还原剂喷射装置以及废气处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种还原剂喷射装置及具备其的废气处理装置，该还原剂喷射装置在通过向经通电发热的蜂窝结构体(蜂窝加热器)添加尿素从而促进尿素分解为NH3的废气处理装置中能够抑制尿素沉积物。还原剂喷射装置具备蜂窝结构体和将尿素水溶液以雾状喷出的尿素喷雾装置。蜂窝结构体中形成有一对电极部。还原剂喷射装置的蜂窝结构体中，将与孔格的延伸方向正交的截面上的一个孔格的截面面积设为S、一个孔格的截面的周长设为C时，以HD＝4×S/C定义的水力直径HD为0.8～2.0mm。另外，与孔格的延伸方向正交的截面上的、蜂窝结构体的开口率OFA为45～80％。

Reducing agent jet device and waste gas treatment device

The invention provides a reducing agent injection device and with the exhaust gas treatment device, the reducing agent injection device in the cellular structure through to the electrified body (honeycomb heater) urea so as to promote the decomposition of urea for exhaust gas treatment device of NH3 can be inhibited by urea deposit. The reducing agent injection device has a honeycomb structure and a urea spray device which sprays urea water solution in mist. A pair of electrodes is formed in the honeycomb structure. The reduction of honeycomb structure agent injection device, the cross-sectional area of a cell section extending orthogonal direction and hole lattice on a section of S, a cell of the Zhou Changshe C, with HD = 4 * HD S/C defined the hydraulic diameter is 0.8 ~ 2.0mm. In addition, the opening ratio OFA of the honeycomb structure on the cross section of the extending direction of the hole lattice is 45 to 80%.

