂窝结构部以雾状喷射尿素水溶液时，以雾状喷射了尿素水溶液的区域的温度降低，从而蜂窝结构部内产生温度不均。其结果，容易在蜂窝结构部的低温区域生成尿素沉积物(由尿素引起的结晶)。如果生成尿素沉积物，则蜂窝结构部内的流路被阻断，因此，阻碍尿素分解为氨。
因此，提出了采用如下还原剂喷射装置的废气处理装置，该还原剂喷射装置在尿素喷雾器与蜂窝结构体之间设置有载气导入口(专利文献3及4)。根据用于该废气处理装置的还原剂喷射装置，从载气导入口导入的载气能够促进蜂窝结构部内的气体流动。因此，即便向蜂窝结构部以雾状喷射尿素水溶液，蜂窝结构部内的温差也会减小，从而能够抑制尿素沉积物的生成。
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：国际公开第2014/148506号
专利文献3：日本特开2017－180298号公报
专利文献4：日本特开2017－180299号公报
发明内容
然而，专利文献3及4中记载的还原剂喷射装置有时因使用的载气的种类、装配位置而难以向还原剂喷射装置内导入载气。例如，将来自发动机排气系统的气体(废气)用作载气的情况下，有时废气的压力因还原剂喷射装置的装配位置而降低，从而难以从排气筒向还原剂喷射装置内导入废气。特别地，如果蜂窝结构部的压力损失较大，则废气还有时完全未从排气筒向还原剂喷射装置内流动。如果向还原剂喷射装置内导入的载气的量减少，则无法充分促进蜂窝结构部内的气体流动，因此，容易生成尿素沉积物。
本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于，提供一种能够稳定地抑制尿素沉积物的还原剂喷射装置。
另外，本发明的目的在于，提供能够从还原剂喷射装置稳定地喷射所需量的氨而进行NOx的净化的废气处理装置及废气处理方法。
本发明的发明人着眼于还原剂喷射装置中的载气的导入方法而进行了潜心研究，结果发现，通过采用载气流量增大器，无论使用的载气的种类如何，都能够向还原剂喷射装置内稳定地导入载气，从而完成了本发明。
即，本发明涉及一种还原剂喷射装置，其特征在于，具备：
蜂窝结构体，该蜂窝结构体具有柱状的蜂窝结构部以及至少一对电极部，所述蜂窝结构部具有区划形成从流体流入端面延伸至流体流出端面的多个隔室的间隔壁，所述至少一对电极部配设于所述蜂窝结构部的侧面并用于对所述蜂窝结构部通电而将其加热，并且，所述蜂窝结构体构成为能够在被通电加热的所述蜂窝结构部内将尿素水溶液中的尿素分解而生成氨；
外筒，该外筒对所述蜂窝结构体进行收纳，且具有用于向所述蜂窝结构部的所述流体流入端面侧导入载气的载气导入口；
尿素喷雾器，该尿素喷雾器配置于所述外筒的一端，且用于向所述蜂窝结构部的所述流体流入端面侧以雾状喷射尿素水溶液；
载气导入筒，该载气导入筒设置于所述外筒的载气导入口；以及
载气流量增大器，该载气流量增大器设置于所述载气导入筒，且用于增大所述载气的流量。
另外，本发明涉及一种废气处理装置，其特征在于，具备：
排气筒，该排气筒用于供废气流通；
所述还原剂喷射装置，该还原剂喷射装置用于向所述排气筒内喷射氨；以及
SCR催化剂，该SCR催化剂配置于所述排气筒的比喷射所述氨的位置更靠下游侧的位置。
此外，本发明涉及一种废气处理方法，其特征在于，将所述还原剂喷射装置中生成的氨向废气喷射，并利用SCR催化剂对混入有所述氨的所述废气进行还原处理。
发明效果
根据本发明，能够提供一种能稳定地抑制尿素沉积物的还原剂喷射装置。
另外，根据本发明，能够提供能从还原剂喷射装置稳定地喷射所需量的氨而进行NOx的净化的废气处理装置及废气处理方法。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的还原剂喷射装置的剖视示意图。
图2是表示构成本发明的实施方式1所涉及的还原剂喷射装置的蜂窝结构体的流体流入端面的俯视示意图。
图3是用于对本发明的实施方式1所涉及的还原剂喷射装置设置于排气筒的状态进行说明的剖视示意图。
图4是用于对本发明的实施方式1所涉及的还原剂喷射装置设置于排气筒的另一状态进行说明的剖视示意图。
图5是表示本发明的实施方式2所涉及的还原剂喷射装置的剖视示意图。
图6是表示本发明的实施方式3所涉及的废气处理装置的剖视示意图。
图7是表示本发明的实施方式4所涉及的另一废气处理装置的剖视示意图。
具体实施方式
以下，对本发明的还原剂喷射装置、废气处理装置及废气处理方法的优选实施方式进行具体说明，不过，不应该解释为本发明限定于这些实施方式，只要不脱离本发明的主旨，就可以基于本领域技术人员的知识进行各种变更、改良等。各实施方式中公开的多个构成要素可以通过适当的组合而形成各种方案。例如，可以从实施方式中示出的全部构成要素中删除若干构成要素，也可以适当地对不同实施方式的构成要素进行组合。
＜实施方式1＞
(1)还原剂喷射装置
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的还原剂喷射装置的剖视示意图(与蜂窝结构部的隔室延伸的方向平行的剖视示意图)。
如图1所示，本实施方式的还原剂喷射装置100具备蜂窝结构体1、外筒2、尿素喷雾器3、载气导入筒4以及载气流量增大器5。
蜂窝结构体1具有：柱状的蜂窝结构部11，其具有区划形成从流体流入端面13a延伸至流体流出端面13b的多个隔室14的间隔壁15；以及至少一对电极部12，它们配设于蜂窝结构部11的侧面，用于对蜂窝结构部11通电而将其加热。蜂窝结构部11的隔室14成为流体的流通路径。
