一种在线式SCR内部尿素结垢物去除装置和方法

技术领域

本发明属于尿素结垢物的去除技术领域，具体涉及一种在线式SCR内部尿素结垢物去除装置和方法。

背景技术

SCR技术是当下应用最广的一种脱硝技术，能够有效的将内燃机、锅炉等产生的氮氧化物去除，工作时在表面催化剂的作用下氮氧化物和氨气反应生成无害的氮气和水。氨气由于其不稳定性，存在安全风险，脱硝用还原剂逐步被尿素溶液代替，因尿素可以在高温的条件下分解释放出氨气，参与脱销反应。

尿素溶液在使用过程中不仅会分解产生氨气，亦会发生聚合反应产生大量的结垢物堵塞SCR系统，当结垢物不断累积后会堵塞SCR管道，从而影响脱硝效率，而聚合物在长期加热过程中会生成稳定聚合物--三聚氰胺，非常难于清洁，在水等溶剂中溶解度很低。以车用脱硝系统为例，SCR系统发生堵塞后基本方法都是通过切割掉外壳后用锤子、撬棍等人工清理，操作困难。

目前对于SCR系统中的结垢物清洁均需要对车辆进行拆卸，沸时费力，同时其他方法再生产生的液体和固体废弃物较多，对环境影响较大，故开发出一种在线去除结垢物的方法显得尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的问题和提出的技术方案是对现有技术进行改进，从而提供一种在线式SCR内部尿素结垢物去除装置和方法。本发明的装置操作便利、无污染。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

本发明的一个实施方式提供了一种在线式SCR内部尿素结垢物去除装置，所述装置包括雾化系统和内窥系统，所述雾化系统包括本体部，设置于所述本体部内的搅拌槽、计量泵以及空压机；所述搅拌槽与所述计量泵的一端连接，所述内窥系统包括显示器和摄像头，所述显示器设置于所述本体部顶部，所述雾化系统还包括气液混合三通、清洗手柄及雾化喷头，所述气液混合三通设置于所述本体部外，所述计量泵的另一端与所述气液混合三通的三孔之一连接，所述空压机与所述气液混合三通的三孔之一连接，所述清洗手柄与所述气液混合三通的三孔之一连接，所述雾化喷头与所述摄像头固定在一起。

根据本发明的上述一个实施方式提供的一种在线式SCR内部尿素结垢物去除装置，所述搅拌槽内设有搅拌电机，所述搅拌电机连接有搅拌桨。

根据本发明的上述一个实施方式提供的一种在线式SCR内部尿素结垢物去除装置，所述搅拌桨为双层轴向搅拌。

根据本发明的上述一个实施方式提供的一种在线式SCR内部尿素结垢物去除装置，所述搅拌槽上还设有加液口和呼吸口。

根据本发明的上述一个实施方式提供的一种在线式SCR内部尿素结垢物去除装置，所述清洗手柄分别与喷射管道及内窥管道连通，用于固定喷射管道及内窥管道。

根据本发明的上述一个实施方式提供的一种在线式SCR内部尿素结垢物去除装置，所述摄像头上还设有照明设备。

本发明的另一个实施方式还提供了一种在线式SCR内部尿素结垢物去除方法，所述去除方法基于上述的在线式SCR内部尿素结垢物装置进行，所述方法包括：

将混合催化剂加入搅拌槽中，开启搅拌电机进行搅拌混合；

将清洗手柄前端的喷头和摄像头通过尿素喷嘴或者SCR前段氮氧化物传感器塞入尾气管中，通过摄像头确定结垢物的位置；

开启空压机，开启计量泵，将混合催化剂喷射于器表面；

取出喷头，发动车辆高速运转，尾气温度上升后进行结垢物去除。

综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明提供了一种在线式SCR内部尿素结垢物去除方法，主要通过雾化喷射装置将混合催化剂均匀喷射在SCR内部尿素结垢物的表面，发动车辆通过尾气升温的方式将结垢物催化分解为气体，如果SCR内部管道结构复杂，也可在先发动车辆后将混合催化剂雾化喷入系统中，催化剂会随气流覆盖在结垢物表面，同样起到催化结垢物分解的作用。本发明还提供了一种在线式SCR内部尿素结垢物去除装置，其操作简单，无需拆卸，降低了维修成本。整个过程无废水、废渣产生，安全环保。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。