【技术实现步骤摘要】
还原剂喷射装置以及废气处理装置
本专利技术涉及净化废气的还原剂喷射装置以及废气处理装置。
技术介绍
以往，为了净化从各种引擎等排出的废气中的氮氧化物(NOX)，使用选择性催化还原型NOX催化剂(SCR催化剂)(例如，参照专利文献1)。专利文献1中记载的废气净化装置具有安装于引擎的排气管的催化剂(SCR催化剂)、以及向引擎与催化剂之间的排气管内喷射尿素水的单元。并且将尿素水与尾气混合，利用催化剂使其与尾气中的特定成分进行反应，并且在多个部位设置用于将尿素水与尾气混合的尿素水喷射单元。专利文献1中记载的废气净化装置利用废气的热将尿素水分解(需要200℃以上)，因此在因引擎的燃油经济性提高等而导致废气的温度降低时，存在尿素变得难以反应这样的问题。因此，提出了一种废气处理装置，其通过向经通电发热的蜂窝结构体(蜂窝加热器)添加尿素，从而促进尿素分解为NH3(专利文献2)。通过以NH3气体的形式添加到配管中，从而即使在废气的低温区域也能够净化NOX。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
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，如果将尿素添加到经通电发热的蜂窝结构体(蜂窝加热器)，则添加了尿素的部位的温度降低，在蜂窝加热器内产生温度不均。因此，有可能在低温部生成尿素沉积物(deposit：起因于尿素的结晶)。如果产生尿素沉积物，则蜂窝加热器的路径被阻断，会阻碍尿素分解为NH3，导致功能损失。尿素沉积物具有依赖于添加了尿素时的蜂窝加热器的温度的倾向，因此为了抑制尿素沉积物，提高通电功率是有效的。然而，如果尿素添加量增多，则由于蜂窝加热器的温度更加降低，因而需要高功率，因此蜂窝加热器内的温度分布也变大，导致蜂窝加热器的破损。本专利技术的课题在于提供一种还原剂喷射装置、以及具备该还原剂喷射装置的废气处理装置，所述还原剂喷射装置在通过向经通电发热的蜂窝结构体(蜂窝加热器)添加尿素从而促进尿素分解为NH3的废气处理装置中，能够抑制尿素沉积物。用于解决课题的方法为了解决上述课题，根据本专利技术，提供以下的还原剂喷射装置、以及废气处理装置。[1]一种还原剂喷射装置，其具备蜂窝结构体以及将尿素水溶液以雾状喷出的尿素喷雾装置，上述蜂窝结构体具有柱状的蜂窝结构部和配设于上述蜂窝结构部的侧面的至少一对电极部，上述蜂窝结构部具有划分形成多个孔格的隔壁，上述孔格从作为流体流入侧的端面的第一端面延伸至作为流体流出侧的端面的第二端面并成为流体的流路；上述一对电极部分别形成为在上述蜂窝结构部的孔格的延伸方向上延伸的带状，在与上述孔格的延伸方向正交的截面上，上述一对电极部中的一个上述电极部隔着上述蜂窝结构部的中心而配设于上述一对电极部中的另一个上述电极部的相反侧；将与上述孔格的延伸方向正交的截面上的一个上述孔格的截面面积设为S、一个上述孔格的上述截面的周长设为C时，以HD＝4×S/C定义的水力直径HD为0.8～2.0mm，与上述孔格的延伸方向正交的截面上的、上述蜂窝结构体的开口率OFA为45～80％，由上述尿素喷雾装置喷出的上述尿素水溶液从上述蜂窝结构部的上述第一端面被供给到上述孔格内，供给到上述孔格内的上述尿素水溶液中的尿素在经通电加热的上述蜂窝结构部内被加热而水解，生成氨，上述氨从上述第二端面被排出到上述蜂窝结构部的外侧，并且上述氨被喷射至外部。[2]一种废气处理装置，其具备：使含有NOX的废气流动的排气管、上述[1]所述的还原剂喷射装置、以及SCR催化剂，所述还原剂喷射装置将上述氨喷射到上述排气管内，所述SCR催化剂配置于上述排气管的与喷射上述氨的位置相比的下游侧。专利技术效果根据本专利技术的还原剂喷射装置，由尿素喷雾装置喷出的尿素水溶液被供给到蜂窝结构体的孔格内。并且，尿素水溶液中的尿素在经通电加热的蜂窝结构体内被加热而水解，生成氨，并被喷出。本专利技术的还原剂喷射装置通过将蜂窝结构体的开口率OFA和水力直径HD设为预定范围内，从而蜂窝结构体的孔格不会发生由尿素沉积物(也简称为沉积物)导致的堵塞。根据本专利技术的废气处理装置，由于具备上述本专利技术的还原剂喷射装置，因此即使废气为低温，也能够以较少的能量由尿素水溶液产生氨。附图说明图1为示出本专利技术的还原剂喷射装置的一个实施方式的截面的示意图。图2为示意性示出构成本专利技术的还原剂喷射装置的一个实施方式的蜂窝结构体的端面的平面图。图3为示意性示出本专利技术的废气处理装置的一个实施方式的截面的示意图。符号说明1：蜂窝结构体、2：尿素喷雾装置、3：尿素喷雾空间、4：外筒、5：绝缘保持部、6：连接器、7：电气配线、11：蜂窝结构部、12：电极部、13：第一端面、14：第二端面、15：隔壁、16：孔格、17：外周壁、18：电极端子突起部、21：(外筒的)入口侧端部、22：(外筒的)出口侧端部、23：喷射口、40：尿素水解催化剂、51：排气管、52：SCR催化剂、53：催化剂体、54：收纳容器、55：DPF、56：氧化催化剂、100：还原剂喷射装置、200：废气处理装置、a：从尿素喷雾装置喷出的尿素水溶液、b：氨、c：废气、d：氨与废气的混合气体、e：去除NOX后的废气具体实施方式以下，一边参照附图一边对本专利技术的实施方式进行说明。本专利技术并非限于以下的实施方式，只要不脱离本专利技术的范围，就能够进行变更、修改、改良。(1)还原剂喷射装置：图1为示出本专利技术的还原剂喷射装置100的一个实施方式的截面(与蜂窝结构部11的孔格16的延伸方向平行的截面)的示意图。如图1所示，本专利技术的还原剂喷射装置100的一个实施方式具备蜂窝结构体1(也称为蜂窝加热器。)以及将尿素水溶液以雾状喷出的尿素喷雾装置2。蜂窝结构体1具有柱状的蜂窝结构部11和配设于蜂窝结构部11的侧面的至少一对电极部12、12。蜂窝结构部11具有“划分形成‘从作为流体流入侧的端面的第一端面13延伸至作为流体流出侧的端面的第二端面14并成为流体流路的多个孔格16’的隔壁15”。一对电极部12、12分别形成为在蜂窝结构部11的孔格16的延伸方向上延伸的带状。在与孔格16的延伸方向正交的截面上，一对电极部12、12中的一个电极部12隔着蜂窝结构部11的中心而配设于一对电极部12、12中的另一个电极部12的相反侧。需要说明的是，电极部12最少由一对构成，但为了使加热器发热效率良好，也可以为多对。还原剂喷射装置100的蜂窝结构体1中，将与孔格16的延伸方向正交的截面上的一个孔格16的截面面积设为S、一个孔格16的截面的周长设为C时，以HD＝4×S/C定义的水力直径HD为0.8～2.0mm。另外，与孔格16的延伸方向正交的截面上的、蜂窝结构体1的开口率OFA为45～80％。开口率OFA是作为孔格的开口面积相对于蜂窝结构体1的与孔格16的延伸方向正交的截面的总截面积(包括外周壁、孔格的开口部分。不包括电极部。)的比率算出的值。水力直径HD更优选为0.9～1.9mm，进一步优选为1.0～1.7mm。另外，开口率OFA更优选为50～80％，进一步优选为60～80％。通过将水力直径和开口率设为上述范围，能够防止孔格16因尿素沉积物而堵塞。废气温度低的情况下，蜂窝加热器(蜂窝结构体1)被通电加热。该情况下，若开口率OFA大于80％，则蜂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种还原剂喷射装置，其具备蜂窝结构体以及将尿素水溶液以雾状喷出的尿素喷雾装置，所述蜂窝结构体具有柱状的蜂窝结构部和配设于所述蜂窝结构部的侧面的至少一对电极部，所述蜂窝结构部具有划分形成多个孔格的隔壁，所述孔格从作为流体流入侧的端面的第一端面延伸至作为流体流出侧的端面的第二端面并成为流体的流路，所述一对电极部分别形成为在所述蜂窝结构部的孔格的延伸方向上延伸的带状，在与所述孔格的延伸方向正交的截面上，所述一对电极部中的一个所述电极部隔着所述蜂窝结构部的中心而配设于所述一对电极部中的另一个所述电极部的相反侧，将与所述孔格的延伸方向正交的截面上的一个所述孔格的截面面积设为S、一个所述孔格的所述截面的周长设为C时，以HD＝4×S/C定义的水力直径HD为0.8～2.0mm，与所述孔格的延伸方向正交的截面上的、所述蜂窝结构体的开口率OFA为45～80％，由所述尿素喷雾装置喷出的所述尿素水溶液从所述蜂窝结构部的所述第一端面被供给到所述孔格内，被供给到所述孔格内的所述尿素水溶液中的尿素在经通电加热的所述蜂窝结构部内被加热而水解，生成氨，所述氨从所述第二端面被排出到所述蜂窝结构部的外侧，并且所述氨被喷射至外部。...

【技术特征摘要】
2016.03.30 JP 2016-0689111.一种还原剂喷射装置，其具备蜂窝结构体以及将尿素水溶液以雾状喷出的尿素喷雾装置，所述蜂窝结构体具有柱状的蜂窝结构部和配设于所述蜂窝结构部的侧面的至少一对电极部，所述蜂窝结构部具有划分形成多个孔格的隔壁，所述孔格从作为流体流入侧的端面的第一端面延伸至作为流体流出侧的端面的第二端面并成为流体的流路，所述一对电极部分别形成为在所述蜂窝结构部的孔格的延伸方向上延伸的带状，在与所述孔格的延伸方向正交的截面上，所述一对电极部中的一个所述电极部隔着所述蜂窝结构部的中心而配设于所述一对电极部中的另一个所述电极部的相反侧，将与所述孔格的延伸方向正交的截面上的一个所述孔格的截...

【专利技术属性】
技术研发人员：石原拓也，大宫好雅，斋木胜巳，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP