[0001] 本发明大致涉及用于对废气中的氮氧化物进行选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction, SCR）的设备，所述废气由燃烧过程、特别是车辆内燃机中的空气/燃料混合物的燃烧所产生。

[0002] 选择性催化还原（SCR）是一种用于减少氮氧化物排放的化学过程，其中，将化学试剂（典型地为含氮的还原剂，例如氨气或尿素）添加到废气中，使其与废气中所含的氮氧化物发生反应，从而产生分子态氮（N2）和水（H2O）。

[0003] 在具有适当的催化剂的情况下，将所述化学试剂添加到废气中，所述催化剂能使氮氧化物的还原反应发生在较低温度（但一定高于250°C），并且，与无催化剂时的自然还原反应相比，所述催化剂还能提高反应的性能。

[0004] 在具有内燃机的车辆中，还原剂通常为名为AdBlue的添加剂的形式。

[0005] 所述添加剂为稳定的无色水状液体，其中32.5%为尿素，剩余为去离子水。其呈现出低毒性，无导致慢性病的风险，不易燃也不易爆，因此，可使用车辆上简易罐对其进行运输。

[0006] 所述添加剂通过补给线注入废气流中，该补给线直接流入排气管中，位于SCR催化剂的上游并集成在内燃机消音器中，所述SCR催化剂加速氮氧化物的还原。

[0007] 废气流在催化剂入口出进入循环，从而在发动机启动后迅速加热催化剂，直到达到引发氮氧化物还原反应所必须的相对高温（约250°C）。

[0008] 当液体添加剂进入排气管时，排气管中的尿素分解为氨气和二氮氧化物。氨气为将NOx 还原为分子态氮和水的试剂。

[0009] 所述添加剂的补给线包括贮存罐和泵，所述泵用于抽出罐内的添加剂，将其传输至定量给料阀，该定量给料阀按给料定量将所述添加剂注入排气管中。

[0010] 沿补给线还设置有过滤器，其通常位于所述泵的上游，用于过滤液体添加剂。

[0011] 所述过滤器包括外壳，该外壳具有添加剂用的入口和出口，该外壳包裹着所述添加剂流经的滤芯，所述滤芯拦截添加剂中的杂质。

[0012] 所述滤芯通常为具有褶形表面的薄膜，其形状为星形，由基于纤维素的材料制成。

[0013] 然而，所述基于纤维素的材料在被水或水溶液淋湿后会软化并迅速腐化，因此在过滤SCR处理所使用的添加剂方面其效率低，耐用性差。

[0014] 特别地，由这种材料制成的星形薄膜会迅速变形，丧失其褶形设置，并呈现出不确定形状，而这极大地限制了可用过滤面积。

[0015] 为克服这一缺陷，常常用一些物质来处理所述过滤薄膜的纤维素材料，以提高其与添加剂的兼容性，即，在使用特定添加剂时，所述物质能增加所述过滤薄膜的耐性和稳定性。

[0016] 然而，由于尿素和水溶液是腐蚀性的，尽管经上述物质处理，仍无法保证所述基于纤维素材料的过滤薄膜的稳定性。

[0017] 本发明的目的是，提供一种简单合理且不昂贵的方案来克服所述缺陷。

[0018] 本发明目的是通过独立权利要求所描述的特征来实现的。从属权利要求描述了本发明的优选和/或特别优选的方面。

[0026] 图1展示了用于处理内燃机2所排放废气的设备1，所述内燃机2可以是但不限于柴油机，其安装在车辆上，例如汽车、卡车、公共汽车或类似车辆。

[0027] 所述设备1用于使废气接受选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction, SRC）处理，在处理过程中废气中所含的氮氧化物（NOx）经过化学还原反应，生成分子态氮和水。

[0028] 所述设备1包括用于废气的管道3，在本实施例中其为连接发动机2的排气歧管与消音器的排气管，所述设备还包括用于添加剂的补给线4， 所述添加剂使废气中所含的氮氧化物发生还原反应。

