一种尾气处理系统及方法技术方案

本申请实施例公开了一种尾气处理系统和控制方法，当发动机刚启动时，燃料燃烧产生的热量可以使第一催化器快速升高到工作温度，则开通第一排放回路，利用氮氧化合物吸附器以及第一催化器降低尾气中的NOx排放；当第二催化器的温度达到高温时，则开通第二排放回路，利用氮氧化合物吸附器以及第二催化器降低发动机尾气中的NOx排放，不仅可以减少尾气流经第一催化器造成的热量散失，而且，由于第二催化器距离发动机较远，降低发动机背压，使得发动机的燃料进行充分燃烧。

【技术实现步骤摘要】
一种尾气处理系统及方法
本申请涉及尾气处理
，具体涉及一种尾气处理系统及方法。
技术介绍
目前，市场上的尾气处理系统是基于串联的双选择催化还原(SelectiveCatalyticReduction，SCR)系统，如图1所示，包括SCR1转化装置和SCR2转化装置，当车辆的发动机开始工作时，由于SCR1与发动机直连，SCR1内部的温度会迅速升高，喷嘴1开始工作喷射还原剂，使得尾气在SCR1的催化剂作用下，与尾气中的氮氧化物NOx发生化学反应；当一段时间后，SCR2温度达到工作温度，喷嘴2也开始工作，即尾气通过SCR1和SCR2两个转化装置进行处理。然而，现有的尾气处理系统，当发动机冷启动时，排出的尾气温度不高，进而使得尾气中NOx在SCR1中反应不充分，使得尾气中NOx含量较高，而且尾气在经过SCR1处理时，SCR1会吸收大量的热量，导致SCR2升温较慢，影响尾气中NOx转化率，进而导致排放出的尾气中NOx含量较高，影响空气质量。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供一种尾气处理系统及方法，以实现吸附尾气中NOx，降低尾气中NOx排放。为解决上述问题，本申请实施例提供的技术方案如下：第一方面，本申请实施例提供了一种尾气处理系统，所述系统包括：第一温度传感器、控制阀、第一喷嘴、第一催化器、第二温度传感器、第二喷嘴、第二催化器、氮氧化合物吸附器、以及旁通管；所述第一催化器与发动机的距离小于所述第二催化器与所述发动机的距离；所述旁通管与所述第一催化器并列连接；所述氮氧化物吸附器位于所述第一催化器与所述第二催化器之间；所示第一喷嘴和所述第二喷嘴，分别用于喷射还原剂；所述第一催化器、所述氮氧化物吸附器和所述第二催化器之间通过排放管路连接成发动机尾气的第一排放回路；所述旁通管、所述氮氧化物吸附器与所述第二催化器通过排放管路连接成发动机尾气的第二排放回路；所述第一排放回路和所述第二排放回路之间由所述控制阀控制不同时连通。在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：过滤装置；所述过滤装置与所述第二催化器连接，位于所述第二催化器之后。在一种可能的实现方式中，所述过滤装置为选择性催化还原器、氧化性催化器、颗粒物氧化催化器或氨逃逸催化器。在一种可能的实现方式中，所述第二催化器为选择性催化还原器SCR或涂覆催化剂的过滤器SCRF。在一种可能的实现方式中，当所述第二催化器为涂覆催化剂的过滤器SCRF时，所述系统还包括：碳载量探测装置；所述碳载量探测装置位于所述氮氧化物吸附器与所述第二催化器之间；所述碳载量探测装置，用于检测所述第二催化器所吸附的碳量。在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：第三喷嘴；所述第三喷嘴位于所述第二催化器上游。所述第三喷嘴，用于喷射碳氢化合物。第二方面，本申请实施例提供了一种尾气处理系统的控制方法，所述方法应用于第一方面所述的系统，所述控制方法包括：当第一温度传感器检测到第一催化器的温度达到第一预设温度时，开通第一排放回路，并控制第一喷嘴喷射还原剂，与发动机排出的尾气进行混合，并在所述第一催化器中的催化剂的作用下进行反应，反应后的尾气经氮氧化物吸附器以及第二催化器排放到环境中；当第二温度传感器检测第二催化器的温度达到第二预设温度且所述第二催化器上游尾气中氮氧化合物的含量不满足排放要求时，控制第二喷嘴喷射还原剂，与所述氮氧化合物吸附器输出的尾气进行混合，并在所述第二催化器中的催化剂的作用下进行反应，并将反应后的尾气排放到环境中；当第二温度传感器检测所述第二催化器的温度达到第三预设温度时，开通第二排放回路，并控制所述第二喷嘴喷射还原剂，与发动机排出的尾气进行混合，并在所述第二催化器中的催化剂的作用下进行反应，并将反应后的尾气排放到环境中；所述第三预设温度高于所述第二预设温度。在一种可能的实现方式中，所述方法包括：控制所述第二催化器释放出的尾气进入过滤装置进行再次转化。在一种可能的实现方式中，所述转化装置为选择性催化还原器、氧化性催化器、颗粒物氧化催化器或氨逃逸催化器。在一种可能的实现方式中，所述控制方法还包括：当碳载量探测器检测到所述第二催化器中所吸附的碳量达到预设阈值时，开通第二排放回路，控制第三喷嘴喷射碳氢化合物，与所述第二催化器中的碳进行再生反应。由此可见，本申请实施例具有如下有益效果：本申请实施例提供的尾气处理系统及方法，当发动机冷启动时，由于第一催化器距离发动机较近，其可以快速升温达到工作温度，第二催化器距离发动机较远，需要一段时间才能达到工作温度，则控制第一排放回路开通，发动机排放的尾气与第一喷嘴喷射的还原剂在第一催化器中进行反应，再通过氮氧化物吸附器进一步对反应后的尾气进行处理，降低尾气中的NOx排放，同时，尾气在输送过程中还可提升第二催化器的温度；当第二催化器的温度升高到工作温度时，且第二催化器上游尾气中NOx含量不满足排放要求，控制第二喷嘴喷射还原剂，使得第二催化器上游的尾气与还原剂在第二催化器的催化剂作用下再次进行反应，降低尾气中NOx排放；当第二催化器的温度达到高效工作温度时，控制第二排放回路开通，发动机排出的尾气经旁通管先进入氮氧化合物吸附器进行处理，然后，与第二喷嘴喷射的还原剂在第二催化器中进行充分反应，将反应后的尾气排放到环境中，即利用第二催化器高温时高效转化率降低尾气中的NOx排放，由于通过第二排放回路输送发动机排出的尾气时，第一催化器不会吸收尾气中的热量，使得氮氧化合物吸附器和第二催化器可以快速升温，提高转化率，而且，第二催化器距离较远，降低了发动机的背压，进而降低了尾气处理系统对发动机性能的影响，保证发动机中燃料进行充分燃烧。附图说明图1为传统的尾气处理系统结构图；图2为本申请实施例提供的一种尾气处理系统结构图；图3为本申请实施例提供的另一种尾气处理系统结构图；具体实施方式为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请实施例作进一步详细的说明。基于
技术介绍
所描述的现有尾气处理系统的缺陷，本申请实施例提供了一种尾气处理系统以及控制方法，当发动机刚启动时，燃料燃烧产生的热量可以使第一催化器快速升高到工作温度，则开通第一排放回路，利用氮氧化合物吸附器以及第一催化器降低尾气中的NOx排放；当第二催化器的温度升高到工作温度时，则开通第二排放回路，利用氮氧化合物吸附器以及第二催化器降低发动机尾气中的NOx排放，不仅可以减少尾气流经第一催化器造成的热量散失，而且，由于第二催化器距离发动机较远，降低发动机背压，使得发动机的燃料进行充分燃烧。为便于理解本申请提供的技术方案，下面将结合附图对本申请实施例提供的尾气处理系统进行说明。参见图2，该图为本申请实施例提供的一种尾气处理系统，如图2所示，该系统可以包括：第一温度传感器101、控制阀102、第一喷嘴103、第一催化器104、旁通管105、第二温度传感器106、第二喷嘴107、第二催化器108以及氮氧化合物吸附器109。本实施例中，第一催化器104与发动机相连接，氮氧化合物吸附器109位于第一催化器104与第二催化器108之间。在具体实现时，第一催化器与发动机可以通过紧耦合方式连接。旁通管105与第一催化器104并列连接，即旁通管105的一端与第一催化器104的一端连接，旁通管105的另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种尾气处理系统，其特征在于，所述系统包括：第一温度传感器、控制阀、第一喷嘴、第一催化器、第二温度传感器、第二喷嘴、第二催化器、氮氧化合物吸附器、以及旁通管；所述第一催化器与发动机的距离小于所述第二催化器与所述发动机的距离；所述旁通管与所述第一催化器并列连接；所述氮氧化物吸附器位于所述第一催化器与所述第二催化器之间；所示第一喷嘴和所述第二喷嘴，分别用于喷射还原剂；所述第一催化器、所述氮氧化物吸附器和所述第二催化器之间通过排放管路连接成发动机尾气的第一排放回路；所述旁通管、所述氮氧化物吸附器与所述第二催化器通过排放管路连接成发动机尾气的第二排放回路；所述第一排放回路和所述第二排放回路之间由所述控制阀控制不同时连通。

【技术特征摘要】
1.一种尾气处理系统，其特征在于，所述系统包括：第一温度传感器、控制阀、第一喷嘴、第一催化器、第二温度传感器、第二喷嘴、第二催化器、氮氧化合物吸附器、以及旁通管；所述第一催化器与发动机的距离小于所述第二催化器与所述发动机的距离；所述旁通管与所述第一催化器并列连接；所述氮氧化物吸附器位于所述第一催化器与所述第二催化器之间；所示第一喷嘴和所述第二喷嘴，分别用于喷射还原剂；所述第一催化器、所述氮氧化物吸附器和所述第二催化器之间通过排放管路连接成发动机尾气的第一排放回路；所述旁通管、所述氮氧化物吸附器与所述第二催化器通过排放管路连接成发动机尾气的第二排放回路；所述第一排放回路和所述第二排放回路之间由所述控制阀控制不同时连通。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：过滤装置；所述过滤装置与所述第二催化器连接，位于所述第二催化器之后。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述过滤装置为选择性催化还原器、氧化性催化器、颗粒物氧化催化器或氨逃逸催化器。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二催化器为选择性催化还原器SCR或涂覆催化剂的过滤器SCRF。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，当所述第二催化器为涂覆催化剂的过滤器SCRF时，所述系统还包括：碳载量探测装置；所述碳载量探测装置位于所述氮氧化物吸附器与所述第二催化器之间；所述碳载量探测装置，用于检测所述第二催化器所吸附的碳量。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第三喷嘴；所述第三喷嘴位于所述第二催化器上游。所述第三喷嘴，用于喷射碳氢化合物。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：王意宝，王晓华，伏金龙，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37