用于產(chǎn)生氨的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種氨發(fā)生設(shè)備，該氨發(fā)生設(shè)備由外部殼體限定，該外部殼體容納：主儲存器（18）和副儲存器（20），主儲存器（18）能夠用氨重新裝載容納在副儲存器（20）中的本體；加熱裝置（34、52），該加熱裝置（34、52）能夠加熱容納在每個儲存器中的本體；以及用于將主儲存器（18）連接至副儲存器（20）的連接裝置（56）。根據(jù)本發(fā)明，加熱裝置包括第一加熱裝置（34）和第二加熱裝置（52），該第一加熱裝置（34）和該第二加熱裝置（52）分別安裝在主儲存器（18）和副儲存器（20）內(nèi)部并且獨立地操作；并且主儲存器（18）與副儲存器（20）熱隔離，以在兩個儲存器（18、20）之間產(chǎn)生溫度梯度。
【專利說明】用于產(chǎn)生氨的設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于產(chǎn)生氨的設(shè)備，尤其是用于處理內(nèi)燃機的排氣的設(shè)備，并且涉及該設(shè)備的應(yīng)用方法以及使這種設(shè)備再生的方法。
[0002]本發(fā)明更具體地涉及一種發(fā)生設(shè)備，該發(fā)生設(shè)備包括:
[0003]-主儲存器和副儲存器，該主儲存器和該副儲存器各自容納能夠通過解吸附來釋放氨的本體，該主儲存器能夠在重新飽和期間用氨重新裝載容納在副儲存器中的本體；
[0004]-加熱裝置，該加熱裝置能夠加熱容納在每個儲存器中的本體以觸發(fā)氨的解吸附；以及
[0005]-用于將主儲存器連接至副儲存器的裝置，該裝置能夠允許從主儲存器釋放的氨循環(huán)至副儲存器。
【背景技術(shù)】
[0006]文件DE102009047338描述了這種氨發(fā)生設(shè)備，該設(shè)備包括儲存器，該儲存器被分隔成兩個部分以形成通過用于釋放氨的控制裝置連接至機動車輛的排氣管路的第一中央儲存器、計量閥和第二儲存器。第一中央儲存器具有明顯小于第二儲存器的尺寸的尺寸。每個儲存器均包括不同的氨儲存元件，每個元件均允許在解吸附反應(yīng)之后釋放還原劑。第一中央儲存器完全定位在第二儲存器內(nèi)部并且經(jīng)由諸如止回閥之類的開關(guān)閥連接至第二儲存器。
[0007]此外，熱發(fā)生元件定位在第一中央儲存器內(nèi)部。
[0008]第一中央儲存器和第二儲存器熱連接至彼此，使得當(dāng)熱發(fā)生元件被啟用時，熱量也傳遞至第二儲存器。
[0009]不管車輛的運行狀態(tài)如何，該氨發(fā)生設(shè)備具有允許充分供應(yīng)還原劑的目標(biāo)，同時限制用于釋放容納在儲存元件中的還原劑所需要的能量，儲存元件分別存在于第一中央儲存器與第二儲存器中。
[0010]然而，這種氨發(fā)生設(shè)備應(yīng)用復(fù)雜并且可能具有不確定的操作，尤其在由熱發(fā)生元件所產(chǎn)生的熱量不足以允許在第二儲存器中的解吸附反應(yīng)時，例如在車輛通過低里程時以及在熱發(fā)生元件的通電持續(xù)時間不足時。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]根據(jù)本發(fā)明的氨發(fā)生設(shè)備具有如下的目的:通過提出一種對容納在每個儲存器中的本體進行有效加熱的裝置而找出對這些缺點的解決方案，甚至在加熱裝置在短時間內(nèi)產(chǎn)生熱量時亦是如此。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的氨發(fā)生設(shè)備還具有需要有限的能量供應(yīng)的優(yōu)點以及應(yīng)用簡單的優(yōu)點。
[0013]為此，本發(fā)明的對象是一種前述類型的氨發(fā)生設(shè)備，其特征在于，加熱裝置包括第一加熱裝置和第二加熱裝置，第一加熱裝置和第二加熱裝置分別安裝在主儲存器與副儲存器內(nèi)部且獨立地操作；并且主儲存器與副儲存器熱隔離以在兩個儲存器之間產(chǎn)生溫度梯度，使得在主儲存器中釋放的氨在重新飽和步驟期間由容納在副儲存器中的本體吸附。
