一种氮氧化物混合处理装置的制作方法

1.本公开一般涉及尾气处理技术领域，具体涉及一种氮氧化物混合处理装置。


背景技术：

2.环境治理是当前世界发展的重要课题，环境污染已经危害人们的健康。对于燃料发动机，特别是以柴油为原料的发动机尾气排放的污染物，在未处理之前，对大气环境污染比较严重，为了治理发动机尾气排放的污染物，国家实施了控制尾气排放标准，并逐步提高这些标准，并达到治理大气污染的目的。对于发动机尾气排放治理的一项重要指标，就是对氮氧化物排放限值的控制。实现氮氧化物排放指标控制，是通过选择性氮氧化物反应器来完成的。
3.选择性氮氧化物反应器混合器有多种形式：例如直接混合，将发动机尾气排到选择性氮氧化物反应器中，直接与尿素喷嘴喷出的尿素液分解出的氨气混合，再进入氮氧化物反应器中，在载体中的催化剂作用下进行反应；也有其它形式的混合器，如通过在混合器前端加一个多孔板形式等，这样的效果都不明显；且存在着发动机排出的氮氧化物与喷嘴喷出尿素液分解出的氨气混合不均，混合效率低等缺点，此外混合的颗粒体积大，进入载体后，与催化剂接触面积小，反应效率低，催化效果不好，另外氨泄漏比较严重，尿素易结晶。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种氮氧化物混合处理装置。
5.一种氮氧化物混合处理装置，包括：内部中空的外壳体和设置于外壳体内的混合器；所述外壳体上相对靠近混合器的一端设有进气口，所述外壳体上相对远离混合器的一端设有旋风结构，所述旋风结构用于均匀气体和导流；
6.所述混合器内部中空设置，所述混合器侧壁上设有数个间隔的第一通孔，所述第一通孔的边沿处设有朝向外壳体内壁的导向板；所述外壳体上端竖直设有贯穿的喷嘴，所述喷嘴朝向混合器内部且用于注入反应物；所述混合器内下端设有用于分解气体颗粒的过滤丝网。
7.根据本技术实施例提供的技术方案，所述旋风结构设为与外壳体的内壁连接的连接板，所述连接板上设有数个间隔的第二通孔，所述第二通孔边沿设有半圆形的导流件。
8.根据本技术实施例提供的技术方案，所述混合器侧壁上还设有数个间隔的进气孔，所述进气孔设置于相对靠近喷嘴的一侧。
9.根据本技术实施例提供的技术方案，所述外壳体内部设有分隔的内腔体和外腔体，所述混合器设置于内腔体内，所述外腔体设置于混合器下方且位于相对靠近过滤丝网一侧，所述内腔体和外腔体分别与混合器内部连通。
10.根据本技术实施例提供的技术方案，所述外壳体的两端边沿处分别设有用于连接的法兰体。
11.根据本技术实施例提供的技术方案，所述喷嘴上端设有用于固定的紧定螺母。
12.根据本技术实施例提供的技术方案，所述混合器设为圆柱体结构，所述混合器的轴线垂直于外壳体的轴线。
13.综上所述，本技术的上述技术方案通过设置混合器，能够使气体混合均匀，提高感应效率；在使用本装置时，首先将汽车尾气通入外壳体，含有氮氧化物的尾气进入混合器内部，同时喷嘴上尿素液体，尿素液体雾化后分解为氨气等，氮氧化物与尿素液体在混合器内发生反应，将有害气体变为无害气体，导向板能够使尾气形成螺旋风，使其与氨气充分混合为气体颗粒，然后通过过滤丝网使气体颗粒破碎为更小的气体颗粒，形成多倍小股的螺旋风，旋风结构能够提高气体的混合度。本装置提高了氮氧化物的催化反应效率，控制氨气泄漏问题；减小了排气阻力，降低了排气背压，提高了流场均匀性和抗尿素结晶力，提高工作效率。
附图说明
14.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
15.图1为本技术的结构示意图；
16.图2为本技术中混合器的结构示意图；
17.图3为本技术的结构示意图；
18.图4为本技术的实施例的结构示意图。
19.图中标号：1、外壳体；2、混合器；3、进气口；4、旋风结构；5、导向板；6、喷嘴；7、过滤丝网；8、连接板；9、导流件；10、进气孔；11、内腔体；12、外腔体；13、法兰体；14、紧定螺母。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
22.实施例一
23.一种氮氧化物混合处理装置，包括：内部中空的外壳体1和设置于外壳体1内的混合器2；所述外壳体1上相对靠近混合器2的一端设有进气口3，所述外壳体1上相对远离混合器2的一端设有旋风结构4，所述旋风结构4用于均匀气体和导流；
24.所述混合器2内部中空设置，所述混合器2侧壁上设有数个间隔的第一通孔，所述第一通孔的边沿处设有朝向外壳体1内壁的导向板5；所述外壳体1上端竖直设有贯穿的喷嘴6，所述喷嘴6朝向混合器2内部且用于注入反应物；所述混合器2内下端设有用于分解气体颗粒的过滤丝网7。
