[0001] 本发明涉及一种用于废气后处理的方法、催化蒸发器在这种方法中的应用、根据所述方法可获得的用于废气后处理的还原剂、用于制造用于废气后处理的还原剂的设备以及所述设备用于废气后处理的应用。

[0002] 废气后处理是指燃烧气体在离开内燃机的燃烧空间或燃烧室后，通过机械、催化或化学手段进行净化的过程。为了用选择性催化还原(SCR)技术来减少氮氧化物(NOx)，使用催化剂和还原剂、比如氨。为此，注入尿素水溶液，在通过排气管的进一步运输过程中，通过热解和水解从所述尿素水溶液中产生氨气。三元催化剂可用于碳氢化合物和一氧化碳的还原。

[0003] 催化式废气后处理的效果、即转化率或转换率，除了其它因素外，还决定性地取决于运行温度。在大约250℃以下实际上不发生任何反应。这就是为什么即使是现代车辆在冷启动后也有高的有害物质排放的原因。在这种作业状态中，催化剂还没有达到工作温度并且因此对排放的有害物质的转化不充分。

[0004] 有一些快速提高废气温度的策略。例如，催化剂可以在靠近发动机的地方放置在排气系中。然而，至少在汽油发动机的情况下由此存在风险，即在其它运行状态中、例如在接近额定功率时，温度变得过高。因为1000℃的温度破坏催化剂。在400℃至800℃的情况下获得良好的转化率和长的使用寿命。替代地，废气温度可以通过电加热器或通过发动机内部和/或排气系中的后喷射来提高。

[0005] 然而，这些措施具有如下的效果：在冷启动后进一步增加消耗并且产生额外的排放。

[0050] 图l示意性示出了一种用于废气后处理的设备，其具有催化蒸发器1，该催化蒸发器在下面的图4和图5中得到更详细的解释。发动机9、例如柴油发动机以通常的方式用于机动车的运行，其中，进行燃料输送10和空气输送11。产生的含氮氧化物的原始废气通过管路2从发动机排出。这些来自发动机9的含氮氧化物的原始废气被输送到用于废气后处理的设备8。废气后处理8具有用于水解的设备81、例如水解催化剂以及用于选择性催化还原的设备82。用于水解的设备81和用于选择性催化还原的设备可以存在于单独的壳体中。含氮氧化物的原始废气的至少一部分经由管路7分支并且输送给催化蒸发器1。还从用于尿素溶液的容器13经由尿素输入管路4将尿素溶液输送给催化蒸发器1。此外，从燃料容器12起经由燃料输入管路13将燃料输送给催化蒸发器1。氧化剂、例如空气可以经由氧化剂输入管路5输送给催化蒸发器1。还原剂在催化蒸发器1中产生，该还原剂特别是可以包括NH3、H2、碳氢化合物和CO，该还原剂经由管路6引入发动机9的废气系2。

[0051] 图2示意性示出根据本发明的设备的另一实施方式，其中图1的相同构件具有相同的附图标记，因此在构造设计和操作方式方面参考图1。如图2所示，尿素和燃料的混合物在室131中制造，并且然后该混合物经由输入管路41被引入催化蒸发器1。尿素和燃料的在先混合可以用于能与水混合的燃料、例如酒精如乙醇。

[0052] 图3示意性示出根据本发明的设备的另一实施方式，其中图1和图2的相同构件具有相同的附图标记，因此在构造设计和操作方式方面参考图1和图2。在图3的设备中，首先将从催化蒸发器1获得的还原剂引入用于水解的设备81中。然后将从那里得到的材料引入废气系2中并且然后将其转送到用于选择性催化还原的设备82。

[0053] 图4示出了本发明的另一实施方式。其与图3所示设备相对应，其中，在室131中制造尿素和燃料的混合物，该混合物然后经由输入管路41引入催化蒸发器1。

[0054] 图5示出了催化蒸发器1，其如何用于根据本发明的方法。催化蒸发器1具有催化剂112，该催化剂被施设到金属网113上。作为催化剂112和金属网113在此可以使用现有技术中已知的这种材料。带催化剂112的金属网113可以存在于反应器皿114中。在图5中，为了清楚起见如下地示出：催化剂112连同金属网113被拉出了反应器皿114。如果将催化剂112连同金属网113插入反应器皿，则在反应器皿114的内表面115与金属网113上的催化剂112的表面之间形成中间间隙。

[0055] 图6示意性示出了图2所示的催化式蒸发器的运行方式。燃料被添加到反应器皿114的下表面上，而含氮氧化物的原始废气以及必要时另外的氧化剂被输送到催化剂侧。一小部分燃料在催化剂112处氧化，并且在此生成的热被用来完全蒸发燃料。热传递主要通过从催化剂112的热表面到燃料膜的表面上的热辐射进行。反应器皿114的涂覆有燃料的壁在此可以比燃料本身更凉。因此完全不形成沉积或结壳。

[0056] 当然，本发明并不限于图中所示的实施方式。因此，上述描述不应视为限制性的、而应视为解释性的。以下权利要求应理解为：所提及的特征存在于本发明的至少一种实施方式中。这并不排除有另外的特征的存在。如果描述或权利要求书限定了“第一”和“第二”特征，这有助于区分同类的特征，而不规定优先次序。