[0014]根據(jù)其他實施方式，氨發(fā)生設(shè)備可以包括以下特征中的一個或多個特征，這些特征單獨采用或根據(jù)所有的技術(shù)上可能的組合而采用:
[0015]-每個加熱裝置均可以由長形形狀的熱發(fā)生元件和至少一個熱傳遞裝置構(gòu)成，該熱傳遞裝置沿著熱發(fā)生元件的軸向方向布置并且在熱發(fā)生元件的徑向方向上延伸；
[0016]-每個加熱裝置均可以包括排出裝置，該排出裝置允許排出在解吸附反應(yīng)期間所產(chǎn)生的氨，主儲存器的排出裝置與副儲存器的排出裝置經(jīng)由連接裝置連接在一起；
[0017]-排出裝置可以包括管道和多個孔口，該管道在每個傳遞裝置內(nèi)部延伸以旨在收集在解吸附反應(yīng)之后釋放的氨，所述多個孔口將管道連接至儲存器的環(huán)繞傳遞裝置的空間；
[0018]-外部殼體可以由金屬制成，優(yōu)選由鋁、鐵素體不銹鋼或奧氏體不銹鋼制成；
[0019]-外部殼體可以呈大致圓柱體形狀并且副儲存器可以部分地由外部殼體的側(cè)壁限定；
[0020]-主儲存器可以由壁限定，該壁由允許儲存器具有良好熱絕緣的塑料材料制成，優(yōu)選由聚酰胺、聚氯乙烯或聚苯硫醚制成；
[0021]-該設(shè)備可以包括用于釋放氨的裝置；
[0022]-能夠釋放氨的本體可以是固體元件，例如鹽，該固體元件呈現(xiàn)為圓片，該圓片的外徑具有與內(nèi)部放置有該圓片的儲存器的內(nèi)壁匹配的形狀；
[0023]-該設(shè)備可以包括兩個主儲存器以及一個副儲存器，主儲存器與副儲存器熱絕緣并且能夠在重新飽和步驟期間用氨重新裝載容納在副儲存器中的本體；
[0024]-主儲存器可以具有不同的尺寸，優(yōu)選地，主儲存器可以分別具有4公升和6公升的容量；
[0025]-該設(shè)備可以包括兩個主儲存器和兩個副儲存器，主儲存器與副儲存器熱絕緣，每個主儲存器均能夠在重新飽和步驟期間用氨重新裝載僅容納在其中一個副儲存器中的本體。
[0026]本發(fā)明還涉及一種應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的氨發(fā)生設(shè)備的方法，其特征在于:
[0027]-在第一步驟期間，僅第二加熱裝置被啟用以解吸附由存在于副儲存器中的本體所保持的氨，第一加熱裝置被關(guān)閉；
[0028]-在所謂重新飽和的第二步驟期間，第二加熱裝置被關(guān)閉并且第一加熱器裝置被啟用以在主儲存器與副儲存器之間產(chǎn)生溫度梯度，在主儲存器中釋放的氨由容納在副儲存器中的本體吸附。
[0029]本發(fā)明還涉及一種用于使根據(jù)本發(fā)明的氨發(fā)生設(shè)備再生的方法，其特征在于，該方法包括注入液態(tài)氨的步驟以旨在用氨使分別定位在主儲存器和副儲存器中的本體飽和，所注入的氨在排出裝置中或在設(shè)置于主儲存器的側(cè)壁中的循環(huán)通道中循環(huán)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]在閱讀了下面僅作為示例給出并參照附圖進行的描述之后，本發(fā)明將得到更好地理解，在附圖中:[0031]-圖1示出了從設(shè)備的后端部觀察的、根據(jù)本發(fā)明的氨發(fā)生設(shè)備的立體圖；
[0032]-圖2示出了從設(shè)備的前端部觀察的、圖1中所示出的氨發(fā)生設(shè)備的立體圖；
[0033]-圖3示出了圖1和圖2中的設(shè)備的縱向截面圖；
[0034]-圖4示出了圖3的區(qū)域A的放大視圖；
[0035]-圖5示出了圖1和圖2中的氨發(fā)生設(shè)備的局部剖視圖；
[0036]-圖6示出了裝配在圖1和圖2中的氨發(fā)生設(shè)備上的加熱裝置的立體圖；
[0037]-圖7示出了氨發(fā)生設(shè)備的第一替代性實施方式的框圖；
[0038]-圖8示出了氨發(fā)生設(shè)備的第二替代性實施方式的框圖。
【具體實施方式】
[0039]圖1至圖6表示根據(jù)本發(fā)明的氨發(fā)生設(shè)備2。
[0040]該氨發(fā)生設(shè)備2包括形成外部殼體的中空且氣密的主體4。主體4是大致圓柱體形狀，主體4由側(cè)壁6、入口壁8以及出口壁12限定，側(cè)壁6沿著縱向軸線X-X延伸，入口壁8閉合主體4的后端部10，出口壁12閉合主體4的前端部14。
[0041]側(cè)壁6、入口壁8和出口壁12由金屬制成，優(yōu)選由鋁、例如1.4509的鐵素體不銹鋼或例如1.4301的奧氏體不銹鋼制成。所選擇的材料應(yīng)當(dāng)在氨的存在下不氧化。
[0042]側(cè)壁6、入口壁8和出口壁12 —起限定了接收室16，該接收室16能夠接收主儲存器18和副儲存器20。在圖1和圖2中，為了更好地觀察在接收室16內(nèi)部的主儲存器18和副儲存器20的位置，限定中空主體4的壁6、8、12被透明地示出以允許觀察所述儲存器。
[0043]主儲存器18能夠允許儲存可以通過解吸附來釋放氨的諸如用氨飽和的鹽22之類的元件并且具有中空且氣密的本體24，主儲存器18的本體24呈大致圓柱體形狀，本體24由側(cè)壁26、入口壁28以及出口壁30限定，側(cè)壁26沿著縱向軸線X-X延伸，入口壁28閉合本體24的后端部，出口壁30閉合本體24的前端部。主儲存器18的本體24由塑料材料制成，使得主儲存器18具有良好的隔熱性，例如本體可以由可以裝載有玻璃纖維的諸如聚酰胺6.6或12之類的聚酰胺(PA)、聚氯乙烯(PVC)或聚苯硫醚(PPS)制成。
[0044]主儲存器18的側(cè)壁26的長度小于主體4的側(cè)壁6的長度。
[0045]主儲存器18定位在接收室16中，使得其入口壁28和其側(cè)壁26分別靠著主體4的入口壁8和側(cè)壁6。
[0046]主儲存器18和外部殼體4各自可以包括未圖示的保持裝置，該保持裝置確保儲存器18的位置保持在外部殼體4內(nèi)部以避免儲存器18在外部殼體4內(nèi)部的任何相對運動。
[0047]如圖1、圖2和圖4中所示出的，主儲存器18的側(cè)壁26可以包括帶有孔的循環(huán)通道32—這里數(shù)量為4個，隨后將對帶有孔的循環(huán)通道32的作用進行詳細(xì)說明。
[0048]優(yōu)選地，出口壁30附接至側(cè)壁6。
[0049]在主儲存器18內(nèi)部定位有第一加熱裝置34。如隨后將對此進行詳細(xì)描述的，第一加熱裝置34用于加熱容納在主儲存器18內(nèi)部的用氨飽和的鹽，以允許在解吸附反應(yīng)之后釋放氨。然后，所釋放的氨可以用作還原劑，用于對包含在內(nèi)燃機的排氣、尤其是機動車輛的內(nèi)燃機的排氣中的氮氧化物進行處理。
[0050]第一加熱裝置34包括熱發(fā)生器36以及用于將在解吸附反應(yīng)之后所釋放的氨排出的裝置38。[0051]熱發(fā)生器36由熱發(fā)生元件40和至少一個熱傳遞裝置42構(gòu)成。
[0052]熱發(fā)生元件40連接至未圖示的電力供應(yīng)裝置，諸如一對導(dǎo)線，該電力供應(yīng)裝置允許熱發(fā)生元件40加熱容納在主儲存器18中的用氨飽和的鹽。
[0053]如所示出的，熱發(fā)生元件40呈長形形狀、優(yōu)選為大致圓柱體形狀并且在主儲存器18中延伸使得其軸線平行于儲存器的縱向軸線X-X延伸。優(yōu)選地，熱發(fā)生元件40的軸線與儲存器18的縱向軸線重合。
[0054]根據(jù)如圖6中所示出的示例性的實施方式，熱傳遞裝置42的數(shù)量為4個。每個熱傳遞裝置42均呈現(xiàn)為板并且在熱發(fā)生元件40的徑向方向上延伸。
[0055]優(yōu)選地，每個熱傳遞裝置42均在熱發(fā)生元件40的整個長度上且平行于熱發(fā)生元件40的縱軸方向延伸。
[0056]優(yōu)選地，每個熱傳遞裝置42和熱發(fā)生元件40均大致具有與主儲存器18相同的長度。
[0057]每個熱傳遞裝置42均由具有高導(dǎo)熱性的材料構(gòu)成。然而，所選擇的材料應(yīng)當(dāng)在氨的存在下不氧化。構(gòu)成每個熱傳遞裝置42的材料可以例如是鋁，其尤其可以是擠壓成形的。
[0058]熱傳遞裝置42全部圍繞熱發(fā)生元件40規(guī)則地分布。由此，它們可以彼此分隔90°的角度，熱發(fā)生元件40可以定位在熱發(fā)生器36的中央。
[0059]如圖3中所示出的，每個熱傳遞裝置42的寬度均大致等于主儲存器18的直徑的四分之一。
[0060]當(dāng)然，根據(jù)所選擇的實施方式，熱傳遞裝置42的數(shù)量可以改變，該數(shù)量的選擇可以尤其取決于主儲存器18的直徑。優(yōu)選地，每個熱傳遞裝置42均大致具有相同的尺寸。
[0061]形成熱傳遞裝置42的每個板均包括內(nèi)部管道44和孔口 46，該內(nèi)部管道44意在允許在解吸附反應(yīng)之后所釋放的氨氣的循環(huán)，該孔口 46允許內(nèi)部管道44連接至主儲存器18的環(huán)繞所述板的空間。這些孔口 46沿著板規(guī)則地分布并且形成用于使氨循環(huán)的裝置并且尤其是用于將氨氣帶入內(nèi)部管道44的裝置以及用于向容納在儲存器18中的鹽供應(yīng)氨的裝置，如隨后將對此進行詳細(xì)描述的。
[0062]由此，管道44和孔口 46形成用于將所釋放的氨排出的裝置。
[0063]接收室16中的主儲存器18的出口壁30與外部殼體的出口壁12之間的剩余空間限定了也能夠儲存用氨飽和的鹽的副儲存器20的位置。
[0064]副儲存器20由外部殼體的側(cè)壁6的一部分、入口壁48以及出口壁50限定，入口壁48靠近主儲存器18的出口壁30定位，出口壁50靠著主體4的出口壁12。
[0065]正如主儲存器18 —樣，副儲存器20也能夠允許儲存可以通過解吸附來釋放氨的元件，諸如用氨飽和的鹽。
[0066]此外，在副儲存器20內(nèi)部定位有與第一加熱裝置34相同的第二加熱裝置52，第二加熱裝置52的熱發(fā)生元件40的長度和第二加熱裝置52的熱傳遞裝置42的長度適應(yīng)于該副儲存器20的長度，使得每個熱傳遞裝置42和熱發(fā)生元件40均大致具有與副儲存器20相同的長度。
[0067]容納在每個儲存器中的用氨飽和的鹽可以呈現(xiàn)為圓片54。優(yōu)選地，每個圓片54的外徑均具有與儲存器的內(nèi)壁匹配的形狀，該圓片54定位在該儲存器內(nèi)部。[0068]允許在解吸附反應(yīng)之后釋放氨的儲存材料可以對應(yīng)于在專利申請W02008/077652中所描述的多種材料中的一種材料。該材料例如從稱作金屬胺復(fù)合物且具有通式Ma (NH3)nXz的組中選出，其中，M是從諸如鋰(Li )、鈉(Na)、鉀(K)或銫(Cs)之類的堿金屬，或諸如鎂(Mg)、鈣(Ca)或鍶(Sr)之類的堿金屬和/或諸如釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)或鋅(Zn)之類的過渡金屬或諸如NaAl、ΚΑΙ、K2Zn, CsCu或K2Fe之類的這些金屬的組合的組中所選擇的一個或數(shù)個陽離子，X是從包括氟化物、氯化物、溴化物、碘化物、硝酸鹽、硫氰酸酯、硫酸鹽、鑰酸鹽、磷酸鹽離子的組中所選擇的一個或數(shù)個陰離子，a是每個鹽分子中陽離子的數(shù)量，z是每個鹽分子中陰離子的數(shù)量并且η是包括在2與12之間的配位數(shù)。例如，構(gòu)成筒的材料是Mg (NH3) 6C12或Sr (NH3) 8C12或另外的Ca (NH3) 8C12或這些元素的混合物。
[0069]在每個儲存器18、20內(nèi)部均設(shè)置有自由空間以允許鹽的膨脹，尤其當(dāng)用氨重新裝載鹽時。
[0070]優(yōu)選地，副儲存器20的體積對應(yīng)于主儲存器18的體積的四分之一。
[0071]在氨發(fā)生設(shè)備意在將氨氣傳送至機動車輛的排氣管路的情況下，副儲存器20的尺寸設(shè)定為滿足車輛的氨需求，尤其是車輛在從400千米至800千米的距離上的氨需求。
[0072]副儲存器20的入口壁48和主儲存器18的出口壁30通過用于將主儲存器18連接至副儲存器20的連接裝置56進行連接。
[0073]這些連接裝置56被適用為允許在解吸附反應(yīng)之后在主儲存器18中釋放的氨對容納在副儲存器20中的鹽重新裝載，如隨后將對此進行描述的。
[0074]這些連接裝置56包括通道58，在通道58內(nèi)部定位有止回閥60。在通道58的每個端部處定位有保護過濾器62，該保護過濾器62防止圓片的微粒堵塞閥60。
[0075]通道58使得可以分別連接屬于第一加熱裝置34的排出裝置38的內(nèi)部管道44和屬于第二加熱裝置52的排出裝置的內(nèi)部管道。
[0076]容納在主儲存器18和副儲存器20中的每個加熱裝置34、52均獨立地操作。
[0077]加熱裝置的每個熱發(fā)生元件40均連接至未圖示的電子控制單元(E⑶)，該電子控制單元(EOT)允許獨立控制每個元件的通電。
[0078]此外，氨發(fā)生設(shè)備2的出口壁12設(shè)置有用于釋放氨的裝置64，該裝置64由穿過副儲存器20的出口壁50且連接至第二加熱裝置52的內(nèi)部管道44的通道形成，該裝置64朝向用于將氨擴散在例如車輛的排氣管路中的裝置。
[0079]優(yōu)選地，一個未圖示的止回閥定位在通道內(nèi)部，以控制氨的釋放。
[0080]此外，主體4的入口壁8可以設(shè)置有用于用氨填滿主儲存器18的裝置66，該裝置66由穿過主儲存器18的入口壁28且連接至第一加熱裝置34的內(nèi)部管道44的通道形成。
[0081]從這里，將對意在將氨氣傳送至機動車輛的排氣管路的氨發(fā)生設(shè)備的操作進行描述。
[0082]只要E⑶檢測到車輛的起動，E⑶就會命令對安裝在副儲存器20中的熱發(fā)生元件40通電。
[0083]由熱發(fā)生元件40產(chǎn)生的熱量通過構(gòu)成該元件的材料的良好傳導(dǎo)性擴散至熱傳遞裝置42，然后擴散至環(huán)繞熱發(fā)生器36的飽和的鹽。則解吸附反應(yīng)被觸發(fā)，從而產(chǎn)生包含在鹽中的氨的釋放，然后包含在鹽中的氨從鹽解吸附。[0084]然后，所釋放的氨經(jīng)由孔口 46在內(nèi)部管道44中自由循環(huán)，并且然后進入釋放裝置64的通道中，由此允許氨氣從副儲存器20經(jīng)由止回閥朝向排氣管路流出。
[0085]在該步驟期間，僅第二加熱裝置52是被通電的，安裝在主儲存器18中的第一加熱裝置34被關(guān)閉。由此，在該步驟期間，包含在存在于主儲存器18中的飽和鹽中的氨不解吸附或僅解吸附很少。實際上，該儲存器一其內(nèi)壁由隔熱材料制成一與副儲存器20熱隔離，這防止或非常強地限制了在主儲存器中的氨的任何解吸附。
[0086]當(dāng)E⑶檢測到副儲存器20的自主性(autonomy)降低時以及檢測到其例如是100千米的量級時，E⑶控制副儲存器20的熱發(fā)生元件40停止通電并且觸發(fā)主儲存器18的熱發(fā)生元件40通電。
[0087]然后，副儲存器20中的溫度很快降低，副儲存器不受熱絕緣側(cè)壁保護。在主儲存器18中，熱發(fā)生元件40所產(chǎn)生的熱量擴散至定位在主儲存器18中的熱傳遞裝置42，并且然后擴散至環(huán)繞所述熱發(fā)生器36的飽和鹽。然后，解吸附反應(yīng)在主儲存器18中被觸發(fā)，從而產(chǎn)生包含在鹽中的氨的釋放。
[0088]然后，所釋放的氨經(jīng)由孔口 46在內(nèi)部管道44中自由循環(huán)，并且然后進入屬于連接裝置56的通道58中，從而允許氨氣從主儲存器18經(jīng)由止回閥60流出至副儲存器20。
[0089]然后，所釋放的氨在定位于副儲存器20中的第二加熱裝置52的內(nèi)部管道44中自由循環(huán)。該氨的一部分到達釋放裝置64的通道，從而允許氨氣從副儲存器20經(jīng)由止回閥流出至排氣管路。所釋放的氨的另一部分允許通過循環(huán)經(jīng)過第二加熱裝置52的孔口 46而使存在于副儲存器20中的鹽重新飽和。
[0090]這種重新飽和通過存在于主儲存器18與副儲存器20之間的溫度梯度來促進，盡管鹽的氨吸附是放熱反應(yīng)，但是這種梯度仍然被保持。實際上，在吸附反應(yīng)的整個過程中，容納在副儲存器20中的鹽由這種非熱保護的儲存器的側(cè)壁6冷卻并且由在氨發(fā)生設(shè)備外側(cè)圍繞側(cè)壁6循環(huán)的周圍空氣長久地冷卻。
[0091]通常，容納在副儲存器20中的鹽的重新飽和步驟持續(xù)時長介于一刻鐘與半小時之間。當(dāng)然，這取決于副儲存器20的尺寸。
