用于后处理系统的催化和加热混合器以及后处理系统技术方案

本实用新型专利技术涉及用于后处理系统的催化和加热混合器以及后处理系统。一种用于后处理系统的催化和加热混合器，包括壳体、在壳体内的金属基底。该金属基底被配置成将废气与还原剂混合以获得废气

【技术实现步骤摘要】
用于后处理系统的催化和加热混合器以及后处理系统


[0001]本公开内容总体上涉及用于与内燃发动机一起使用的后处理系统。

技术介绍

[0002]排气后处理系统(exhaust aftertreatment system)被用于处理由内燃发动机产生的废气。排气后处理系统可以包括氧化催化器、颗粒过滤器和选择性催化还原系统，以在将废气排出到环境中之前处理废气。通过使用排气后处理系统处理废气，排气后处理系统降低了废气中有害排放物的水平，否则这些有害排放物将被排放到大气中。

技术实现思路

[0003]根据本公开内容的一些方面，公开了一种用于后处理系统的催化和加热混合器(catalyzed and heated mixer)。该催化和加热混合器包括壳体；在壳体内的金属基底，其中金属基底被配置成将废气与还原剂混合以获得废气
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还原剂混合物，并且其中金属基底包括在该金属基底的至少一部分上的催化剂涂层；以及在壳体内的加热元件，其中加热元件被配置成在废气通过该催化和加热混合器时加热废气。加热元件是电加热线圈。催化剂涂层是选择性催化还原涂层。选择性催化还原涂层包括钒涂层、铁
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沸石涂层或铜/铁
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沸石涂层。催化和加热混合器还包括具有多于一个开口的穿孔板，以允许废气和还原剂进入催化和加热混合器。加热元件包括第一加热元件和第二加热元件。催化剂涂层是柴油氧化催化剂涂层。控制器被配置成基于催化和加热混合器的入口处的废气的温度来激活加热元件。
[0004]根据本公开内容的一些其他方面，公开了一种后处理系统。该后处理系统包括选择性催化还原系统和在选择性催化还原系统的上游的催化和加热混合器，该催化和加热混合器包括壳体；在壳体内的金属基底，其中金属基底被配置成将废气与还原剂混合以获得废气
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还原剂混合物，并且其中金属基底包括在该金属基底的至少一部分上的催化剂涂层；以及在壳体内的加热元件，其中加热元件被配置成在废气通过该催化和加热混合器时加热废气。催化和加热混合器被定位在后处理系统的颗粒过滤器的下游。加热元件包括第一加热元件和第二加热元件，并且其中第一加热元件和第二加热元件中的至少一个是电加热线圈。催化剂涂层是选择性催化还原涂层，该选择性催化还原涂层包括钒涂层、铁
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沸石涂层或铜/铁
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沸石涂层。催化和加热混合器还包括具有多于一个开口的穿孔板，以允许废气和还原剂进入催化和加热混合器。该后处理系统还包括控制器，该控制器被配置成基于催化和加热混合器的入口处的废气的温度来激活加热元件。
[0005]根据本公开内容的一些其他方面，公开了一种后处理系统。该后处理系统包括氧化催化器和在氧化催化器的上游的催化和加热混合器，该催化和加热混合器包括壳体；在壳体内的金属基底，其中金属基底被配置成将废气与还原剂混合以获得废气
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还原剂混合物，并且其中金属基底包括在该金属基底的至少一部分上的催化剂涂层；以及在壳体内的加热元件，其中加热元件被配置成在废气通过该催化和加热混合器时加热废气。加热元件
包括第一加热元件和第二加热元件，并且其中第一加热元件和第二加热元件中的至少一个是电加热线圈。催化剂涂层是柴油氧化催化剂涂层。催化和加热混合器还包括具有多于一个开口的穿孔板，以允许废气和还原剂进入催化和加热混合器。
[0006]应理解，前述构思和下文更详细论述的另外的构思的所有组合(假设这样的构思不是互相不一致的)被设想为本文公开的主题的一部分。特别地，出现在本公开内容结尾处的所要求保护的主题的所有组合被设想为本文公开的主题的一部分。
附图说明
[0007]结合附图，本公开内容的前述特征和其他特征从以下描述和所附权利要求中将变得更充分明显。理解这些附图仅描绘了根据本公开内容的若干种实施方式并且因此不应被认为是对其范围的限制，将通过使用附图以另外的具体性和细节来描述本公开内容。
[0008]图1是根据本公开内容的一些实施方案的后处理系统的示例性框图。
[0009]图2A是根据本公开内容的一些实施方案的在图1的后处理系统中使用的催化和加热混合器的示例性前透视图。
[0010]图2B是根据本公开内容的一些实施方案的图2A的催化和加热混合器的示例性后视图。
[0011]图2C是根据本公开内容的一些实施方案的图2A的催化和加热混合器的示例性透视剖视图。
[0012]图2D是根据本公开内容的一些实施方案的图2A的催化和加热混合器的示例性侧剖视图。
[0013]图2E是示出根据本公开内容的一些实施方案的图2A的催化和加热混合器的示例性前视图，其中移除催化和加热混合器的穿孔板，更详细地示出第一加热元件。
[0014]图2F是根据本公开内容的一些实施方案的图2E的催化和加热混合器的示例性透视图。
[0015]图2G是根据本公开内容的一些实施方案的图2E的催化和加热混合器的示例性透视剖视图。
[0016]图2H是根据本公开内容的一些实施方案的图2A的催化和加热混合器的示例性透视图，其中移除穿孔板和第一加热元件。
[0017]图2I是根据本公开内容的一些实施方案的图2A的催化和加热混合器的壳体和基底的实例，其中移除穿孔板、第一加热元件和第二加热元件。
[0018]图2J是根据本公开内容的一些实施方案的催化和加热混合器的穿孔板的另一个实例。
[0019]图3是示例性流程图，其概述根据本公开内容的一些实施方案的用于以开/关模式操作图2的催化和加热混合器的操作。
[0020]图4是示例性流程图，其概述根据本公开内容的一些实施方案的用于以连续模式操作图2的催化和加热混合器的操作。
[0021]图5是示例性图表，其比较根据本公开内容的一些实施方案的图2A
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图2J的催化和加热混合器和非催化和加热混合器之间的定量给料水平(dosing level)。
[0022]图6是示例性图表，其比较根据本公开内容的一些实施方案的图2A的催化和加热
混合器和非催化和加热混合器之间的SCR入口温度。
[0023]图7是示例性图表，其比较根据本公开内容的一些实施方案的图2A的催化和加热混合器和非催化和加热混合器之间的排出系统的NO
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排放物(system out NOx emission)。
[0024]图8是示例性模拟，其示出根据本公开内容的一些实施方案的图1的后处理系统中的背压。
[0025]图9是示例性图表，其示出根据本公开内容的一些实施方案的以开/关模式的图2A的催化和加热混合器的操作。
[0026]图10是示例性图表，其示出根据本公开内容的一些实施方案的以连续模式的图2A的催化和加热混合器的操作。
[0027]图11是根据本公开内容的一些实施方案的后处理系统的另一个示例性框图。
[0028]图12是示例性图表，其示出根据本公开内容的一些实施方案的NO
x...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于后处理系统的催化和加热混合器，其特征在于，所述催化和加热混合器包括：壳体；在所述壳体内的金属基底，其中所述金属基底被配置成将废气与还原剂混合以获得废气
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还原剂混合物，并且其中所述金属基底包括在所述金属基底的至少一部分上的催化剂涂层；以及在所述壳体内的加热元件，其中所述加热元件被配置成在所述废气通过所述催化和加热混合器时加热所述废气。2.根据权利要求1所述的催化和加热混合器，其中所述加热元件是电加热线圈。3.根据权利要求1或2所述的催化和加热混合器，其中所述催化剂涂层是选择性催化还原涂层。4.根据权利要求3所述的催化和加热混合器，其中所述选择性催化还原涂层包括钒涂层、铁
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沸石涂层或铜/铁
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沸石涂层。5.根据权利要求1、2或4所述的催化和加热混合器，还包括具有多于一个开口的穿孔板，以允许所述废气和所述还原剂进入所述催化和加热混合器。6.根据权利要求1所述的催化和加热混合器，其中所述加热元件包括第一加热元件和第二加热元件。7.根据权利要求1、2或6所述的催化和加热混合器，其中所述催化剂涂层是柴油氧化催化剂涂层。8.根据权利要求1、2、4或6所述的催化和加热混合器，其中控制器被配置成基于所述催化和加热混合器的入口处的所述废气的温度来激活所述加热元件。9.一种后处理系统，其特征在于，所述后处理系统包括：选择性催化还原系统；和在所述选择性催化还原系统的上游的催化和加热混合器，所述催化和加热混合器包括：壳体；在所述壳体内的金属基底，其中所述金属基底被配置成将废气与还原剂混合以获得废气
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还原剂混合物，并且其中所述金属基底包括在所述金属基底的至少一部分上的催化剂涂层；以及在所述壳体内的加热元件，其中所述加热元件被配置成在所述废气通过所述催化和加热混合器时加热所述废气。10.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学锋，李军辉，梁曦，苏虹，边立强，张月华，
申请(专利权)人：康明斯排放处理公司，
类型：新型
国别省市：