此处，本说明书中的“流体流入端面13a”是指具有流体的流入口的端面，“流体流出端面13b”是指具有流体的流出口的端面。另外，本说明书中的“一对电极部12”是指：在与蜂窝结构部11的隔室14延伸的方向正交的截面中，另一个电极部12相对于一个电极部12隔着蜂窝结构部11的中心而配设于相反侧。
电极部12沿着隔室14延伸的方向而形成为带状。应予说明，电极部12可以为一对，从提高蜂窝结构部11的发热效率的观点出发，也可以设为多对。
外筒2具有入口侧端部及出口侧端部，并在内部收纳有蜂窝结构体1。在作为一端的入口侧端部配置有尿素喷雾器3，在作为另一端的出口侧端部形成有用于喷射氨的喷射口21。另外，外筒2在蜂窝结构部11的流体流入端面13a侧、即蜂窝结构体1与尿素喷雾器3之间具有用于导入载气的载气导入口22。
收纳于外筒2的蜂窝结构体1借助绝缘保持部23而固定(保持)于外筒2内。由此，能够确保蜂窝结构体1与外筒2之间的绝缘。在蜂窝结构体1与外筒2之间可以存在未配置绝缘保持部23的部分(空间)，不过，也可以由绝缘保持部23将蜂窝结构体1的整个外周覆盖。绝缘保持部23的材质为绝缘性优异的材质即可，并未特别限定，例如可以采用氧化铝。
尿素喷雾器3配置于外筒2的一端(入口侧端部)并向蜂窝结构部11的流体流入端面13a侧以雾状喷射尿素水溶液。尿素水溶液为本实施方式的还原剂喷射装置100中生成的氨的原料。
载气导入筒4设置于外筒2的载气导入口22。载气导入筒4的另一端与向载气导入筒4导入的载气的供给源连接。
作为载气，并未特别限定，可以采用废气、进气气体、来自其他空气供给装置(搭载于大型车辆等的压缩机等)的空气等。不过，优选为废气。由于废气的温度较高，所以，即便不加热，也能够作为载气而利用。应予说明，将进气气体(来自发动机进气系统的气体)用作载气的情况下，由于进气气体的温度较低，所以，优选预先利用加热机构等进行加热。
载气流量增大器5具有增大载气的流量的功能，其设置于载气导入筒4。
关于具有如上所述结构的本实施方式的还原剂喷射装置100，在被通电加热的蜂窝结构部11内将从尿素喷雾器3以雾状喷射的尿素水溶液中的尿素分解而生成氨(还原剂)，并将氨从喷射口21向外部喷射。此时，通过向蜂窝结构部11的流体流入端面13a侧导入载气，能够在蜂窝结构部11内形成从流体流入端面13a侧朝向流体流出端面13b侧的气流。另外，有时因使用的载气的种类而难以向还原剂喷射装置100内导入载气，不过，由于在载气导入筒4设置有载气流量增大器5，所以能够向还原剂喷射装置100内稳定地导入载气。因此，热及尿素水溶液难以在蜂窝结构部11内停滞，能够稳定地抑制尿素沉积物。
以下，关于本实施方式的还原剂喷射装置100，进一步对各构成部件进行详细说明。
(1－1)蜂窝结构体1
蜂窝结构体1具有蜂窝结构部11以及电极部12。
构成蜂窝结构部11的间隔壁15的材质并未特别限定，优选为陶瓷。特别地，间隔壁15的材质优选以硅－碳化硅复合材料或碳化硅为主成分，更优选以硅－碳化硅复合材料为主成分。通过采用这种材质，容易变更碳化硅与硅的比率而将蜂窝结构部11的电阻率调整为任意值。
此处，作为上述主成分的“硅－碳化硅复合材料”是指：含有作为骨料的碳化硅粒子、以及作为使得碳化硅粒子结合的结合材料的金属硅的材料。优选地，硅－碳化硅复合材料借助金属硅而使得多个碳化硅粒子结合。另外，作为上述主成分的“碳化硅”是指：碳化硅粒子彼此烧结而形成的材料。另外，本说明书中的“主成分”是指：含量为90质量％以上的成分。
蜂窝结构部11的电阻率并未特别限定，优选为0.01～500Ωcm，更优选为0.1～200Ωcm。通过控制为这样的电阻率，能够对至少一对电极部12施加电压而使蜂窝结构部11有效地发热。特别地，为了利用电压为12V～200V的电源使蜂窝结构部11发热至160～600℃，优选将电阻率设为上述范围。
应予说明，蜂窝结构部11的电阻率为25℃时的值。另外，蜂窝结构部11的电阻率为利用四端子法测定所得的值。
蜂窝结构部11的每单位体积的表面积并未特别限定，优选为5cm2/cm3以上，更优选为8～45cm2/cm3，特别优选为20～40cm2/cm3。如果该表面积为5cm2/cm3以上，则能充分确保与尿素水溶液的接触面积，从而能够适当地控制尿素水溶液的处理速度、即氨的生成量(生成速度)。
应予说明，蜂窝结构部11的表面积为蜂窝结构部11的间隔壁15的表面的面积。
蜂窝结构部11的间隔壁15的厚度优选为0.06～1.5mm，更优选为0.10～0.80mm。如果间隔壁15的厚度为1.5mm以下，则压力损失降低，从而能够适当地控制尿素水溶液的处理速度、即氨的生成量(生成速度)。如果间隔壁15的厚度为0.06mm以上，则能抑制蜂窝结构部11因通电加热引起的热冲击而遭到破坏。
隔室14的形状(与隔室14延伸的方向正交的截面的形状)为图2所示的圆形的情况下，间隔壁15的厚度是指：“隔室14彼此之间的距离最短的部分(间隔壁15的厚度较小的部分)”处的间隔壁15的厚度。
隔室14的密度优选为7～140隔室/cm2，更优选为15～120隔室/cm2。如果隔室14的密度为7隔室/cm2以上，则能充分确保与尿素水溶液的接触面积，从而能够适当地控制尿素水溶液的处理速度、即氨的生成量(生成速度)。如果隔室14的密度为140隔室/cm2以下，则压力损失降低，从而能够适当地控制尿素水溶液的处理速度、即氨的生成量(生成速度)。
蜂窝结构部11可以针对一部分隔室14而在流体流入端面13a侧的端部设置封孔部。封孔部的材质优选与间隔壁15的材质相同，也可以为其他材质。
除了图2所示的正方形以外，流体流入端面13a的形状也可以为长方形、其他多边形、圆形、椭圆形等各种形状。另外，流体流入端面13a的形状(外形)与流体流出端面13b的形状相同，优选该形状和与隔室14延伸的方向正交的截面的形状相同。
关于蜂窝结构部11的大小，流体流入端面13a及流体流出端面13b的面积分别优选为50～10000mm2，更优选为100～8000mm2。
除了图2所示的圆形以外，与隔室14延伸的方向正交的截面中的隔室14的形状也可以为椭圆形、四边形、六边形、八边形或这些形状的组合。通过设为这样的形状，能够使得废气在蜂窝结构部11流动时的压力损失减小，从而能够有效地将尿素水溶液中的尿素分解。
电极部12沿着隔室14延伸的方向而形成为带状，不过，也可以形成为还在蜂窝结构部11的周向上扩展的较大的宽度。另外，在与隔室14延伸的方向正交的截面中，一个电极部12相对于另一个电极部12隔着蜂窝结构部11的中心而配设于相反侧。通过采用这样的结构，在向一对电极部12之间施加电压时，能够抑制蜂窝结构部11内流通的电流的偏差，因此，能够抑制蜂窝结构部11内的发热的偏差。
另外，关于对电极部12的电压的施加，有时以使得流体流入端面13a处的温度达到900℃以下的方式使蜂窝结构部11发热。关于蜂窝结构部11的温度控制，可以通过在蜂窝结构部11直接设置温度测定机构而进行控制。或者，也可以根据载气温度、载气流量及尿素水溶液雾状喷射量而推定并控制蜂窝结构部11的温度。另外，如果对发动机的运转条件进行映射，则也可以代替载气温度及载气流量的测定。
电极部12的材质并未特别限定，优选与蜂窝结构部11的间隔壁15的主成分相同。
电极部12的电阻率优选为0.0001～100Ωcm，更优选为0.001～50Ωcm。通过将电极部12的电阻率设为这样的范围，能够使得一对电极部12在供高温的废气流动的排气筒内有效地发挥出电极的作用。电极部12的电阻率优选低于蜂窝结构部11的电阻率。
应予说明，电极部12的电阻率为400℃时的值。另外，电极部12的电阻率为利用四端子法测定所得的值。
可以针对一对电极部12而配设用于将来自外部的电气配线18连结的电极端子突起部16。电极端子突起部16的材质可以为导电性陶瓷，也可以为金属。另外，电极端子突起部16的材质优选与电极部12相同。另外，优选利用电气配线18而将电极端子突起部16和外筒2的连接器17连结。
在蜂窝结构部11可以具备尿素水解催化剂。通过采用尿素水解催化剂，能够由尿素有效地生成氨。作为尿素水解催化剂，能够举出氧化钛等。
(1－2)外筒2
外筒2的材质并未特别限定，优选为不锈钢等。
关于外筒2的形状，为了与蜂窝结构体1嵌合，在与隔室14延伸的方向正交的截面中，优选为与蜂窝结构部11的形状同种的形状。此处，本说明书中的“同种的形状”是指：在外筒2的形状为正方形时，蜂窝结构部11的形状也为正方形，在外筒2的形状为长方形时，蜂窝结构部11的形状也为长方形。应予说明，例如，在外筒2的形状及蜂窝结构部11的形状为同种的形状、且该形状为长方形的情况下，无需连纵横长度比也相同。
(1－3)尿素喷雾器3
关于尿素喷雾器3的种类，只要能够以雾状喷射尿素水溶液即可，并未特别限定，优选为电磁式、超声波式、压电致动器式或雾化器式。通过采用这些种类的喷雾器，能够容易地以雾状喷射尿素水溶液。另外，其中，如果采用电磁式、超声波式或压电致动器式，则能够不使用空气地以雾状喷射尿素水溶液。因此，无需对用于尿素水溶液的雾状喷射的空气进行加热，能够降低加热能量。另外，通过不使用雾状喷射用的空气，能够减小喷射体积，因此，能够降低雾状的尿素水溶液从蜂窝结构部11内通过的速度，从而能够获取较长的分解所需的反应时间。从尿素喷雾器3以雾状喷射的尿素水溶液的液滴的大小(直径)优选为0.3mm以下。如果液滴的大小大于0.3mm，则在蜂窝结构部11内被加热时，有时难以气化。
此处，电磁式的尿素喷雾器3是：通过活塞借助电磁的振动或采用了电磁的电场进行前后动作而以雾状喷射尿素水溶液的装置。另外，超声波式的尿素喷雾器3是：利用超声波振动而以雾状喷射尿素水溶液的装置。另外，压电致动器式的尿素喷雾器3是：利用压电元件的振动而以雾状喷射尿素水溶液的装置。另外，雾化器式的尿素喷雾器3是如下装置：例如利用管吸取液体，同时利用空气将吸取至该管的前端的开口部的液体吹散成雾状并喷射该液体。应予说明，雾化器式的尿素喷雾器3可以是：在喷嘴的前端形成有多个较小的开口部、且从该开口部以雾状喷射液体的装置。
优选地，为了容易向蜂窝结构部11的流体流入端面13a侧以雾状喷射尿素水溶液，尿素喷雾器3设为使得尿素水溶液的雾状喷射方向(液滴飞出的方向)朝向蜂窝结构部11的流体流入端面13a侧。
(1－4)载气导入筒4
载气导入筒4的材质并未特别限定，优选为不锈钢等。
载气导入筒4的形状并未特别限定，优选其截面形状与形成于外筒2的载气导入口22的形状为同种形状。如果为这样的形状，则容易将载气导入筒4与载气导入口22连接。
作为载气而采用废气的情况下，如图3所示，优选载气导入筒4从供废气流通的排气筒61分支。通过采用这样的结构，能够容易地将排气筒61中流通的废气的一部分向载气导入筒4内引导。