[0092]只要E⑶檢測到達到了容納在副儲存器20中的鹽的重新飽和時間，E⑶就命令主儲存器18中的熱發(fā)生元件40停止通電并且啟動副儲存器20的熱發(fā)生元件40的通電，使得保持在副儲存器20中的鹽的氨轉(zhuǎn)而給送至排氣管路。
[0093]然后，由于通過第一加熱裝置34產(chǎn)生熱被停止，也由于容納在副儲存器20中的鹽轉(zhuǎn)而被加熱，因此氨從主儲存器18的釋放被快速地停止，從而阻斷了任何吸附反應(yīng)。
[0094]只要保持在副儲存器20的鹽中的氨再次減少，就重復(fù)上述的用于填充副儲存器的操作。
[0095]當(dāng)由容納在主儲存器18中的鹽所保持的氨量不足以重新裝載副儲存器20時，分別容納在主儲存器18和副儲存器20中的鹽可以通過填充裝置66注入氨一優(yōu)選呈液態(tài)形式、具有優(yōu)選包括在+10° C與-17° C之間的低溫一而被重新裝載。
[0096]氨經(jīng)由未示出的注入裝置引入至填充裝置66中。然后，氨可以通過循環(huán)經(jīng)過每個熱傳遞裝置42的內(nèi)部管道44和孔口 46而使存在于主儲存器18和副儲存器20中的鹽重新飽和。氨在主儲存器18與副儲存器20之間的循環(huán)由連接裝置56來確保。
[0097]在當(dāng)側(cè)壁26設(shè)置有如早先所描述的帶有孔的循環(huán)通道32的情況下，帶有孔的通道32也可以連接至填充裝置66，以允許氨在鹽中循環(huán)并且使鹽重新飽和，然后液態(tài)氨的過量部分由排出裝置38排出。
[0098]在再生方法期間以低溫注入液態(tài)氨的上述方法具有對必須吸附氨的鹽進行長久地冷卻的優(yōu)點。由此，這種冷卻允許對在吸附期間所產(chǎn)生的熱量進行限制并且因此增加了在鹽中捕獲的氨量。
[0099]根據(jù)特定的實施方式，主儲存器和副儲存器各自可以容納各自具有不同吸附溫度的不同屬性的鹽。優(yōu)選地，為了促進吸附，容納在副儲存器中的鹽的吸附溫度低于容納在主儲存器中的鹽的吸附溫度。
[0100]液態(tài)氨的過量部分可以通過為此設(shè)置的排出裝置排出，優(yōu)選地，所述排出裝置可以由釋放裝置64形成。然后，可以建立氨在釋放裝置64與允許將氨注入至主儲存器18中的裝置之間的閉合回路中的循環(huán)，這種循環(huán)還帶來了對如以上所述的對于氨的吸附有利的裝置的冷卻的改善。
[0101]根據(jù)如圖7中所示出的第一替代性實施方式，氨發(fā)生設(shè)備2可以包括兩個主儲存器68和70以及副儲存器72，主儲存器68和70適于使得允許獨立地重新使容納在副儲存器72中的鹽飽和。
[0102]如圖1至圖6中所示出的實施方式，主儲存器68和70以及副儲存器72各自能夠允許儲存可以通過解吸附來釋放氨的元件并且各自具有獨立的加熱裝置以觸發(fā)該解吸附步驟。
[0103]每個主儲存器68或70與副儲存器72熱絕緣，以在一個主儲存器重新裝載容納在副儲存器中的鹽時形成對容納在副儲存器72中鹽的再生有利的溫度梯度。
[0104]根據(jù)所選擇的策略，主儲存器68、70可以交替地重新裝載副儲存器72，在這種情況下，對容納在副儲存器中的鹽重新裝載的儲存器在每個新的重新飽和步驟處變換，或相繼地變換，在這種情況下，第一主儲存器首先被清空并且然后另一主儲存器被清空。
[0105]這種布設(shè)給出了限制加熱主儲存器所需要的能量消耗的可能性。實際上，這些主儲存器的尺寸小于結(jié)合圖1至圖6所描述的用于具有相同尺寸的再生設(shè)備的主存儲器的尺寸，從而用于觸發(fā)解吸附反應(yīng)需要較少的能量。
[0106]在這些主儲存器交替地重新裝載副儲存器的情況下，這些儲存器可以具有不同的尺寸，例如這些儲存器可以分別具有4公升和6公升的容量。這種布設(shè)具有只要駕駛者的氨的儲備達到限制閾值就能夠警告他/她的優(yōu)點。實際上，只要其檢測到具有最小尺寸的主儲存器不再能夠釋放氨時，就可以向車輛的駕駛者傳遞警告，以使他進行他/她的車輛的維護。然而，額外數(shù)量的氨可以由較大尺寸的主儲存器來釋放并且允許釋放氨直到下次維護為止。
