包括用于吸附催化器毒素的PILC元件的排气处理系统技术方案

根据本发明专利技术的排气后处理系统(1)包括采用设置在排气后处理装置(3)上游、在来自燃式发动机的排气出口(5)与排气后处理装置的排气入口(6)之间的排气通道(4)中的元件形式的毒素阱。所述元件包括表面(14)，所述表面意在暴露于排气通道中的排气并且适于吸附排气中的化学毒素。以这样的方式，大量化学毒素可以在其到达排气后处理装置中的第一催化器之前被从排气流中捕获。

Exhaust treatment system comprising an PILC element for adsorbing a catalytic toxin

According to the invention of the exhaust postprocessing system (1) includes the processing device is arranged in the exhaust (3), in the upstream from combustion exhaust outlet type engine (5) and the exhaust exhaust entrance postprocessing device (6) between the exhaust passage (4) in the form of toxin trap elements. The element includes a surface (14) that is intended to be exposed to the exhaust gas in the exhaust passage and is suitable for adsorbing chemical toxins in the exhaust gas. In this way, a large amount of chemical toxins can be captured from the exhaust stream before it reaches the first catalytic converter in the exhaust gas treatment device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于来自燃式发动机的排气的排气后处理系统，所述排气后处理系统包括排气后处理装置，所述排气后处理装置包括适于净化排气的至少一个催化器，例如排气后处理装置包括至少一个柴油氧化催化器(DOC)和一个选择性催化还原催化器(SCR)。本专利技术还涉及一种包括燃式发动机和排气后处理系统的车辆。
技术介绍
燃式发动机燃烧空气和燃料的混合物以便产生驱动转矩。燃烧过程产生排气，所述排气从燃式发动机排出。这些排气经由排气导管引导到设置在排气导管的下游端部处的排气出口，排气从所述排气出口排出到环境中。来自燃式发动机的排气包含氮氧化物(NOX)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)和颗粒物等。NOX是用于描述主要包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)的氮氧化物的公认通用名称。排气气体在排气气体经由排气导管的排气出口排出到环境中之前不得不穿过设置在排气导管中的排气后处理装置，所述后处理装置通常包括一个或多个催化器、用于净化排气的一个或多个颗粒过滤器、以及潜在的抑制由排气引起的噪声的消音器。排气从燃式发动机经由排气通道引导到排气后处理装置。排气后处理装置通常包括柴油氧化催化器(DOC催化器)，所述柴油氧化催化器主要适于氧化碳氢化合物，但也适于氧化一氧化碳和一氧化氮。此外，排气处理系统通常包括选择性催化还原催化器(SCR催化器)，在所述选择性催化还原催化器中，还原剂和NOX可以发生反应并且转化为氮气和水，从而减少排出到大气中的NOX的量。还原剂通常是基于尿素的溶液(诸如)，并且喷射到SCR催化器上游的排气导管中。排气后处理装置通常还包括一个或多个柴油颗粒过滤器(例如催化涂层烟尘过滤器CSF)，以捕获并且氧化例如烟尘颗粒物。也可以在排气后处理装置中使用其他类型的催化器(诸如氨逃逸催化器ASC)。排气后处理装置的各个部件设置在组合式外壳内部，所述组合式外壳除了设置在外壳中的一个排气入口、一个排气出口以及潜在的连接件之外是气密的，来自燃式发动机的排气通道连接到所述排气入口，已净化的排气允许从所述排气出口经由排气导管出口进一步引导到周围大气中，所述潜在的连接件用于供给和移除在各个部件中使用的化合物(诸如用于SCR的基于尿素的溶液)。柴油氧化催化器通常设置在SCR催化器上游，以便从而在碳氢化合物、一氧化碳和一氧化氮到达SCR催化器之前氧化这些物质，因为否则它们可能影响SCR催化器的效率。柴油氧化催化器事实上通常是排气后处理装置中的第一部件。柴油氧化催化器从而通常暴露于可以引起柴油氧化催化器的中毒和钝化的大量物质和化合物。在柴油氧化催化器不作为装置中的第一催化器的排气后处理装置中，暴露于排气的第一催化器将自然是暴露于排气中的最大量化学毒素的催化器。柴油氧化催化器的硫中毒是