25.在使用本装置时，如图1所示，首先将汽车尾气通入外壳体1，含有氮氧化物的尾气从进气口3进入混合器2内部，同时喷嘴6上通入雾化的尿素液体，尿素液体雾化后分解为氨气等，氮氧化物与尿素液体在混合器2内混合；如图2所示，混合器2可近似为风轮结构，增加了混合气体的运行速度，导向板5能够使尾气形成螺旋风，使其与氨气充分混合为气体颗
粒，过滤丝网7设为多层不锈钢丝网缠绕包裹的圆柱结构，过滤丝网7能够使通过其内的气体颗粒破碎为更小的气体颗粒，形成多倍小股的螺旋风，随后通过旋风结构4进入其他装置，旋风结构4能够提高气体的混合度。
26.其中，喷嘴6喷出的尿素液被喷入的螺旋风气流中混合雾化热解，(nh2)2co
→
nh3 nhco；
27.混合气流通过过滤丝网7时，在过滤丝网7表面尿素液能进一步热解，提高了nh3的转化率，混合气体在混合器2的外腔体12穿过旋风结构均匀的进入scr载体，在scr载体中，尿素液分解的中间产物nhco和水汽h2o在scr载体的金属氧化物催化作用下，继续分解成nh3和co
2,
，尿素发生分解反应：(nh3)2co h2o
→
2nh3 co2；
28.尾气中氮氧化物与尿素分解后释放的氨气发生催化分解反应：no no2 2nh3→
2n2 3h2o；氨气发生氧化：4nh3 3o2→
2n2 6h2o。
29.经过试验测得，本装置排气阻力比常规小30％，背压下降了20％；流场均匀性比常规好10％，抗尿素结晶力比常规强一倍多。
30.其中，如图4所示，排气后处理装置一般由doc、dpf、scr催化器三部分组成，通过管路支架结合在一起；与本装置相连接的前端为内燃机排气端、doc载体端或dpf载体端，而与本装置连接的后端为scr载体，反应后的气体流入scr载体；在气流进入混合器2时，通过改变气流运动的方向形成螺旋气流，螺旋气流的结构特点能形成螺旋的动力，通过螺旋动力增加尾气与尿素液及尿素液分解出的氨气的接触面积，达到充分混合的目的；通过螺旋气流特性形成螺旋气柱体增加动力，使气体通过撞击多孔多层的过滤丝网7，分解成小的旋流体，以达到均匀雾化效果；尿素液体经过均匀雾化后，通过旋风结构4再次改变气流的方向、形成二次螺旋风，形成对气体的二次螺旋力，尿素液分解的中间产物nhco和h2o进入scr载体并在催化剂作用下发生选择性氧化还原反应，继续分解成nh3和co2，充分提高氮氧化物与尿素液体的混合度和氨的分解率，达到提高反应效率，控制氨泄漏的目的；过滤丝网7可近似看成混合颗粒破碎结构，增大了雾化的尿素液分解的氨气与尾气中氮氧化物混合接触面和混合时间，通过过滤丝网7把气体混合颗粒变得更小，从开始较大的旋流体形成很多很小的旋流体，使得通过scr催化器的流场更均匀。
31.综上所述，本装置提高了氮氧化物的催化反应效率，控制氨气泄漏问题；减小了排气阻力，使背压下降，提高了流场均匀性和抗尿素结晶力，提高工作效率。
32.为进一步地优化上述技术方案，本技术方案还优选地提供有以下改进之处：所述旋风结构4设为与出气口连接的连接板8，所述连接板8上设有数个间隔的第二通孔，所述第二通孔边沿设有半圆形的导流件9。如图3所示，旋风结构4可近似为风轮结构，能够进一步提高气体的混合均匀度，同时增加了混合气体的运行速度。
33.为进一步地优化上述技术方案，本技术方案还优选地提供有以下改进之处：所述混合器2侧壁上还设有数个间隔的进气孔10，所述进气孔10设置于相对靠近喷嘴6的一侧。如图3所示，尾气从进气孔10进入混合器2后能形成阻隔层，阻止从喷嘴6喷出的尿素液分解出的氨气向上扩散，确保进入的尾气在混合器2内形成固定的旋涡风。
34.为进一步地优化上述技术方案，本技术方案还优选地提供有以下改进之处：所述外壳体1内部设有分隔的内腔体11和外腔体12，所述混合器2设置于内腔体11内，所述外腔体12设置于混合器2下方且位于相对靠近过滤丝网7一侧，所述内腔体11和外腔体12分别与
混合器2内部连通。如图3所示，尾气首先从内腔体11进入混合器2内部，反应后的混合气体通过混合器2进入外腔体12后再通过旋风结构4。
35.为进一步地优化上述技术方案，本技术方案还优选地提供有以下改进之处：所述外壳体1的两端边沿处分别设有用于连接的法兰体13。
36.为进一步地优化上述技术方案，本技术方案还优选地提供有以下改进之处：所述喷嘴6上端设有用于固定的紧定螺母14。
37.为进一步地优化上述技术方案，本技术方案还优选地提供有以下改进之处：所述混合器2设为圆柱体结构，所述混合器2的轴线垂直于外壳体1的轴线。
38.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。