[0107]在該實施方式中，主儲存器68、70以及副儲存器72連接在一起，以在單個步驟期間實現(xiàn)用于不同儲存器的再生步驟。
[0108]根據(jù)圖8中所示出的第二替代性實施方式，氨發(fā)生設(shè)備2可以包括兩個主儲存器74和76以及兩個副儲存器78和80，每個主儲存器均適于允許一個副儲存器的重新飽和。
[0109]如同在圖1至圖6中所示出的，主儲存器74和76以及副儲存器78和80各自能夠允許儲存可以通過解吸附來釋放氨的元件并且各自具有獨立的加熱裝置以觸發(fā)該解吸附步驟。[0110]每個主儲存器74、76與副儲存器78、80熱絕緣，每個主儲存器74、76分別連接至副儲存器78、80以允許容納在副儲存器78、80中的鹽的飽和。
[0111]這種布設(shè)還允許限制用于加熱主儲存器與副儲存器所需要的能量消耗，副儲存器的尺寸小于結(jié)合圖1至圖6所描述的用于具有相同尺寸的生成設(shè)備的副存儲器的尺寸。
[0112]在該實施方式中，主儲存器74、76以及副儲存器78、80連接在一起，以在單個步驟期間進行用于不同儲存器的再生步驟。
[0113]這種發(fā)生設(shè)備具有允許快速加熱容納在副儲存器中的鹽的優(yōu)點并且由此允許在充分釋放氨的同時限制所需要的能量供應(yīng)的優(yōu)點。
[0114]此外，發(fā)生設(shè)備可以排出所釋放的氨以及可以包括將氨有效地帶入至用于將氨擴散至車輛的排氣管路中的裝置。
[0115]這種發(fā)生設(shè)備應(yīng)用簡單并且具有有限的成本。
[0116]此外，如早先已對此進行了描述的，在能夠從車輛的外側(cè)接近設(shè)備的情況下，根據(jù)本發(fā)明的氨發(fā)生設(shè)備具有尤其是在不需要拆卸車輛所裝配的氨發(fā)生設(shè)備的情況下能夠容易地再生的優(yōu)點。這具有簡化經(jīng)銷商處的備用部件處理的優(yōu)點。
【權(quán)利要求】
1.一種尤其是用于處理內(nèi)燃機的排氣的氨發(fā)生設(shè)備，所述氨發(fā)生設(shè)備由形成中空且氣密的主體(4)以限定外部殼體的壁來限定，所述殼體容納: -主儲存器(18)和副儲存器(20)，所述主儲存器(18)和所述副儲存器(20)各自容納能夠通過解吸附來釋放氨的本體，所述主儲存器(18)能夠在重新飽和步驟期間用氨重新裝載容納在所述副儲存器(20)中的所述本體； -加熱裝置(34、52)，所述加熱裝置(34、52)能夠加熱容納在各個儲存器中的所述本體以觸發(fā)氨的解吸附；以及 -用于將所述主儲存器(18 )連接至所述副儲存器(20 )的連接裝置(56 )，所述連接裝置(56)能夠允許從所述主儲存器釋放的氨循環(huán)至所述副儲存器， 其特征在于，所述加熱裝置包括第一加熱裝置(34)和第二加熱裝置(52)，所述第一加熱裝置(34 )和所述第二加熱裝置(52 )分別安裝在所述主儲存器(18 )和所述副儲存器(20 )內(nèi)部并且獨立地操作； 并且所述主儲存器(18)與所述副儲存器(20)熱隔離以在兩個儲存器(18、20)之間產(chǎn)生溫度梯度，使得在所述重新飽和步驟期間在所述主儲存器中釋放的氨由容納在所述副儲存器中的所述本體吸附。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨發(fā)生設(shè)備，其特征在于，每個加熱裝置(34、52)均由長形形狀的熱發(fā)生元件(40)和至少一個熱傳遞裝置(42)構(gòu)成，所述至少一個熱傳遞裝置(42)沿著所述熱發(fā)生元件的軸向方向布置并且在所述熱發(fā)生元件的徑向方向上延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氨發(fā)生設(shè)備，其特征在于，每個加熱裝置均包括排出裝置(38)，所述排出裝置(38)允許 排出在解吸附反應(yīng)期間所產(chǎn)生的氨，所述排出裝置(38)用于排空經(jīng)由所述連接裝置(56 )連接的所述主儲存器(18 )和所述副儲存器(20 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求2和3所述的氨發(fā)生設(shè)備，其特征在于，所述排出裝置(38)包括管道(44 )和多個孔口( 46 )，所述管道(44 )在每個傳遞裝置(42 )內(nèi)部延伸以用于連接在所述解吸附反應(yīng)之后所釋放的氨，所述多個孔口(46)將所述管道(44)連接至所述儲存器的環(huán)繞所述傳遞裝置的空間。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的氨發(fā)生設(shè)備，其特征在于，所述外部殼體由金屬制成，優(yōu)選由鋁、鐵素體不銹鋼或奧氏體不銹鋼制成。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的氨發(fā)生設(shè)備，其特征在于，所述外部殼體呈大致圓柱體形狀并且所述副儲存器(20)部分地由所述外部殼體的側(cè)壁限定。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的氨發(fā)生設(shè)備，其特征在于，所述主儲存器(18)由壁(26、28、30)限定，所述壁(26、28、30)由允許所述儲存器具有良好熱絕緣的塑料制成，優(yōu)選由聚酰胺、聚氯乙烯或聚苯硫醚制成。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的氨發(fā)生設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括用于釋放氨的裝置(64)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，能夠釋放氨的所述本體是固體元件，例如鹽，所述固體元件呈現(xiàn)為圓片，所述圓片的外徑具有與內(nèi)部放置有所述圓片的所述儲存器的內(nèi)壁匹配的形狀。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括兩個主儲存器(68,70)和一個副儲存器(72)，所述主儲存器與所述副儲存器(72)熱絕緣并且能夠在所述重新飽和步驟期間用氨重新裝載容納在所述副儲存器(72)中的所述本體。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述主儲存器(68、70)為具有不同尺寸的儲存器，所述儲存器優(yōu)選分別具有4公升和6公升的容量。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括兩個主儲存器(74、76)和兩個副儲存器(78、80)，所述主儲存器與所述副儲存器(78、80)熱絕緣，每個主儲存器均能夠在所述重新飽和步驟期間用氨僅重新裝載容納在其中一個所述副儲存器(72)中的所述本體。
13.一種應(yīng)用根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的設(shè)備的方法，其特征在于: -在第一步驟期間，僅所述第二加熱裝置被啟用，以對存在于所述副儲存器中的所述本體所保持的氨進行解吸附，而所述第一加熱裝置被關(guān)閉； -在所謂重新飽和的第二步驟期間，所述第二加熱裝置被關(guān)閉并且所述第一加熱裝置被啟用，以在所述主儲存器與所述副儲存器之間產(chǎn)生溫度梯度，其中，在所述主儲存器中釋放的氨由容納在所述副儲存器中的所述本體吸附。
14.一種用于再生根據(jù)與權(quán)利要求3或4結(jié)合的權(quán)利要求1至12中任一項所述的設(shè)備的方法，其特征在于，所述方法包括注入液態(tài)氨以旨在用氨使分別定位在所述主儲存器與所述副儲存器內(nèi)部的所述本體飽和的步驟，所注入的氨在所述排出裝置中或在設(shè)置于所述主儲存器的側(cè)壁中的循環(huán)通道 中循環(huán)。
【文檔編號】F01N3/20GK103470347SQ201310223624
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月6日
【發(fā)明者】弗雷德里克·格雷貝 申請人:佛吉亞排氣系統(tǒng)有限公司