内的已知问题。对于这个问题的解决方案通常是临时地增加排气的温度，以使得硫涂层溶解或解体。现有技术还提供通过将用于所述目的的适当部件设置在排气后处理装置中来试图在硫到达柴油氧化催化器之前将其捕获。US2009/0107121A1描述一种排气后处理系统，所述排气后处理系统包括用作如SOX阱、氧化催化器、颗粒物过滤器和NOXSCR催化器的催化器。用作如SOX阱的催化器由具有沿催化器的轴向方向延伸的多个通路的蜂巢结构构成。此外，所述催化器具有包括例如碱金属的涂层，贵金属设置在所述涂层上。这意味着SOX阱的成本相对较高。另外，如果SOX阱本身以这样的方式钝化，使得其不再能够吸附化学毒素，则可能难以将其更换。除硫之外，还会出现可以累积在排气后处理装置中的第一催化器中、无法借助于升高温度而移除的其他物质。显然，在现有技术的排气后处理系统中，磷特别是有问题的，因为含磷化合物毒害和/或钝化催化器。磷例如存在于特定燃料(诸如生物燃料)中，或用作特定机油中的添加剂，并且可以因此还存在于来自燃式发动机的排气中。在生物燃料已用于燃式发动机的情况下，对于已在排气后处理装置中设置成第一个的柴油氧化催化器的事后分析指示出大量的毒素(诸如磷)已累积在柴油氧化催化器中。柴油氧化催化器的中毒和/或钝化导致柴油氧化催化器的效率降低，并且在较长时间中还影响排气后处理系统中的后续部件。US2002/0064491A1描述了一种方法，其中通过与金属或包含化合物的金属发生反应来移除排气中的挥发性的磷化合物，所述金属或包含化合物的金属与排气中的挥发性的磷化合物一起形成固体化合物。这可以借助于将金属或金属化合物作为燃式发动机中的机油或燃料的添加剂施用在催化器上游而进行，或可以借助于将磷在到达催化器之前从排气中移除并且将吸附装置设置在发动机与催化器之间的排气导管中而进行。EP0638349A1描述了一种保护催化器以便利用可以由沸石或不同沸石的混合物构成的吸附剂来净化排气中的毒素的方法。吸附剂设置在催化器上游的排气流中并且可以呈蜂巢形式。所述吸附剂也可以涂覆在催化器的催化性涂层上。由于不同催化器通常与额外部件(即如上所述的排气后处理装置)一起装配在接头单元中，因此不容易从车辆中单独地移除个别催化器，以便将其清洁、再生或替换。替换整个排气后处理装置也需要巨大成本。在允许替换的排气后处理装置中替换催化器(例如柴油氧化催化器)也需要巨大成本，因为这样的催化器是昂贵的。因此期望将催化器(特别是在排气后处理装置中沿排气流的方向设置成第一个的催化器)的中毒最小化或至少显著延迟。除此之外，目前在某些州、州盟或地区中还存在法律要求，要求排气后处理装置具有表示为在不超过排放要求的情况下用于车辆的时间段和/或累积驾驶距离(诸如7年或700000千米)的最小寿命。这意味着用于车辆的排气后处理系统必须以这样的方式建造，使得所述排气后处理系统具有这样的寿命，或可以容易地将其再生，以使得无需在法定的时间段/驾驶距离内将排气后处理装置换新。
技术实现思路
本专利技术的目的是以成本高效的方式减少或替代地延迟排气后处理系统中的催化器(诸如柴油氧化催化器)钝化的风险，并且优选地基本上不影响排气后处理系统中的排气压力。所述目的借助于根据独立权利要求1的排气后处理系统实现。示例性实施方式通过独立权利要求限定。根据本专利技术的排气后处理系统包括呈排气通道中的排气后处理装置形式的毒素阱，所述排气通道设置在来自燃式发动机的排气出口与排气后处理装置中的排气入口之间。所述元件包括表面，所述表面意在暴露于排气通道中的排气，并且适于吸附排气中的化学毒素。以这样的方式，可以在大量化学毒素到达排气后处理装置中的第一催化器之前将其从排气流中捕获。此外，所述元件的布置意味着可以容易地将其移除以便替换或再生，而无需将排气后处理装置从车辆中移除并且拆卸。根据本专利技术的排气后处理系统包括排气后处理装置和排气通道，所述排气通道适于设置在燃式发动机中的排气出口与排气后处理装置中的排气入口之间。排气后处理装置包括至少一个适于净化排气的催化器。具有适于吸附可以钝化排气后处理装置中的催化器的至少一种物质的表面的元件设置在排气通道中。所述表面包括由PILC(层柱粘土)组成的材料。适当地，所述元件的暴露于排气的整个表面由PILC制成。所述元件优选地相对于排气通道可拆卸地设置，并且可以通过这种方式从排气处理系统中移除，以便将其清洁或再生或替代地替换。这可以例如通过将排气通道从排气本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于处理来自燃式发动机(2)的排气的排气后处理系统(1)，所述排气后处理系统包括排气后处理装置(3)以及设置在燃式发动机中的排气出口(5)与排气后处理装置中的排气入口(6)之间的排气通道(4)，其中排气后处理装置包括适于净化排气的至少一个催化器，其特征在于，具有表面(14)的元件设置在排气通道(4)中，所述表面适于吸附能够钝化排气后处理装置中的催化器的至少一种物质或化合物，其中所述表面(14)包括由层柱粘土即PILC构成的材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.14 SE 1450942-61.用于处理来自燃式发动机(2)的排气的排气后处理系统(1)，所述排气后处理系统包括排气后处理装置(3)以及设置在燃式发动机中的排气出口(5)与排气后处理装置中的排气入口(6)之间的排气通道(4)，其中排气后处理装置包括适于净化排气的至少一个催化器，其特征在于，具有表面(14)的元件设置在排气通道(4)中，所述表面适于吸附能够钝化排气后处理装置中的催化器的至少一种物质或化合物，其中所述表面(14)包括由层柱粘土即PILC构成的材料。2.根据权利要求1所述的排气后处理系统，其中所述元件相对于排气通道可拆卸地设置。3.根据权利要求2所述的排气后处理系统，其中排气通道中的壁包括舱口，所述元件能够通过所述舱口插入排气通道和从排气通道中移除。4.根据权利要求2所述的排气后处理系统，其中所述元件设置在第一排气通道区段中，所述第一排气通道区段相对于沿排气通道的轴向方向的邻近的第二排气通道区段可拆卸地设置。5.根据在前权利要求中任一项所述的排气后处理系统，其中所述元件包括多个通道，所述多个通道的轴向延伸部设置在排气通道的轴向延伸部中，以及其中所述元件在排气通道的径向截面中的敞口面积大于所述催化器中的敞口面积。6.根据在前权利要求中任一项所述的排气后处理系统，其中所述元件具有蜂巢结构、网状结构或至少部分褶皱结构。7.根据在前权利要求中任一项所述的排气后处理系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：U·尼伦，A·萨拉迈特，S·达林，H·林德，H·埃里克森，M·尼尔松，
申请(专利权)人：斯堪尼亚商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE