Компактная система селективного каталитического восстановления для восстановления оксида азота в обогащенных кислородом выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания мощностью 500-4500 квт - заявка 2016135766 на патент на изобретение в РФ

1. Система селективного каталитического восстановления (СКВ), содержащая СКВ-реактор, впускную проточную систему и испарительный модуль, в которой:
а. СКВ-реактор содержит, по меньшей мере, один СКВ-катализатор и находится в сообщении с впускной проточной системой и испарительным модулем,
b. впускная проточная система содержит один или более впуск для выхлопных газов от двигателя, причем впуск выполнен с возможностью распределения потока газов через, по меньшей мере, один проточный канал, проходящий вокруг СКВ-реактора, причем поток выхлопных газов по проточному каналу вокруг СКВ подает теплоту на испарительный модуль, в котором мочевина или предшественник аммиака введены в испарительный модуль для преобразования в аммиак перед вводом в СКВ-реактор, и поток газов в каждом из проточных каналов, введен в СКВ-реактор после введения потока загруженного аммиаком газа и после прохождения через множество пластинчатых дефлекторов для создания приблизительно равномерной скорости газа и равномерного профиля концентрации в поперечном сечении СКВ-реактора, и
с. испарительный модуль содержит средство для введения мочевины или предшественника аммиака в нагретый предварительный реактор, в котором она, по меньшей мере, частично разлагается и, затем, подается в поток выхлопных газов перед введением этого потока выхлопных газов в СКВ-реактор.
2. Система по п. 1, в которой нагретый предварительный реактор содержит часть испарительного модуля.
3. Система по п. 1 или 2, в которой нагретый предварительный реактор нагревается потоком очищенного выхлопного газа.
4. Система по пп. 1, 2 или 3, дополнительно содержащая сплошную пластину, установленную диагонально в соединительном проходе между по меньшей мере одним проточным каналом и секцией СКВ-реактора.
5. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой система выполнена с возможностью обеспечения приблизительно равномерной концентрации аммиака по сечению катализатора.
6. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой впускной поток газа разделяется по двум или более проточным каналам.
7. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой по меньшей мере один из проточных каналов расположен на первой стороне СКВ-реактора и по меньшей мере один из других проточных каналов расположен на противоположной стороне СКВ-реактора.
8. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой пластинчатые дефлекторы расположены и ориентированы для равномерного распределения момента потока выхлопного газа выше по потоку от катализатора и для увеличения времени прохождения выхлопного газа перед добавлением аммиака.
9. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой проточные каналы имеют прямоугольное сечение и длина проточных каналов приблизительно равна длине СКВ-реактора, и ширина и высота каждого проточного канала составляет приблизительно 1/8 или менее и 1/2 длины каждого проточного канала, соответственно.
10. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой по меньшей мере один СКВ-катализатор имеет форму монолита, имеющего квадратное, прямоугольное или круглое сечение в совокупном направлении газового потока через монолит.
11. Система по любому из предшествующих пунктов, в которой испарительный модуль содержит средство для отбора части чистого выхлопного газа, выходящего из СКВ-реактора, средство для сбора части чистого выхлопного газа под давлением, средство для подачи сжатого чистого выхлопного газа в испарительную трубку и средство для впрыска мочевины или предшественника аммиака в чистый выхлопной газ в испарительной трубке.
12. Система по п. 11, в которой средство для отбора части чистого газа, выходящего из СКВ-реактора и сбора части чистого выхлопного газа под давлением является компрессором горячего воздуха или средством, использующим механическую энергию двигателя.
13. Система по п. 11 или 12, в котором массовый расход и температура чистого газа и время нахождения мочевины или предшественника аммиака в потоке горячего газа достаточны для полного испарения воды и термического разложения мочевины или предшественника аммиака.
14. Система по пп. 11, 12 или 13, в которой массовый расход отобранного чистого газа меньше чем приблизительно 10% от полного массового расхода выхлопного газа.
15. Система по пп. 11, 12, 13 или 14, в которой испарительная трубка расположена по меньшей мере в одном из проточных каналов.
16. Система по любому из пп. 11-15, в которой загруженный аммиаком чистый газ равномерно распределяется в потоке выхлопного газа с помощью устройства, расположенного в середине каждого прохода между проточным каналом и реактором, где устройства/трубки содержат отверстия так, чтобы в прямоугольном проточном проходе каждого прохода возникал приблизительно одинаковый расход.
17. Способ снижения количества оксидов азота, образующихся в выхлопном газе двигателя, при котором выхлопной газ из двигателя пропускают через систему СКВ по любому из предшествующих пунктов.
Наверх