[0029] 所述添加剂为还原剂，一般为含氮液体的形式，其中约32.5%的成分为尿素，其余为去离子水，该添加剂名为AdBlue。

[0030] 所述补给线4包括罐40和泵41，所述泵41吸起罐40内的添加剂，并将其送入定量给料阀42，该定量给料阀将所述添加剂按剂量注入废气管道3内。

[0031] 特别地，所述定量给料阀42在催化剂30的上游向废气流中注入添加剂，所述催化剂30集成在消音器内，其中具有能加速氮氧化物还原的催化物质。

[0032] 当发动机2启动后，废气流迅速加热催化剂30，直到达到要引发氮氧化物的还原反应所必须的较高温度（约250°C）。这这种条件下，当添加剂进入排气管3中时，添加剂中溶解的尿素分解为氨气和二氮氧化物。由于高温以及催化剂30，所述氨气还原NOx，产生分子态氮和水，这些物质接着通过消音器排入大气中。

[0033] 为正确地进行还原反应，必须基于废气的温度以及废气中所含NOx的比例、以校准后的量注入添加剂。该校准由电动控制单元9自动控制，所述电动控制单元9控制所述泵41和定量给料阀42的操作，响应来自温度感应器90和废气感应器91的信号，所述温度感应器90和废气感应器91安装在排气管3上，优选地位于催化剂30的下游。补给线4进一步包括用于过滤所述添加剂的过滤器5，该过滤器5优选地位于所述罐40与所述泵41之间。

[0034] 如图2所示，所述过滤器5包括外壳50，该外壳50优选地由聚合物材料制成，其内部容积由芯筒6分为两个不同腔，其中第一腔7与输入管51连通，该输入管51用于要过滤的添加剂，第二腔8与输出管52相连，该输出管52用于已过滤的添加剂。

[0035] 特别地，所述外壳50包括圆柱形杯状底部容器53，该底部容器53的口由可开式上盖54闭合，输入管51和输出管52分别固定安装在靠近所述上盖54的中央和边缘位置。

[0036] 所述芯筒6包括位于两个同轴支撑板之间的中央圆柱形笼60，其中底部板61完全封闭，上部板62具有位于中央的中空套管63，该套管63通过置入密封圈64可移除式插入在输入管51的内部。

[0037] 所述中央笼60与所述支撑板61和62都由聚合物材料制成，优选地为与外壳50相同类型的材料。

[0038] 在所述中央笼60内同轴地插有近似圆柱形的滤芯65，该滤芯65固定在所述芯筒6的支撑板61和62之间。所述添加剂流从所述第一腔7流向所述第二腔8，以截获添加剂中含有的任何杂质。

[0039] 所述滤芯65由聚合物材料制成，优选地为能与要过滤的添加剂良好适配的聚丙烯，即，当添加剂流经并浸湿该材料时，其不会受到腐蚀、破坏或变得过软。

[0040] 这样，所述滤芯65比现有技术中这种类型的申请中使用的滤芯具有更长的寿命，且效率更好，稳定性更好。

[0041] 在本发明的一个优选方面，所述滤芯65由与所述外壳50、中央笼60以及支撑板61和62相同的聚合物材料制成。

[0042] 这样，尽管所述滤芯65、外壳50的其它部件以及芯筒6需要的加工工艺各有不同，其仍具有降低原材料的供应成本和对过滤器5废弃处置的成本的优点，因为所述过滤器5可通过对聚合物材料已规定的简单处理来整个进行废弃处置，无需拆卸或废物分类。

[0043] 特别地，所述滤芯65可由聚合物纤维无纺布制成，可通过例如熔喷加工制成。

[0044] 在以上阐述的实施例中，所述滤芯65为深层过滤膜，该深层过滤膜处确保良好的过滤效果外，还使杂质在浸透前便大量积聚，从而显著地延长了所述过滤器5的使用寿命。

[0045] 尽管如此，本发明并不排除这种可能性：所述滤芯65为薄型褶形表面膜的形式，其缠绕在中央轴上，以形成星形。

[0046] 显然，本领域技术人员能在不脱离本发明权利要求的范围下，引入与上述设备1的技术本质相同的大量修正例。