另外，优选地，如图4所示，载气导入筒4从比还原剂喷射装置100中生成的氨的喷射位置更靠下游侧的排气筒61分支。通过采用这样的结构，能够将还原剂喷射装置100内加热的载气再次引入还原剂喷射装置100内，因此，抑制尿素沉积物的效果得到提高。应予说明，从比还原剂喷射装置100中生成的氨的喷射位置更靠下游侧的位置引入载气的情况下，有时载气中含有氨，不过，由于载气中的氨保持原样地从还原剂喷射装置100通过，所以不会对还原剂喷射装置100的功能造成影响。
(1－5)载气流量增大器5
作为载气流量增大器5，并未特别限定，优选采用利用了康达效应的康达流量增大器、喷射器(ejector)等各种流量增大器。这些流量增大器在市场上有所销售，例如可以采用东浜工业株式会社制的空气流量增大器、INOX东荣株式会社制的AIR－X、虹枝株式会社制的Transvector及Float transvector等。关于康达流量增大器，例如从外部空气导入口51导入外部空气，由此能够使得载气的流量增大为外部空气的20倍以上。
作为载气而采用废气的情况下，优选地，例如，载气流量增大器5使得从排气筒流入至载气导入筒4的废气增大为1.1倍以上的流量。另外，流量的增大倍率的上限并未特别限定，优选为1.8倍，更优选为1.6倍。通过增大为这样的流量，能够向还原剂喷射装置100内充分导入载气。
接下来，对本实施方式的还原剂喷射装置100的制造方法进行详细说明。
(2)还原剂喷射装置100的制造方法
(2－1)蜂窝结构体1的制造
蜂窝结构体1由陶瓷制成的情况下，蜂窝结构体1的制造方法优选为如下制造方法。
蜂窝结构体1的制造方法包括蜂窝成型体制作工序、蜂窝干燥体制作工序、带有未烧成电极的蜂窝体制作工序以及蜂窝结构体制作工序。
(蜂窝成型体制作工序)
蜂窝成型体制作工序中，对成型原料进行挤出成型而制作蜂窝成型体。成型原料优选含有陶瓷原料及有机粘合剂。成型原料中，除了配合陶瓷原料及有机粘合剂以外，还可以配合表面活性剂、烧结助剂、造孔材料、水等。通过对这些原料进行混合而能够获得成型原料。
成型原料中的陶瓷原料为“陶瓷”或“经烧成而变为陶瓷的原料”。陶瓷原料在任何情况下都会在烧成后变成陶瓷。成型原料中的陶瓷原料优选以金属硅及碳化硅粒子(碳化硅粉末)为主成分、或者以碳化硅粒子(碳化硅粉末)为主成分。由此，获得的蜂窝结构体1能体现出导电性。金属硅也优选为金属硅粒子(金属硅粉末)。应予说明，“以金属硅及碳化硅粒子为主成分”是指：金属硅及碳化硅粒子的合计质量为整体(陶瓷原料)的90质量％以上。另外，作为陶瓷原料中含有的主成分以外的成分，能够举出SiO2、SrCO3、Al2O3、MgCO3、堇青石等。
作为陶瓷原料的主成分而采用碳化硅的情况下，通过烧成而使得碳化硅烧结。另外，作为陶瓷原料的主成分而采用金属硅及碳化硅粒子的情况下，通过烧成并以金属硅为结合材料而使得作为骨料的碳化硅彼此结合。
作为陶瓷原料而采用碳化硅粒子(碳化硅粉末)及金属硅粒子(金属硅粉末)的情况下，相对于碳化硅粒子的质量与金属硅粒子的质量之和，金属硅粒子的质量优选为10～40质量％。碳化硅粒子的平均粒径优选为10～50μm，更优选为15～35μm。金属硅粒子的平均粒径优选为0.1～20μm，更优选为1～10μm。碳化硅粒子及金属硅粒子的平均粒径为利用激光衍射法测定所得的值。
作为有机粘合剂，能够举出甲基纤维素、甘油、羟丙基甲基纤维素等。作为有机粘合剂，可以采用1种有机粘合剂，也可以采用多种有机粘合剂。在将陶瓷原料的合计质量设为100质量份时，有机粘合剂的配合量优选为5～10质量份。
作为表面活性剂，可以采用乙二醇、糊精等。作为表面活性剂，可以采用1种表面活性剂，也可以采用多种表面活性剂。在将陶瓷原料的合计质量设为100质量份时，表面活性剂的配合量优选为0.1～2.0质量份。
作为烧结助剂，可以采用SiO2、SrCO3、Al2O3、MgCO3、堇青石等。作为烧结助剂，可以采用1种烧结助剂，也可以采用多种烧结助剂。在将陶瓷原料的合计质量设为100质量份时，烧结助剂的配合量优选为0.1～3质量份。
作为造孔材料，只要在烧成后形成气孔即可，并未特别限定，例如能够举出石墨、淀粉、发泡树脂、吸水性树脂、硅胶等。作为造孔材料，可以采用1种造孔材料，也可以采用多种造孔材料。在将陶瓷原料的合计质量设为100质量份时，造孔材料的配合量优选为0.5～10质量份。
在将陶瓷原料的合计质量设为100质量份时，水的配合量优选为20～60质量份。
在对成型原料进行挤出成型时，首先，对成型原料进行混炼而形成坯料。接下来，对坯料进行挤出成型而获得蜂窝成型体。蜂窝成型体具有区划形成从流体流入端面13a延伸至流体流出端面13b的多个隔室14的多孔质的间隔壁15。蜂窝成型体的间隔壁15为未干燥、未烧成的间隔壁15。
(蜂窝干燥体制作工序)
蜂窝干燥体制作工序中，使获得的蜂窝成型体干燥而制作蜂窝干燥体。干燥条件并未特别限定，可以采用公知的条件。例如，优选以80～120℃的温度实施0.5～5小时的干燥。
(带有未烧成电极的蜂窝体制作工序)
带有未烧成电极的蜂窝体制作工序中，首先，在蜂窝干燥体的侧面涂敷含有陶瓷原料和水的电极形成用浆料。接下来，使电极形成用浆料干燥而形成未烧成电极，由此制作带有未烧成电极的蜂窝体。
带有未烧成电极的蜂窝体优选在蜂窝干燥体形成有沿隔室14延伸的方向呈带状延伸、且在周向上也扩展的、宽幅的长方形的未烧成电极。周向是指：在与隔室14延伸的方向正交的截面中沿着蜂窝干燥体的侧面的方向。
带有未烧成电极的蜂窝体制作工序中使用的电极形成用浆料含有陶瓷原料和水。电极形成用浆料中可以配合表面活性剂、造孔材料、水等。
作为陶瓷原料，优选采用制作蜂窝成型体时使用的陶瓷原料。例如，将制作蜂窝成型体时使用的陶瓷原料的主成分设为碳化硅粒子及金属硅的情况下，作为电极形成用浆料的陶瓷原料，也只要采用碳化硅粒子及金属硅即可。
在蜂窝干燥体的侧面涂敷电极形成用浆料的方法并未特别限定。例如，可以利用刷毛涂敷电极形成用浆料，或者可以利用印刷的方法涂敷电极形成用浆料。
电极形成用浆料的粘度在20℃的温度下优选为500Pa·s以下，更优选为10～200Pa·s。如果电极形成用浆料的粘度为500Pa·s以下，则容易将电极形成用浆料涂敷于蜂窝干燥体的侧面。
在将电极形成用浆料涂敷于蜂窝干燥体之后，使电极形成用浆料干燥而能够获得未烧成电极(带有未烧成电极的蜂窝体)。干燥温度优选为80～120℃。另外，干燥时间优选为0.1～5小时。
(蜂窝结构体制作工序)
蜂窝结构体制作工序中，对带有未烧成电极的蜂窝体进行烧成而制作蜂窝结构体1。
烧成条件根据用于制造蜂窝成型体的陶瓷原料及用于电极形成用浆料的陶瓷原料的种类而适当地确定即可。
另外，优选地，在使得带有未烧成电极的蜂窝成型体干燥之后，在烧成前进行预烧，以便除去粘合剂等。优选在大气气氛下以400～500℃的温度实施0.5～20小时的预烧。
使尿素水解催化剂40担载于蜂窝结构体1的情况下，作为其方法，例如使蜂窝结构体1浸渍于贮存有尿素水解催化剂40的浆料的容器即可。应予说明，通过调整尿素水解催化剂40的浆料的粘度、含有的尿素水解催化剂40的粒径等，不仅能够使催化剂担载于间隔壁15的表面，还能够使催化剂担载于间隔壁15的细孔的内部，并且，还能够调节担载的催化剂的量。另外，通过进行多次浆料的吸引也能够调节担载的催化剂的量。
(2－2)还原剂喷射装置100的制造
将蜂窝结构体1插入于外筒2内，借助绝缘保持部23而将蜂窝结构体1固定于外筒2内，并且，在外筒2的一端(入口侧端部)配置尿素喷雾器3。然后，利用电气配线18将外筒2的连接器18和配设于一对电极部12的电极端子突起部16之间连接。另外，将载气导入筒4与外筒2的载气导入口22连接、且在载气导入筒4设置载气流量增大器5，由此能够制造还原剂喷射装置100。
接下来，对本实施方式的还原剂喷射装置100的使用方法进行详细说明。
(3)还原剂喷射装置100的使用方法
关于本实施方式的还原剂喷射装置100，作为原料而供给尿素水溶液，由此使得尿素水溶液中的尿素分解而生成氨，并将生成的氨向外部喷射。具体而言，对蜂窝结构部11通电而使其升温(加热)，向尿素喷雾器3供给尿素水溶液，并从尿素喷雾器3向蜂窝结构部11的流体流入端面13a侧以雾状喷射尿素水溶液。此时，将利用载气流量增大器5增大流量之后的载气从载气导入口22向蜂窝结构部11的流体流入端面13a侧导入，由此促进尿素水溶液的流动而使得尿素水溶液难以在蜂窝结构部11内停滞。从尿素喷雾器3以雾状喷射的尿素水溶液在蜂窝结构部11被加热而蒸发。因尿素水溶液的蒸发导致的蜂窝结构部11与尿素喷雾器3之间的区域内的压力的升高以及载气的流动，使得尿素水溶液从流体流入端面13a进入蜂窝结构部11的隔室14内。供给至隔室14内的尿素水溶液中的尿素因加热的蜂窝结构部11的温度分解而生成氨。
作为利用载气流量增大器5增大之后的载气的流量，并未特别限定，优选为1～200L/分钟，更优选为2～50L/分钟。如果是这样的流量，则能够向蜂窝结构部11内有效地导入载气。
尿素水溶液的供给量并未特别限定，相对于废气中含有的氮氧化物(NOx)量，优选使得当量比达到1.0～2.0。当量比小于1.0的情况下，未被净化便排出的氮氧化物量有时会增加。不过，如果对SCR催化剂赋予NOx吸储功能，则可以存在当量比小于1.0的期间。如果当量比超过2.0，则废气以废气中混入有氨的状态排出的可能性有可能升高。
作为尿素水溶液，并未特别限定，优选为含有10～40质量％的尿素的水溶液。如果尿素含量小于10质量％，则为了NOx的还原而需要以雾状喷射大量的尿素水溶液，有时蜂窝结构部11的通电加热所要求的电能会增多。如果尿素含量超过40质量％，则在寒冷地区尿素有可能发生凝固。作为尿素水溶液的优选例，能够举出市场上广泛流通的AdBlue(32.5质量％的尿素水溶液，德国汽车工业会(VDA)的注册商标)。
蜂窝结构部11的加热温度优选设为160℃以上，更优选设为160～600℃，进一步优选设为250～400℃。如果加热温度为160℃以上，则尿素容易高效地分解。如果加热温度为600℃以下，则能够抑制氨燃烧而导致氨未向排气筒61供给。另外，就能够除去还原剂喷射装置100中析出的硫酸氢铵、硫酸铵等硫化合物这一点而言，蜂窝结构部11的加热温度优选设为360℃以上。
对蜂窝结构部11施加的最大电压优选设为12～200V，更优选设为12～100V，进一步优选设为12～48V。如果最大电压为12V以上，则容易使蜂窝结构部11升温。如果最大电压为200V以下，则能抑制使电压升高的装置变得昂贵。
＜实施方式2＞
图5是表示本发明的实施方式2所涉及的还原剂喷射装置的剖视示意图(与蜂窝结构部的隔室延伸的方向平行的剖视示意图)。
如图5所示，本实施方式的还原剂喷射装置200的结构与实施方式1的还原剂喷射装置100的结构的不同点在于：在蜂窝结构部11的流体流出端面13b侧还具备与流体流出端面13b隔开间隔地配置的尿素水解催化器31。应予说明，本实施方式的还原剂喷射装置200的其他结构与实施方式1的还原剂喷射装置100相同，因此，省略其说明，仅对不同点进行详细说明。
关于本实施方式的还原剂喷射装置200，在蜂窝结构部11的流体流出端面13b侧设置有与流体流出端面13b隔开间隔地配置的尿素水解催化器31。通过采用这样的结构，能够利用尿素水解催化器31将蜂窝结构部11中未反应的尿素分解为氨，因此，氨的生成效率得到提高。
尿素水解催化器31优选为担载有尿素水解催化剂的蜂窝结构体。尿素水解催化器31中使用的载体(蜂窝结构体)可以为与设置于上游的蜂窝结构体1同样的结构及材质。应予说明，尿素水解催化器31中使用的蜂窝结构体可以不具有一对电极部12，也可以设为能够与设置于上游的蜂窝结构体1同样地进行通电加热的结构。
关于尿素水解催化器31，在与设置于上游的蜂窝结构体1同样地制造蜂窝结构体(载体)之后，使尿素水解催化剂担载于蜂窝结构体即可。使尿素水解催化剂担载于蜂窝结构体的方法如上述说明。
＜实施方式3＞
图6及图7是表示本发明的实施方式3所涉及的废气处理装置的剖视示意图。
如图6及图7所示，本实施方式的废气处理装置300、400具备：排气筒61，其用于供废气流通；还原剂喷射装置100，其向排气筒61内喷射氨；以及SCR催化剂62，其配置于排气筒61的比喷射氨的位置更靠下游侧的位置。
排气筒61为供从各种发动机等排出的废气(含有NOx的废气)流通的配管，废气和氨在其中混合。排气筒61的大小并未特别限定，可以根据待安装本实施方式的废气处理装置300、400的发动机等的排气系统而适当地确定。另外，排气筒61在气体流动的方向上的长度并未特别限定，优选为能够将还原剂喷射装置100与SCR催化剂62之间的距离设为适当距离的长度。
排气筒61的材质并未特别限定，优选为难以因废气而发生腐蚀的材质。作为排气筒61的材质，例如能够举出不锈钢等。
作为向还原剂喷射装置100导入的载气而采用废气的情况下，如图6及图7所示，以从排气筒61分支的方式连接载气导入筒4。从排气筒61分支的载气导入筒4的位置可以为还原剂喷射装置100的上游，也可以为还原剂喷射装置100的下游。通过将载气导入筒4配置于还原剂喷射装置100的下游，能够将还原剂喷射装置100内加热的载气再次引入还原剂喷射装置100内，因此，抑制尿素沉积物的效果得到提高。
另外，采用废气以外的载气(例如，进气气体等)的情况下，载气导入筒4与该载气的供给源连接。
还原剂喷射装置100的喷射口21装配于排气筒61、且向排气筒61内喷射氨。通过从还原剂喷射装置100向排气筒61内喷射氨而在排气筒61内生成氨与废气的混合气体。
如图6所示，在排气筒61装配一个还原剂喷射装置100即可。另外，也可以如图7所示那样在排气筒61装配两个还原剂喷射装置。这种情况下，下游侧的还原剂喷射装置可以为还原剂喷射装置100，也可以为不对还原剂(尿素水)进行加热便以雾状喷射该还原剂的现有的还原剂喷射装置500(例如，尿素喷雾器3)。优选的实施方式中，下游侧的还原剂喷雾装置为不对还原剂(尿素水)进行加热便以雾状喷射该还原剂的现有的还原剂喷射装置500。这是因为：废气中的NOx的量较少的情况下(废气的温度较低的情况下)，几乎所有NOx都被上游侧的还原剂喷射装置100及SCR催化剂62净化；另外，废气中的NOx的量较多的情况下(废气的温度较高的情况下)，从现有的还原剂喷射装置500以雾状喷射的尿素水利用废气的温度而分解为氨。另外，虽然未图示，但是，可以根据需要在排气筒61装配三个以上还原剂喷射装置100。
SCR催化剂62以催化器(担载有SCR催化剂62的蜂窝结构体)的状态配置于排气筒61的比喷射氨的位置更靠下游侧的位置。因此，如图6所示，在排气筒61装配有一个还原剂喷射装置100的情况下，在比装配有该还原剂喷射装置100的位置更靠下游侧的排气筒61配置SCR催化剂62。另外，如图7所示，在排气筒61装配有两个还原剂喷射装置的情况下，在比配置有还原剂喷射装置100及现有的还原剂喷射装置500的位置更靠下游侧的排气筒61分别配置SCR催化剂62。
作为SCR催化剂62的例子，能够举出钒系催化剂、沸石系催化剂等。
作为担载于蜂窝结构体的催化器而使用SCR催化剂62的情况下，优选将该催化器收纳于容器内并将该容器装配于排气筒61的下游侧。
供SCR催化剂62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。
优选在排气筒61的上游侧配置用于捕集废气中的粒子状物质的过滤器。作为用于捕集粒子状物质的过滤器，例如能够举出蜂窝形状的陶瓷制的DPF(柴油颗粒过滤器)63。另外，优选在排气筒61的上游侧配置用于除去废气中的烃、一氧化碳的氧化催化剂64。氧化催化剂64优选为担载于陶瓷制的蜂窝结构体的状态(氧化催化器)。作为氧化催化剂64，优选采用铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等贵金属。
在排气筒61装配有一个还原剂喷射装置100的情况下，如图6所示，DPF63及氧化催化剂64配置于比利用还原剂喷射装置100喷射氨的喷射位置更靠上游侧的排气筒61。另外，在排气筒61装配有两个还原剂喷射装置100的情况下，如图7所示，DPF63及氧化催化剂64优选配置于比利用现有的还原剂喷射装置500喷射氨的喷射位置更靠上游侧、且比装配有还原剂喷射装置100的位置的下游侧的SCR催化剂62更靠下游侧的排气筒61。
优选在SCR催化剂62的下游侧配置用于除去氨的氨除去催化剂(氧化催化剂)。通过采用这样的结构，在废气中的NOx的除去过程中未使用的多余的氨向下游侧流动时，能够防止该氨向外部排出。作为配置于SCR催化剂62的下游侧的氧化催化剂，优选采用铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等贵金属。
应予说明，上述说明中，对采用实施方式1的还原剂喷射装置100的情形进行了说明，不过，也可以采用实施方式2的还原剂喷射装置200。
＜实施方式4＞
关于本发明的实施方式4所涉及的废气处理方法，将实施方式1或2的还原剂喷射装置100、200中生成的氨向废气喷射，并利用SCR催化剂对混入有氨的废气进行还原处理。由此，能够除去废气中的NOx。通过采用实施方式3的废气处理装置300、400而能够容易地实施该废气处理方法。
还原剂喷射装置100、200能够将利用载气流量增大器5增大流量之后的载气与从尿素喷雾器3以雾状喷射的尿素水溶液一同向蜂窝结构部11的流体流入端面13a侧稳定地供给。由此，能够充分促进蜂窝结构部11内的气体流动而抑制尿素残留于蜂窝结构部11内，因此，能够提高尿素沉积物的生成极限。此外，能够利用载气将加热分解所得的氨向外部排出，因此，响应性得到提高。
优选调整载气的温度及流量、以及向蜂窝结构体1供给的供给电力，以使蜂窝结构部11的流体流入端面13a的温度达到150℃以上、优选为250℃以上。为了进行这种温度控制，例如载气的温度优选设为180℃以上，流量优选设为10L/分钟以上。另外，向蜂窝结构体1供给的供给电力优选设为150～500W。
相对于废气中含有的氮氧化物的量，从还原剂喷射装置100、200喷射的氨的喷射量优选为使得氨的当量比达到1.0～2.0的量。当量比小于1.0的情况下，未被净化而排出的氮氧化物量有时会增加。当量比超过2.0的情况下，废气以废气中混入有氨的状态排出的可能性有可能会升高。
优选利用电子控制装置对尿素水溶液的雾状喷射量及蜂窝结构部11的温度(供给电力)进行控制。另外，可以根据蜂窝结构部11的电阻值而计算出温度并对蜂窝结构部11的温度进行控制，以使计算出的温度达到期望的温度。
实施例
以下，利用实施例对本发明进行更具体的说明，不过，本发明并未受到这些实施例的任何限定。
(实施例1)
按照如下顺序制作图1所示的还原剂喷射装置100。
首先，使得碳化硅(SiC)粉末和金属硅(Si)粉末以70：30的质量比例混合而制备陶瓷原料。然后，在陶瓷原料中配合作为粘合剂的羟丙基甲基纤维素、作为造孔材料的吸水性树脂，进而配合水，由此制成成型原料。然后，利用真空练泥机对成型原料进行混炼而制作坯料。相对于100质量份的陶瓷原料，粘合剂的配合量设为7质量份。相对于100质量份的陶瓷原料，造孔材料的配合量设为3质量份。相对于100质量份的陶瓷原料，水的配合量设为42质量份。碳化硅粉末的平均粒径为20μm，金属硅粉末的平均粒径为6μm。另外，造孔材料的平均粒径为20μm。碳化硅、金属硅及造孔材料的平均粒径为利用激光衍射法测定所得的值。
接下来，利用挤出成型机对获得的坯料进行成型而获得四棱柱状(与隔室延伸的方向正交的截面为正方形的柱状)的蜂窝成型体。对获得的蜂窝成型体进行高频介电加热干燥之后，利用热风干燥机以120℃的温度实施2小时的干燥，并以规定量将两端面切断。
接下来，使得碳化硅(SiC)粉末和金属硅(Si)粉末以60：40的质量比例混合而制作电极形成用陶瓷原料。然后，在电极形成用陶瓷原料中配合作为粘合剂的羟丙基甲基纤维素、作为保湿剂的甘油、作为分散剂的表面活性剂，进而配合水而进行混合。然后，对混合物进行混炼而制成电极形成用浆料。
接下来，使得电极形成用浆料呈带状地涂敷于干燥后的蜂窝成型体(蜂窝干燥体)的侧面中的平行的2面。使得电极形成用浆料呈带状地涂敷于蜂窝干燥体的“具有4个平面的侧面(4个侧面)”中的1个侧面，并且，呈带状地涂敷于与该“被涂敷的侧面”平行的1个侧面。在蜂窝干燥体的侧面涂敷的电极形成用浆料的形状(外周形状)设为长方形。
接下来，使涂敷于蜂窝干燥体的电极形成用浆料干燥而获得带有未烧成电极的蜂窝体。干燥条件设为70℃。
接下来，采用与电极形成用浆料相同的材料而分别制作2个电极端子突起部16。
接下来，将2个电极端子突起部16分别粘贴于带有未烧成电极的蜂窝体的2个电极部。然后，对该带有未烧成电极的蜂窝体进行脱脂、烧成，进而进行氧化处理，由此获得蜂窝结构体1。脱脂的条件设为550℃、3小时。烧成的条件设为氩气气氛、1450℃、2小时。氧化处理的条件设为1300℃、1小时。
以上述方式获得的蜂窝结构体1的间隔壁15的厚度为0.152mm，隔室间距为1.11mm。另外，蜂窝结构部11的每单位体积的表面积为31.1cm2/cm3。另外，蜂窝结构体1的形状为底面呈正方形的柱状，底面的一条边为30mm。另外，蜂窝结构体1在隔室14延伸的方向上的长度为25mm。另外，电极部的电阻率为0.1Ωcm，蜂窝结构部11的电阻率为1.4Ωcm。在蜂窝结构体1未形成封孔部。
接下来，利用不锈钢制作外筒2。在外筒2的外周装配1个电气配线用的连接器17。将蜂窝结构体1插入于外筒2内，并利用绝缘保持部23进行固定。然后，利用电气配线18将蜂窝结构体1的一个电极端子突起部16和外筒2的连接器17连结。另外，另一个电极端子突起部16设为与外筒2接触。进而，在外筒2的入口侧端部内装配电磁式的尿素喷雾器3，并且，使得不锈钢制的载气导入筒4与外筒2的载气导入口22连接，在载气导入筒4设置作为载气流量增大器5的东浜工业株式会社制的空气流量增大器，由此获得还原剂喷射装置100。
(比较例1)
除了不设置载气流量增大器5以外，与实施例1同样地获得还原剂喷射装置。
将上述实施例中获得的还原剂喷射装置设置于图3所示的排气筒的规定位置，改变载气流量增大器5针对废气流量的增大倍率，进行连续以雾状喷射30分钟的一定量的尿素水溶液(AdBlue)的试验，求出在蜂窝结构部的流体流入端面侧未产生尿素沉积物时的尿素水溶液的最大雾状喷射量(g/分钟)。另外，针对上述比较例中获得的还原剂喷射装置，也同上所述地求出在蜂窝结构部的流体流入端面侧未产生尿素沉积物时的尿素水溶液的最大雾状喷射量(g/分钟)。表1中示出了其结果。应予说明，通过肉眼观察而评价有无产生尿素沉积物。
[表1]
Figure BDA0003017696510000201
如表1所示，可知：具备载气流量增大器5的实施例的还原剂喷射装置与不具备载气流量增大器5的比较例的还原剂喷射装置相比，在蜂窝结构部的流体流入端面侧未产生尿素沉积物时的尿素水溶液的最大雾状喷射量较多，能够稳定地抑制尿素沉积物。特别地，如果将载气流量增大器5针对废气流量的增大倍率设定为1.10倍以上，则在蜂窝结构部的流体流入端面侧未产生尿素沉积物时的尿素水溶液的最大雾状喷射量更多。
通过以上结果可知：根据本发明，能够提供能稳定地抑制尿素沉积物的还原剂喷射装置。另外，根据本发明，能够提供能从还原剂喷射装置稳定地喷射所需量的氨而进行NOx的净化的废气处理装置及废气处理方法。
产业上的可利用性
本发明的还原剂喷射装置、废气处理装置及废气处理方法可以优选用于对从各种发动机等排出的废气中的NOx进行净化。
附图标记说明
1 蜂窝结构体
2 外筒
3 尿素喷雾器
4 载气导入筒
5 载气流量增大器
11 蜂窝结构部
12 电极部
13a 流体流入端面
13b 流体流出端面
14 隔室
15 间隔壁
16 电极端子突起部
17 连接器
18 电气配线
21 喷射口
22 载气导入口
23 绝缘保持部
31 尿素水解催化器
51 外部空气导入口
61 排气筒
62 SCR催化剂
63 DPF
64 氧化催化剂
100、200 还原剂喷射装置
300、400 废气处理装置
500 现有的还原剂喷射装置

Claims (10)

1.一种还原剂喷射装置，其特征在于，具备：
蜂窝结构体，该蜂窝结构体具有柱状的蜂窝结构部以及至少一对电极部，所述蜂窝结构部具有区划形成从流体流入端面延伸至流体流出端面的多个隔室的间隔壁，所述至少一对电极部配设于所述蜂窝结构部的侧面并用于对所述蜂窝结构部通电而将其加热，并且，所述蜂窝结构体构成为能够在被通电加热的所述蜂窝结构部内将尿素水溶液中的尿素分解而生成氨；
外筒，该外筒对所述蜂窝结构体进行收纳，且具有用于向所述蜂窝结构部的所述流体流入端面侧导入载气的载气导入口；
尿素喷雾器，该尿素喷雾器配置于所述外筒的一端，且用于向所述蜂窝结构部的所述流体流入端面侧以雾状喷射尿素水溶液；
载气导入筒，该载气导入筒设置于所述外筒的载气导入口；以及
载气流量增大器，该载气流量增大器设置于所述载气导入筒，且用于增大所述载气的流量。
2.根据权利要求1所述的还原剂喷射装置，其特征在于，
所述载气为废气，所述载气导入筒从供所述废气流通的排气筒分支。
3.根据权利要求2所述的还原剂喷射装置，其特征在于，
所述载气导入筒从比喷射氨的位置更靠下游侧的所述排气筒分支。
4.根据权利要求2或3所述的还原剂喷射装置，其特征在于，
所述载气流量增大器使得从所述排气筒向载气导入筒流入的废气增大为1.1倍以上的流量。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的还原剂喷射装置，其特征在于，
在所述蜂窝结构部的所述流体流出端面侧还具备与所述流体流出端面隔开间隔地配置的尿素水解催化器。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的还原剂喷射装置，其特征在于，
所述蜂窝结构部的电阻率为0.01Ωcm～500Ωcm。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的还原剂喷射装置，其特征在于，
所述蜂窝结构部以硅－碳化硅复合材料或碳化硅为主成分。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的还原剂喷射装置，其特征在于，
所述蜂窝结构部的每单位体积的表面积为5cm2/cm3以上。
9.一种废气处理装置，其特征在于，具备：
排气筒，该排气筒用于供废气流通；
权利要求1～8中任一项所述的还原剂喷射装置，该还原剂喷射装置用于向所述排气筒内喷射氨；以及
SCR催化剂，该SCR催化剂配置于所述排气筒的比喷射所述氨的位置更靠下游侧的位置。
10.一种废气处理方法，其特征在于，
将权利要求1～8中任一项所述的还原剂喷射装置中生成的氨向废气喷射，并利用SCR催化剂对混入有所述氨的所述废气进行还原处理。
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