图中：

图1示出了本发明的在线式SCR内部尿素结垢物去除装置的结构示意图；

图2示出了去除前SCR结垢堵塞图；

图3示出了利用本发明的在线式SCR内部尿素结垢物去除装置和方法进行去除后的图。

附图中各标号为：空压机-1；搅拌槽-2；搅拌电机-3；显示器-4；计量泵-5；清洗手柄-6；雾化喷头-7；摄像头-8；气液混合三通-9；搅拌桨-10。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。需要说明的是，附图仅为示例性说明，并未按照严格比例绘制，而且其中可能有为描述便利而进行局部放大、缩小，对于公知部分亦可能有一定缺省。

本发明的一个具体在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1所示，本发明的较佳实施例提供了一种在线式SCR内部尿素结垢物去除装置，包括雾化系统和内窥系统。雾化系统包括本体部，设置于本体部内的搅拌槽2、计量泵5以及空压机1。搅拌槽2与计量泵5的一端连接。搅拌槽2用于贮存混合催化剂。混合催化剂包括低温催化剂、分散剂和纯水。其中，低温催化剂为金属化合物，包括氧化锰、氧化钛、氧化铈、氧化铜、氧化锌中的一种或多种，含量为0.1％-20％。分散剂包括乙醇、甲醇、异丙醇等低分子醇类，含量为0.1％-30％。通过计量泵5能够将槽内液体输出。空压机1用于提供高压雾化气体。内窥系统包括显示器4和摄像头8。显示器4设置于本体部顶部。雾化系统还包括气液混合三通9、清洗手柄6及雾化喷头7。气液混合三通9设置于本体部外。计量泵5的另一端与气液混合三通9的三孔之一连接。空压机1与气液混合三通9的三孔之一连接。气液混合三通9用于将压缩空气与混合催化剂混合完全。清洗手柄6与气液混合三通9的三孔之一连接。雾化喷头7与摄像头8固定在一起。雾化喷头7用于将气液混合物雾化均匀后喷射至结垢物表面。显示器4用于显示摄像头8拍摄内容。

进一步地，搅拌槽2内设有搅拌电机3。搅拌电机3连接有搅拌桨10。搅拌桨10为双层轴向搅拌。搅拌槽2上还设有加液口和呼吸口。搅拌桨10能够快速将内部的液体搅拌均匀。

进一步地，清洗手柄6分别与喷射管道及内窥管道连通，用于固定喷射管道及内窥管道。

进一步地，摄像头8上还设有照明设备。在本实施例中照明设备为灯泡，可用于照明。

本发明的另一个较佳实施例还提供了一种在线式SCR内部尿素结垢物去除方法，其特征在于，所述去除方法基于在线式SCR内部尿素结垢物装置进行，所述方法包括：

将混合催化剂加入搅拌槽2中，开启搅拌电机3进行搅拌混合；

将清洗手柄6前端的喷头7和摄像头8通过尿素喷嘴或者SCR前段氮氧化物传感器塞入尾气管中，通过摄像头8确定结垢物的位置；

开启空压机1，开启计量泵5，将混合催化剂喷射于器表面；

取出喷头7，发动车辆高速运转，尾气温度上升后进行结垢物去除。

试验例不同混合催化剂组成对结垢物失重率影响

按照表1份数配料混合得到混合催化剂浆料编号为1-6。编号为7的组为仅添加纯水的对照。

设计模拟实验验证混合催化剂对SCR结垢物的去除效果，具体方法为：取10g SCR结垢物，使用雾化喷射装置将配置好的混合催化剂均匀喷洒在结垢物表面，喷洒量为10mL，样品放入300℃马弗炉中焙烧1h后取出，恢复至常温后称重对比SCR结垢物的失重效率。结果见表1。

表1.不同混合催化剂组成对结垢物失重率影响

优选编号为2的催化剂进行上车验证，将混合催化剂加入搅拌槽2中，开启搅拌电机3，拆除车辆SCR前段尿素溶液喷嘴，将清洗手柄6前端的喷头7和摄像头8通过尿素喷嘴孔塞入尾气管中，调节摄像头确定结垢物的位置，开启空压机1，开启计量泵5，将混合催化剂喷射于器表面，取出喷头。空档条件下高速运转，车辆运行30min后停止，待温度降低至室温使用雾化喷射设备观察SCR内部结垢物的状态，去除前后如附图2和3所示，本发明中设计的方法能够有效的去除SCR结垢物。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于申请技术方案的范围内。